عصر ایران - 10 سوال علمی زمانی که مرگ سیاه یا همان بیماری طاعون در قرون وسطی در شهرهای مختلف اروپا بیداد میکرد، هیچکس دقیقا نمیدانست که این بیماری وحشتناک چگونه و به چه دلیل گسترش یافته است. پس از چندین نسل، حالا همه میدانیم که کک و باکتری موشها مقصر شیوع طاعون بود و اطلاع از این موضوع، نقطه عطفی برای علم بهحساب میآمد.
دانشمندان و ذهنهای باهوش هر روز به بررسی سوال های علمی دشوار و گیجکننده ادامه میدهند و تلاش میکنند پاسخ درست و کاملی برای انواع سوالهایی که ذهن بشر را به خود مشغول کردهاند، پیدا کنند. با این حال حتی با وجود دانشمندانی با ذهنهای درخشان و هوش مصنوعی و انواع فناوریها، ما هنوز پاسخ کلی سوال علمی را پیدا نکردهایم. شاید خیلی زود جواب برخی از این سوالها پیدا شوند، اما ممکن است سوال های علمی وجود داشته باشند که هیچوقت نتوانیم به پاسخ آنها دست پیدا کنیم و همیشه مثل یک راز در ذهن ما باقی بمانند.
رویا دیدن چگونه اتفاق میافتد؟ بعد از مرگ چه اتفاقی برای ما رخ میدهد؟ چگونه این همه حیات در سیاره ما پدیدار شده؟ آیا گونههای بیگانه وجود دارند؟ خداوند چگونه جهان ما را به حرکت درمیآورد و نظم را در آن ایجاد میکند؟ اینها تنها تعدادی از سوالاتی هستند که نمیدانیم روزی میتوانیم پاسخ آنها را پیدا کنیم یا خیر. بیشتر اوقات ما انسانها در نهایت پاسخهای واقعی برای پرسشهایی مثل دلیل شیوع بیماریها پیدا میکنیم، اما برخی سوال های علمی هستند که دستیابی به جواب درست و واقعی برای آنها به این راحتیها امکانپذیر نیست.
10 سوال علمی بدون جواب
در این مطلب قصد داریم به ده سوال علمی بپردازیم که هیچوقت جوابی برای آنها پیدا نشده و شاید در آینده هم پیدا نشود.
10. چرا ما خواب میبینیم؟
وقتی چشمان خود را میبندیم و میخوابیم، گاهی رویاها یا کابوسهایی میبینیم که هیچوقت نمیدانیم آیا معنایی دارند یا خیر. دانشمندان و متخصصان خواب تقریبا توانستهاند متوجه شوند که افراد بهطور معمول چه زمانی رویا میبینند. بهطور معمول، خواب دیدن در طول بخش حرکت سریع چشم از چرخه خواب اتفاق میافتد. حتی گاهی اوقات میتوان دید که یک شخص (یا حتی یک سگ و گربه) چه زمانی خواب میبیند؛ چرا که در این زمانها ممکن است چشمان آنها در طول خواب به این طرف و آن طرف بچرخد و حتی شاید بدنش هم تکان بخورد. الگوهای الکتریکی مغز در این مرحله بسیار فعال هستند و تقریبا با زمانی که شما بیدار هستید، برابری میکنند.
اما دانشمندان هیچوقت متوجه نشدند که واقعا چرا ما خواب میبینیم و آیا این خوابها معنایی دارند؟ این رویاها و کابوسها ممکن است راهی برای انعکاس یا رهایی از استرس زندگی روزمره باشند یا حتی راهی ناخودآگاه برای کمک به شما بهمنظور کشف تجربیات چالشبرانگیز. این خوابها همچنین میتوانند روشی باشند برای این که ذهن شما از خود در برابر تهدیدها و خطرها محافظت کند.
رویا و کابوس دیدن میتواند راهی بیوشیمیایی برای مغز شما باشد تا اطلاعات کوتاهمدت و بلندمدت را مرتب، بایگانی یا ذخیره کند. شاید رویاها راهی برای تطبیق تجربیات گذشته و حال شما باشد تا فرد را برای آینده آماده کند.
در هر صورت رویاها صرف نظر از هدفشان، سنگ بنایی برای تجربه انسان هستند. آنها ما را به فکر فرو میبرند، اذیتمان میکنند یا حتی شاید لبخند را به روی لبهای ما بیاورند. اما خوابها به ما یادآوری میکنند که دنیای درونی ما به اندازه دنیای بیرونی اطرافمان، عمیق و عجیب است. دقیقا نمیدانیم، شاید روزی به پاسخ این سوال دست پیدا کنیم که خواب دیدن ما چگونه و به چه دلیل اتفاق میافتد.
