十大科學未解之謎

當黑死病肆意在中世紀的城市中穿行時，沒有人知道這種可怕疾病的成因和傳播方式。直到很多年以後，我們才搞清楚原來是老鼠和細菌作的祟，堪稱科學史上的一座里程碑。

幾個世紀以來，科學家們日復一日地研究那些難以理解的問題。然而即使有高智商的科技人員以及全球化的信息網路，有些問題依舊難以解答。當然，有的人可能會反駁說那只是因為人類現在想解答的問題越來越深奧了而已。

人死了以後到底會怎麼樣？為什麼只有地球上有生命？如果真的有人在操縱這個世界，他是誰？是全能的神祗？還是一些唯物的科學規律在決定我們的存在與否？

偶爾，在走過幾個世紀的錯路以後，我們終於誤打誤撞地對正確的問題做出了正確的回答，比如說疾病為什麼會傳染。但更多時候，我們也會因自身的認知缺陷陷入黑暗的謎團，困惑這一切究竟有何意義。更有些問題，甚至困難到了我們的子孫多代都無法順利解答的地步。但是人類不會放棄，我們會鍥而不捨地努力。

10.人為什麼會做夢？

在上一次夢境探險中，你帶著亮粉色的軟帽，一邊砍掉了一隻六腿兔子的腦袋，一邊歇斯底里地吼道「祝你一生平安」。你不知道這個夢是否有什麼特殊意義，除非你很清楚那是因為你磕了葯，或者是因為你前天吃了不新鮮的胡蘿蔔。

科學家和睡眠專家通常都能觀察出人是否在作夢。睡眠周期里的快速眼動（REM: rapid-eyemovement）階段是人做夢的時候。你可以辨識出一個人（甚至你的汪星人或者喵星人）是否正處在快速眼動睡眠，因為在這個階段他們的眼球會來回擺動，身體也會抽搐。此時人的腦電波是相當活躍的，就跟醒著一樣。

但研究人員其實並不知道做夢這個行為存在的原因和意義。它可能是一種回顧或者是釋放日常壓力的方式，可能是一種人類無意識的思考和解決困難的方式，也可能是一種大腦在應對威脅和危險的自我保護。

做夢有可能是一個大腦對信息進行分類，歸檔和儲存，從而產生短期和長期記憶的生化反應。也許它在幫助你協調和解釋過去和當下的經歷，從而準備好應對未來。

無論做夢的原因是什麼，它都是人類的基礎生理活動。它常常出現在我們的生活里，讓我們的日子豐富多彩，並且時刻提醒著我們自己的內在世界其實和外面的世界一樣的奇怪、一樣的深不可測。

9.如何治癒癌症？

癌症是人類的常見恐懼之一。僅僅看美國，每年就有超過50萬人死於各種各樣的癌症。然而儘管人們對癌症越來越熟悉，這依舊是一種讓人不寒而慄的疾病。

癌症有很多種形式，並且能影響到人體的不同部位。它的特點就是細胞的增殖不受控制。癌細胞不停增殖，腫瘤由此變大，擴散，逐步摧毀我們的身體，最終導致死亡。

癌細胞的產生來源於基因突變。基因是人體各種功能的源代碼，自然也包括細胞生長。這些突變發生的原因可以是某些特定的生活方式，比如吸煙，暴露於紫外線過強的陽光，或者致癌物質。

從一些數據來看，三分之一以上的癌症都可以通過避免可能致癌的生活習慣來防止。然而，生活的各種選擇組成的是一個複雜的式子，很多不同的因素都參與其中。有些人即使非常健康，但由於從父母身上遺傳了有缺陷的基因，他們天生就有患某種特定癌症的傾向。

由於人類基因組成的多樣化和獨特性，一些科學家對我們究竟能否找到癌症的治癒方法這一點是質疑的。來自環境的襲擊、以及身體里各種故障都太多了，每個都需要找到靈丹妙藥。

好消息是我們對癌症的觀念和治療都在進步。每年我們都會對它有積極的了解。治療方式不斷改善，病人需要承受的痛苦越來越少，生活的質量越來越高。所以就算我們可能真的無法完全擊退癌症，但我們都會不斷的反擊，讓我們對診斷書的恐懼越來越少，生活越來越好。

8.人死後會發生什麼？

我們每個人都想知道自己死後到底會發生什麼。告訴你哦，已經有數十億人得到了答案。不過很不幸，他們無法講給我們，因為他們已經，死了。

「來世是否存在」是一直以來困擾人類的問題之一。我們都會升入永恆的極樂世界嗎？我們中的惡人真的會下地獄嗎？是不是我們的身體一旦進入死亡，我們的意識就會消失？還是我們會轉世化成憤怒的河馬或毛茸茸的貓咪？

科學家們確實了解死亡的初始階段。他們知道人類的身體是如何停止工作的。就像購物廣場停止營業後店員關燈一樣，人類體內的細胞也會逐一關閉，直到心臟和大腦停止活動。

但大腦停止後發生了什麼仍舊是個謎。許多有過瀕死經歷的人們在恢復意識後，都會談到明亮的光束，或與已故親友的往事重現。這些可能都與生物學有關，也許是受了缺氧或生物化學劇烈波動的刺激。

