ZNANOST JE NASTAVLJENA ZA POTREBNOST ODGOVOROV O VPRAŠANJU LJUDI. In zdi se, da smo večino zapletenih pojavov preučevali vzdolž in čez, vendar ostane le "zelo malo" - razumeti naravo temne snovi, se spoprijeti s problemom kvantne gravitacije, rešiti problem dimenzij prostora / časa, razumeti, kaj je temna energija (in še nekaj sto podobnih vprašanj)). Vendar pa še vedno obstajajo na videz preprostejši pojavi, ki jih znanstveniki ne znajo v celoti razložiti.
Kaj je steklo?
Nobelov nagrajenec Warren Anderson je nekoč dejal: "Najgloblji in najzanimivejši od nerešenih problemov v teoriji trdnega stanja je v naravi stekla." In čeprav je steklo človeštvu znano že več kot tisočletja, kaj je razlog za njegove edinstvene mehanske lastnosti, znanstveniki še vedno ne razumejo. Iz šolskih lekcij se spominjamo, da je kozarec tekočina, a je? Znanstveniki ne vedo natančno, kakšna je narava prehoda med tekočo ali trdno in stekleno fazo in kateri fizični procesi vodijo k glavnim lastnostim stekla.
Procesa tvorbe stekla ni mogoče razložiti z nobenim od trenutnih instrumentov fizike trdnih snovi, teorije več delcev ali teorije tekočin. Na kratko rečeno, tekoče staljeno steklo ob ohlajanju postopoma postaja bolj in bolj viskozno, dokler ne postane trdo. Medtem ko pri tvorbi kristalnih trdnih snovi, kot je grafit, atomi v nekem trenutku tvorijo običajne periodične strukture.
Glass se obnaša tako, da ga ravnotežna statistična mehanika še ne more opisati
Tarun Chitra, raziskovalec molekularne dinamike, razloži organizacijo molekul v različnih snoveh skozi ples. Popolno trdno telo je kot počasen ples, ko se dva partnerja skupaj z drugimi pari gibljejo okoli svojega začetnega položaja na plesišču. Idealna tekočina je kot zabava pri zmenkih, ko se vsi poskušajo plesati z vsemi v sobi (ta lastnost se imenuje ergodicity), medtem ko je povprečni tempo, s katerim vsi plešejo, približno enak. Po tej analogiji je kozarec kot ples, ko se skupina ljudi razdeli na manjše podskupine in vsak se vrti v svojem okroglem plesu. Lahko zamenjate partnerje iz svojega kroga in ta ples se zgodi za vedno.
Promocijski video:
Glass se obnaša tako, da ga ravnotežna statistična mehanika še ne more opisati. Z neomejeno število naključnih procesov je mogoče dobiti subeksponentno avtokorelacijo in funkcijo navzkrižne korelacije stekla. Do določene točke sistem deluje bolj ali manj jasno in predvidljivo, vendar če ga gledate dovolj dolgo, začnete videti, kako nekatere značilnosti bolje opisujejo teorija verjetnosti in naključni procesi.
Kako deluje placebo?
Placebos ali snovi, ki nimajo očitnih zdravilnih lastnosti, vendar pozitivno vplivajo na telo, so bile znane že dolgo. Učinek placeba temelji na psiho-čustvenem vplivu. Toda raziskovalci so že večkrat dokazali, da lahko placebo, ki nima aktivnih snovi, spodbudi prave fiziološke odzive, vključno s spremembami srčnega utripa in krvnega tlaka, pa tudi kemično aktivnostjo v možganih. Placebo pomaga tudi pri lajšanju bolečine, depresije, tesnobe, utrujenosti in celo nekaterih simptomov Parkinsonove bolezni.
Kako naša psiha lahko vpliva na zdravje, še vedno ni povsem razjasnjeno in znanstveniki ne morejo odkriti mehanizmov, na katerih temeljijo fiziološki odzivi na placebo. Očitno se v učinku prepleta veliko različnih vidikov, spodbujevalniki pa ne vplivajo na vir ali vzrok bolezni. Eksperimentalno je bilo ugotovljeno, da se odziv telesa razlikuje glede na način dostave placeba (pri jemanju tablet ali injekcij). Prav tako placebo daje le pričakovani, torej vnaprej znan terapevtski učinek. In višja so pričakovanja, močnejši je placebo učinek. Poleg tega je znano, da ga lahko okrepimo z aktivno verbalno izpostavljenostjo pacienta. Na placebo niso prizadeti vsi. Pogosteje placebo deluje na ekstroverte, ljudi s povečano stopnjo tesnobe, sumljivosti in samo dvoma.
Oktobra 2013 je bila objavljena študija, ki dokazuje, da je placebo učinek povezan s povečano alfa aktivnostjo v možganih. Alfa valovi nastanejo v sproščenem stanju, kar je podobno lahkemu transu ali meditaciji - torej v najbolj sugestivnem stanju. Placebo učinek pomembno vpliva na človeški živčni sistem na območju hrbtenjače. A do zdaj še nihče ni mogel podrobno opisati mehanizma njegovega učinka.
