20大科學待解之謎

黑洞底下是什麼？（詳見第17問）從宇宙的本質到做夢的目的，人類有許多未解之謎，但也許我們不久就將知曉答案。1. 宇宙由什麼組成？我們周圍已知的事物都由分子組成，但這只是全宇宙中所有物質的5%，人類對剩下95%的物質的組成仍然缺乏了解。暗物質1933年首次出現在人類的視野中，它猶如無形膠水，把各個星系連接起來。1998年，人類發現了暗能量，在它的作用下，宇宙正以前所未有的速度擴張。天文學家距離揭開它們的真面目已經不遠了。2. 生命如何起源？大約40億年前，出現了第一批能夠自我複製的分子，生命也由此起源，並且通過進化最終產生了人類。但是那些基本的化學物質怎麼就自動組合到一起形成了生命呢？我們的DNA又是哪來的？第一個細胞是什麼樣的？3. 有外星人嗎？可能有。天文學家發現，其他星球上可能有過水，這對形成生命至關重要。1997年，人類的無線電天文望遠鏡還曾收到一個信號，可能和外星人有關。我們也在其他星球的表面上進行考察，尋找水和氧氣的痕迹。銀河系中最多有600億個星球可能適合人類居住，未來幾十年說不定會有發現。4. 人類和其他動物的區別在哪裡？DNA的區別並不大。人類99%的DNA和黑猩猩一樣，就是和香蕉比較，相似度也有50%。從大腦的尺寸來說，人類雖然領先，但絕對不是最大的。人類創造語言，使用工具，還會照鏡子，後來發現動物們也能做到這些。當然，我們的文化和基因相互影響可能讓我們與眾不同。5. 什麼是意識？目前還不清楚。如果我們能夠確定人腦中不同部分各自的分工，並搞明白神經元電路的原理，我們也許能解開意識之謎。另一個哲學問題更難回答：我們為什麼要有意識？有人說，有了意識，我們就能整合、處理、篩選信息，辨別真假，設想未來。6. 我們為什麼做夢？一生中我們有1/3的時間在睡覺。不過，我們為什麼要睡覺和做夢？科學家仍然在尋求答案。弗洛伊德說，夢反映未能實現的夢想；也有人說，做夢只是大腦隨機的活動。相關研究表明，做夢和記憶、學習以及情緒都有關聯。7. 為什麼會有物質？你本人就是由物質組成的，物質的對立面就是反物質。它們相遇的時候就會消失。有理論說，物質起源於大爆炸，那麼在此之前，物質和反物質應該是在一起的。幸虧世界在物質的選擇上存在「偏見」，否則我們就不存在了。8. 有多個宇宙嗎？我們的宇宙其實並不適合生命存在，其設置如果略有不同，生命就會變得不可能。物理學家們現在對其他宇宙存在的可能性越來越有興趣，宇宙學和量子物理學已經在這一方面提出了一些證據。9．我們將碳存放何處？地球的燃料曾經長埋地下。過去幾百年中，我們一直燃燒這些燃料，向空氣中排放二氧化碳，把地下的碳還給大氣層。因此，我們還要面對溫室效應的威脅。我們該怎麼辦呢？有人出主意說，把碳埋在老舊的油氣田裡，或者藏在海底。不過，這些方法的是否可靠、長久，就不得而知了。10. 怎麼從太陽那裡獲得更多能量？我們已經在使用太陽能了，當然還可以利用太陽的能量，把水分解成氫和氧，它們也能提供清潔能源。另外，科學家正在嘗試建造核聚變機，模擬太陽內部的反應，提供更多能量。11. 質數怎麼了？有關質數的黎曼猜想至今依然有待解答。不過，多虧了質數的幫助，你才能安心在網上購物。這些只能被自己和1整除傢伙是電子商務的核心，能夠保護你的敏感信息。12. 如何打敗細菌？抗生素是現代醫學的奇蹟，卻也面臨危機，因為細菌的抗藥性不斷增強。歐洲每年有2.5萬人因抗藥性細菌而死。而過量使用抗生素讓局面變得更加糟糕。美國80%的抗生素餵給了農場里的動物，以提高產量。DNA排序技術和細菌移植技術也許能給我們帶來希望。13. 電腦會越來越快嗎？和1969年登月所用的電腦系統相比，我們現在的平板電腦和智能手機已經非常先進了。不過，我們怎麼才能讓口袋裡的電腦設備變得更加強大呢？硬體的容量總會有個上限，真的到了那個時候，我們要怎麼辦？科學家已經把目光轉向新型材料（石墨烯）和新型系統（量子計算）。14. 我們能戰勝癌症嗎？簡單地說：不能。癌症歷史久遠，恐龍時代就有了，而且種類繁多。並且癌症一直在進化，我們每個人都有患病的風險。癌症雖然複雜，我們通過基因技術已經大大增加了對它的了解。每年有370萬人患上癌症，其中有一半都是可以預防的。戒煙，適量飲食，勤加鍛煉，避免長時間暴晒都有助於預防。15. 何時我才能擁有機器人管家？現代機器人可以端茶倒水，搬運行李。不過，只有掌握人工智慧技術，我們才能創造真正「智能」的機器人。日本打算在2025年前製造機器人照顧長者，這的確值得思考。16. 海底有什麼？人類只探索了整個海洋的5%。到達海底極度困難，我們最多也就派出無人機器進行探測。人類目前的發現可謂九牛一毛。17. 黑洞底下是什麼？我們沒有工具解答這個問題。愛因斯坦的相對論說，黑洞最後會縮成一個奇點；而量子物理學也有自己的一套理論。二者爭論不休。作為弦理論的一種延伸，M理論說不定會帶來希望。18. 人類能長生不死嗎？有人不覺得衰老是自然現象，而把它當做一種疾病，想要加以預防和治療。有些動物的確比人類長壽，而我們對於壽命的認知也顯著增加：DNA的損傷、新陳代謝和基因都在其中佔有一席之地。不過，現在的問題不是我們如何長壽，而是如何健健康康地長壽。防治糖尿病和癌症等老年疾病將是重中之重。19. 怎樣解決人口問題？20世紀60年代以來，地球人口已經翻了一番，超過70億，並可能在2050年超過90億。燃料和食品都是問題。我們將來會移民火星嗎？聽起來很科幻，卻很值得思考。20. 時間旅行可能嗎？根據愛因斯坦的相對論，對國際空間站上的宇航員們來說，時間的確走的慢了些。有科學家甚至設想利用航天飛船穿越時間，回到過去。2013年09月02日 來源：中國日報網
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