在我們所面對的許多生存問題中，這個問題可能永遠也不會有答案。但我們會永不停歇地追尋並探索著死亡的點滴含義。

7.我們是宇宙中唯一的生命嗎？

有些人可能以為我們就是宇宙中唯一有智慧的生命形態。如果是這樣，那宇宙可真是太孤獨了。有一些研究者提出，地球幾乎不可能是唯一一個生命存在地，適居的星球僅在銀河系就有四百億之多。外星生物的存在概率實在是相當之大。

生命的產生需要幾個必須條件。不僅要有恰到好處的生命元素和適居條件，還要有產生生命的偶然因素。當然，這些生物還得進化成有智慧的生命。

即便對於當代人文科學來說，地球上最簡單的生命也是由極其複雜的化學反應與細胞組成。我們並不很明確它們是如何產生、進化並在如此多樣性的環境下生存下來的。這使尋找外星生物、定義他們並與他們交流的過程更為艱難。

儘管面臨諸多挑戰，美國航空航天局（NASA）的研究者們認為在未來的幾十年內，我們很有可能會發現外星生命的痕迹。其關鍵之一就是更加強大的天文望遠鏡。

或者也許我們的存在就是一個統計學的誤差，一個超自然現象。也許我們這個陷入奇怪境地的星球真就是宇宙中的寶貝，獨一無二，無可比擬。

目前我們在許多其它星球上發現了水、相似的氣體與元素。如果我們繼續尋找，忽然發現了零星證據，比如化石或細菌。說明可能在茫茫星際中的某一處，另一種生物也正注視著天空，尋覓著可能存在的鄰居們。

6.意識從何而來?

我們人類對周圍的事物，也包括我們自己，都存在意識。我們圍繞著「我是誰」、「我從哪裡來」、「要到哪裡去」而產生的內在對話與問題就是我們的思想。目前為止，我們是唯一一種具有意識的生物。我們也不知道意識到底從何而來。

當然，我們的大腦是身體的指揮中心，控制生物機能並幫助我們想辦法渡過人生困境。腦部掃描向我們展示了我們的大腦究竟有多麼活躍，我們的一千億神經細胞毫不間歇地忙碌著，就像一個壓縮版卻又極其複雜的數字網路。

但大腦並不是思想。腦電活動無法解釋一個實體物質是如何產生「意識」這種非實體狀態的。一些宗教解釋說意識是上帝賜予我們的禮物，它嵌在我們的體內並引領我們探索世界。

而科學家們更傾向於生物起源方面，他們將意識看成一種面對更複雜思想而建立的生物進程集合體，並最終在自我意識達到頂點。

科學家確信動物，如狗，幾乎都有意識，但只是較人類的意識水平更低或有不同。

5.地球上有多少物種？

地球這個大家園充滿了令人眼花繚亂的生物與植物。火烈鳥身著粉色的羽翼翱翔天空，大象在熱帶草原踏著沉重的步子，而在隨處可見的縫隙中正隱藏著稀奇古怪的果實與植物。我們永遠也不知道地球上流浪著多少不同的物種。真的是數不勝數。但這並沒有阻擋科學家們嘗試確定這難以捉摸的數字。

兩個半世紀前，植物學家卡爾·林奈（Carl Linnaeus）發現人類需要一個追逐植物物種的系統。於是，他便開始用給生物與植物命名、排序並分類的分類學語言分類植物與動物，

經過世世代代的努力，據估計我們仍僅統計了一百五十萬的物種，約佔總物種的百分之十五。這說明大多數的生物還有待充分的描述。尤其是那些被我們低估和忽視的物種，例如真菌，我們只登記載入了其約百分之十。反而，我們在哺乳類動物方面做得相當好，大部分哺乳類已經得到記錄。

所有的數字都是簡單的統計猜測，所以我們可能永遠都不清楚數據的準確性。也許最令我們擔憂的是，自六千五百年前恐龍消失後，生物物種持續加速滅絕。畢竟，如果生物物種大批滅絕，下一個就可能是我們人類。

4.現實真的「實」嗎？

我們所謂的「現實」其實只是個模糊的概念。

沒有誰能比剛剛從一場仿若身臨其境的噩夢中驚醒的人更能明白被困在記憶和夢境之間是什麼感覺，這種體驗進一步證實了一個事實：人的感官也有局限性。換言之，我們的視覺、聽覺、嗅覺也許並沒有向我們傳達完整的真實狀況。

出現在我們生命中的那些人和事也許都只是我們自己的幻覺，那麼如何才能分辨它們到底是真實存在還是僅僅是一種臆想呢？我們當前經歷的一切也許是人類自身的內在機制出於某種未知的目的生成，並由潛意識最終建構的虛擬世界。宇宙也許只是一副全息圖，一個由計算機創造並操控的黑客帝國式虛擬空間，旨在控制人類的思想，奴化人類，目的不純。