Kaj je pomenil wow signal iz globokega vesolja?
15. avgusta 1977 se je zgodil eden najbolj skrivnostnih dogodkov v zgodovini raziskovanja vesolja. Doktor Jerry Eiman je med radio na teleskopu Big Ear v okviru projekta SETI posnel močan vesoljski radijski signal. Njegove značilnosti (pasovna širina prenosa, razmerje med signalom in šumom) so bile v skladu s tistimi, ki jih pričakuje od nezemeljskega signala. Eiman je bil trpljen nad ustreznimi črkami na izpisu in je ob robu podpisal "Vau!" Ta podpis je dal znak signalu.
Signal je prišel z neba v ozvezdju Strelca, približno 2,5 stopinje južno od zvezdne skupine Chi. Vendar se po letih čakanja, da se kaj takega ponovi, ni zgodilo nič.
Znanstveniki trdijo, da če bi bil signal nezemeljskega izvora, potem morajo bitja, ki so ga poslala, pripadati zelo, zelo napredni civilizaciji. Za pošiljanje tako močnega signala potrebujete vsaj 2,2 gigavatni oddajnik, ki je veliko močnejši od katerega koli od zemeljskih. Na primer, sistem HAARP na Aljaski, ki je eden najmočnejših na svetu, naj bi bil zmožen oddajati signal do 3.600 kW.
Ena hipoteza o jakosti signala je, da je bil prvotno šibek signal bistveno okrepljen z delovanjem gravitacijske leče; vendar to še vedno ne izključuje možnosti njenega umetnega izvora. Drugi raziskovalci predlagajo možnost vrtenja vira sevanja kot svetilnik, občasno spreminjanje frekvence signala ali enega samega signala. Obstaja tudi različica, da je bil signal poslan s premikajočega se vesoljskega plovila.
Leta 2012 je na 35. obletnico signala Observatorij Arecibo poslal odgovor 10.000 kodiranih tvitov v smeri domnevnega vira. Ni pa znano, ali jih je kdo prejel. Doslej wow signal ostaja ena glavnih skrivnosti za astrofizike.
Zakaj se ljudje delijo na levičarje in desničarje?
V zadnjih 100 letih so znanstveniki dokaj dobro preučili problem, zakaj ljudje večinoma uporabljajo eno roko in zakaj pogosteje gre za desnico. Vendar pa ni nobenega standardnega empiričnega testiranja za desničarje ali levičarje, saj znanstveniki ne morejo v celoti razumeti, kateri mehanizmi so vključeni v ta postopek.
Znanstveniki se ne strinjajo, kolikšen odstotek človeštva je desničarjev in kolikšen odstotek je levičarjev. Na splošno velja, da je večina (70% do 95%) desničarjev, manjšina (5% do 30%) levičarjev, poleg tega pa je nedoločenega števila ljudi s popolno simetrijo. Dokazano je, da geni vplivajo na levičarstvo in desničarstvo, vendar natančen "levičarski gen" še ni določen. Obstajajo dokazi, da lahko družbeni in kulturni mehanizmi vplivajo na nagnjenost k uporabi desne ali leve roke. Najbolj tipičen primer tega je, kako so učitelji preusmerili otroke, da so jih med pisanjem prisilili, da prehajajo z leve na desno roko. Obenem ima v tem trenutku totalitarne družbe manj levičarjev kot bolj liberalne družbe.
Imamo samo splošno predstavo o vzrokih desničarstva in raziskovalci jo morajo še vedno podrobno ugotoviti.
Nekateri raziskovalci govorijo o "patoloških" levičarjih, povezanih s poškodbo možganov med porodom. V 1860-ih je francoski kirurg Paul Broca opazil razmerje med aktivnostjo rok in polkrog možganov. Po njegovi teoriji so možgane polovice možganov povezane s polovicami telesa v križnem vzorcu. Trenutno pa je znano, da te povezave niso tako preproste, kot jih je opisal Broca. Raziskave v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja so pokazale, da ima večina levičarjev isto levo-možgansko aktivnost, kar je značilno za vse ljudi. Vendar pa ima le del levičarjev različna odstopanja od norme.
Znanstveniki so ugotovili, da so problemi primorjev in desničarjev pri primatih ugotovljeni, da je večina živali v določeni populaciji bodisi levičarjeva bodisi desničarska. Pri tem posamezne opice pogosto razvijejo svoje individualne želje. Kot rezultat tega imamo še vedno le splošno predstavo o vzrokih desničarstva in raziskovalci morajo le podrobno razumeti vse mehanizme njihovega nastanka.
Kako neživa materija postane živa?