科學家和物理學家們也無法確定人類的智慧能否真正掌握所謂「現實」的本質。但是，隨著人類在物理學領域的研究取得越發深入的進展，我們所發現的宇宙結構中的奇妙之處也就越多。從古至今，從分子到原子，越來越多構成和推動人類世界發展的基本動力逐漸被發現。我們不得不承認，宇宙或許真的是由千千萬萬個我們永遠無法直接感受的維度組合而成的空間。

科學這個「兔子洞」深不見底，不管人類物種整體進化得多麼聰慧，「現實」對我們來說也許永遠都是個無法明確的抽象概念。

3.生命從何處起源？

地球上到處都有花草樹木，鳥獸蟲魚，還有各種各樣的菌類，這些生物會不斷再生以保證物種的延續。但是最初的生命形式是從何而來的呢？成千上萬個細胞又是如何從不活潑的有機分子變成活潑甚至有時智力超群的生物的呢？

答案只有一個，那就是，不知道。我們不知道生命的起源在何處。也許40億年前，外星人向地球拋灑了一些微生物，讓它們自由生長，然後就有了我們今天的世界。當然了，這種可能性還是很小的。宗教通常會用超自然力量來解釋生命的起源。而很多科學家則認為，生命和二氧化碳、氫氣、氧氣等生物存在的基本要素一樣，也是在星球發展的過程中自然衍生的產物。在某個條件——也許是一道閃電的作用下，分散的小分子慢慢聚攏，組合，最終形成了細胞壁。研究者們一直在實驗室里做著類似的實驗，希望通過這些實驗還原、放大生命產生的過程。

儘管科學家們一直在探究，但是那些無生命的分子聚集成為生命個體的原因及過程對人類來說，仍然是一個謎。究其原因，大概是我們到目前為止仍然不了解生命之所以成為生命到底是由於什麼樣的、有別於其他非生命物質的特徵。或者是因為我們還沒有找出生命的真正的標誌性物理原則。不過無論如何，人類對生命起源的探索在很長一段時間內都將會一直持續下去。

2.有可能實現時間旅行嗎？

科幻電影中最吸引人的部分是時間旅行，我們很難不去想像穿越到羅馬，參加戰爭的情景。或許大家更加想要去未來看一看，看看1000年以後的世界是什麼樣子的。

事實證明，時間旅行有可能不是科幻，只是我們沒有研究出利用時間旅行的方法。

有一種可能性就是通過蟲洞實現時間旅行，蟲洞是可以幫助人們穿越時間和空間的橋樑物質。如果你能夠打開缺口，理論上你就可以進入蟲洞，最終到達星系的另一側，到達一個完全不同的時間點和地點。

我們可以嘗試以光速移動，如果實現的話，相較於你離開的那個世界，你所處的地方的速度將會放緩。現階段的科學認為，沒有什麼事物能夠以光速移動，如果我們以光速移動的話，我們的身體將會被撕碎。

也許我們可以沿著大型黑洞運動，大型黑洞有非常強大的引力，他們能夠使時間變慢。受黑洞的影響，你會覺得時間流逝的速度只有地球上的時間流逝速度的一半。所以，如果你10年後回到地球，實際上你的家人已經老了20歲。

或者我們還可以利用宇宙弦，也叫做宇宙裂縫進行時間旅行。宇宙弦（有時候是環狀的）數量極多，有可能會引起附近的時間和空間波動。

實現以上任何一種場景都可能給我們實現時間旅行的力量。即使我們弄清楚時間旅行的科學原理，仍然會有很多難題阻礙時間旅行的實現，甚至是讓時間旅行變得很危險。所以到目前為止，時間旅行只存在於書本和電影中。

1.宇宙真的是無邊無際的嗎？

當你在黑夜裡抬頭看天空時，你會看到無數顆閃亮的星星散落在夜幕之上，這很容易讓人覺得宇宙是無邊無際的。或者你會覺得這些星星像是你貼在卧室天花板上的夜光星星，只是一個裝飾，雖然看上去很高，但天花板終究是有邊界的。無論是哪種觀點，科學至今不能證明，宇宙是無邊的還是有限的。

就像研究其他事物一樣，研究人員也有相關的理論。一組研究人員利用新墨西哥州的超強望遠鏡——重子振蕩光譜測量（BOSS）觀測，繪製出一張地圖。對地圖進行分析後發現，宇宙是個極其平坦的平面圖。這項調查「只」觀測了120萬個星系，對於宇宙星系總數而言，這個數字只是滄海一粟。但這也表明，宇宙的形狀絕非是球形。

那麼平坦就是意味著無邊無際嗎？大家都認為，宇宙大爆炸使得宇宙以超過光速的速度不斷向外擴展。但我們無法觀測快於光速的運動，所以我們永遠不可能知道宇宙是否有邊緣。

我們有可能會終極一生思考宇宙真實的大小，這就像其他未解之謎一下，流露出迷人的魅力，吸引著我們的注意力，但從未給我們答案。

無論你是在糾結宇宙到底有多大，還是地球上的生命是如何起源的，我們的生活就是充滿著我們無法理解、無法解釋的謎團。或許這些問題會永遠困擾我們——但它們也是人類經驗的一部分。

譯者/ Winnie阿喆、小歐、梅子九、Chunxia Zhang 審校/圍巾

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