V današnjem znanstvenem svetu prevladuje koncept biološke evolucije, po katerem je prvo življenje nastalo samo iz anorganskih komponent kot posledica fizikalnih in kemičnih procesov. Teorija abiogeneze opisuje, kako živa snov izvira iz nežive materije. Vendar pa je v tem veliko težav.
Znano je, da so glavne sestavine žive snovi aminokisline. Toda verjetnost, da se bo po naključju zgodilo določeno aminokislinsko-nukleotidno zaporedje, ustreza verjetnosti, da bo več tisoč črk iz vrste naboja vrženo s strehe nebotičnika in zloženo na določeno stran romana Dostojevskega. Abiogeneza v svoji klasični obliki predpostavlja, da se je takšno "izpuščanje pisave" zgodilo tisočkrat - torej tolikokrat, kot je trajalo, dokler ni nastalo v zahtevanem zaporedju. Vendar bi po sodobnih ocenah to trajalo veliko dlje, kot obstaja celotno vesolje.
Hkrati znanstveniki še naprej poskušajo ustvariti umetno živo celico v laboratorijskih pogojih. Celoten sklop aminokislin in nukleotidov ter najpreprostejša bakterijska celica še vedno delijo prepad. Morda so se prve žive celice zelo razlikovale od tistih, ki jih lahko zdaj opazujemo. Prav tako veliko število znanstvenikov podpira hipotezo, da bi lahko prve žive celice vstopile na naš planet zahvaljujoč meteoritom, kometom in drugim nezemeljskim predmetom.
Zakaj spimo?
Spimo 36% svojega življenja, vendar znanstveniki ne morejo v celoti razložiti narave spanja. Spanje je lastno ljudem, saj je v naših genih, toda zakaj se je to stanje pojavilo v procesu evolucije in kakšne so prednosti spanja, je skrivnost.
Znanstveniki so že ugotovili, da mišice med spanjem hitreje rastejo, rane se bolje zacelijo, sinteza beljakovin pa se pospeši. Z drugimi besedami, spanje pomaga telesu, da napolni tisto, kar je izgubil med budnostjo. Nedavne študije so pokazale, da se med spanjem naši možgani očistijo toksinov, in če človek posega v ta proces (z drugimi besedami, ne spi), obstaja večje tveganje za nevrološke motnje. Poleg tega med počitkom v možganih povezave med celicami oslabijo ali prekinemo povezavo - s tem sprostimo prostor za prejem novih informacij. V možganih nastajajo nove sinapse, zato pomanjkanje spanja grozi, da bo zmanjšalo sposobnost pridobivanja, obdelave in zapomnjenja informacij.
Med spanjem možgani pogosto predvajajo nekatere epizode, ki so se nam zgodili čez dan, in po mnenju raziskovalcev ta postopek pomaga okrepiti naš spomin. Čeprav vsebino sanj določajo resnični vtisi, se naša zavest v sanjah med budnostjo razlikuje od naše zavesti. V sanjah se naše dojemanje sveta izkaže za veliko bolj domiselno in čustveno. Vidimo različne slike, skrbimo za njih, vendar jih ne moremo pravilno dojeti. Znanstveniki verjamejo, da so sinhronizacijski mehanizmi, ki prevladujejo v karotidnih možganih, bolj povezani s prvim signalnim sistemom in čustveno sfero. Kar pa so sanje, je še vedno nemogoče nedvoumno odgovoriti.
Zakaj mačke mučijo?
Nihče zagotovo ne ve, zakaj mačke mučijo. Vtiranje se razlikuje od mnogih drugih živalskih zvokov po tem, da se vokalizacija pojavlja skozi celoten dihalni cikel (tako pri vdihu kot pri izdihu). Nekoč je veljalo, da zvok proizvaja pretok krvi skozi spodnjo veno kavo, zdaj pa se večina znanstvenikov strinja, da v proces proizvodnje zvoka sodelujejo laringe, laringealne mišice in nevronski oscilator.
Mačice se naučijo, da se mučijo takoj, ko so stare nekaj dni. Veterinarji domnevajo, da njihov muh pomeni nekaj, kot so človeške besede "mama", "v redu sem" ali "tu sem." Ti zvoki pomagajo okrepiti vez med mucko in njeno mamo.
Toda, ko mucka odraste, se še naprej muha in mnogi raziskovalci so prepričani, da je v odrasli dobi ta zvok povezan z veseljem in veseljem. Včasih mačke virijo, ko so poškodovane ali bolne. Doktorka Elisabeth von Muggenthaler predlaga, da so kletje in nizkofrekvenčne vibracije, ki jih proizvaja, "naravni mehanizem samozdravljenja", ki krepi, zdravi rane in lajša bolečine.
Vokalna lastnost domačih mačk ni edinstvena. Tudi druge mačke, kot so risi, geparji in kumarji, se mučijo. Čeprav nekatere velike mačke (levi, leopardi, jaguarji, tigri, snežni leopardi in oblaki leopardov) tega ne zmorejo.