9. چگونه سرطان را از بین ببریم؟
سرطان یکی از کشندهترین بیماریهایی است که تاکنون بشر با آن مواجه شده است. علم پزشکی مدرن میتواند سرطان را درمان کند، اما درمان این بیماری برای همه انواع آن و برای تمام افراد امکانپذیر نیست. سالانه بیش از نیم میلیون نفر فقط در ایالات متحده آمریکا بر اثر ابتلا به انواع مختلف سرطان، جان خود را از دست میدهند. حتی آشنا بودن با این بیماری و مبارزه کردن با آن نیز نمیتواند باعث شود که کمتر از سرطان بترسیم.
سرطان اشکال مختلفی دارد و بخشهای زیادی از بدن را تحت تاثیر خود قرار میدهد؛ اما ویژگی شاخص و بارز این بیماری، تکثیر سلولی غیر قابل کنترل است. تومورها گسترش مییابند و در نهایت میتوانند باعث مرگ افراد شوند. تکثیر سلولهای سرطانی بهدلیل آسیب DNA فرد اتفاق میافتد. البته دیانای دستورالعملهایی را برای تمام عملکردهای بدن از جمله تکثیر سلولی ارائه میدهد. این آسیب و رشد تومورها ممکن است بهدلیل عوامل مختلفی مثل سبک زندگی، آسیب نور خورشید، سیگار کشیدن یا قرار گرفتن طولانیمدت در معرض مواد شیمیایی سرطانزا اتفاق بیفتد.
بر اساس برخی برآوردها، ما میتوانیم با دوری کردن از عوامل سرطانزا، تقریبا بیش از یک سوم از خطر ابتلا به سرطان کم کنیم. با این حال حتی با رعایت کردن این موارد نیز غیر ممکن نیست که به سرطان مبتلا شویم. در واقع فقط این عوامل نیستند که در ابتلا به سرطان نقش دارند و مشکلات ژنوم انسان نیز میتواند برخی افراد را حتی در صورت سالم زندگی کردن، مستعد ابتلا به انواع خاصی از سرطان کند.
متغیرهای بیشمار و ترکیب ژنتیکی منحصربهفرد انسانها باعث شده دانشمندان بگویند شاید ما هرگز درمان قطعی و کاملی برای انواع مختلف سرطان نداشته باشیم. البته خبر خوب اینجاست که دیدگاه ما برای مقابله با سرطانها و همچنین برخی درمانها در حال پیشرفت هستند و ما هر سال جنبههای جدیدی از این بیماری را درک میکنیم. روشهای درمانی همچنان بهبود پیدا میکنند، درد و رنج را کاهش میدهند و کیفیت زندگی را ارتقا میبخشند. بنابراین شاید ما هرگز نتوانیم سرطان را بهطور کامل شکست دهیم و آن را ریشهکن کنیم، اما میتوانیم زندگی خود را بهبود ببخشیم و بهتر از قبل با آن مقابله کنیم.
8. وقتی میمیریم، چه اتفاقی میافتد؟
ما انسانها همانقدر که دوست داریم بدانیم زندگی چگونه آغاز شده، مشتاقیم بفهمیم که بعد از مرگ ما، چه اتفاقی رخ میدهد؟ تاکنون میلیاردها نفر در کره زمین جان خود را از دست دادهاند؛ اما متاسفانه آنها هیچوقت نمیتوانند به ما بگویند که پس از مرگ، چه بر سرشان آمده است. موضوع زندگی پس از مرگ یکی از قدیمیترین سوال هایی است که ذهن بشر را به خود مشغول کرده؛ آیا همه ما به سوی یک دنیای ابدی روانه میشویم؟ آیا در بدن جدیدتر یا حتی در بدن حیوانات تناسخ پیدا میکنیم؟ یا شاید هم هیچ چیزی پس از مرگ وجود ندارد؟
دانشمندان توانستهاند مراحل اولیه مرگ را درک کنند. آنها اکنون میدانند که چگونه بدن انسان مراحل پایانی حیات خود را طی میکند. مثل کارمندان فروشگاهی که چراغهای فروشگاه را پس از تعطیل کردن خاموش میکنند، سلولهای بدن هم کم کم شروع به چشمک زدن میکنند تا وقتی که قلب و مغز شما فعالیت خود را بهطور کامل متوقف میکند.
با این حال آنچه که پس از خاموش شدن مغز و توقف فعالیت اندامهای حیاتی بدن اتفاق میافتد، هنوز یک راز باقی مانده است. بسیاری از افرادی که تجربههای نزدیک به مرگ را پشت سر گذاشتهاند و سپس به زندگی برگشتهاند، در مورد تونلهای نور یا بازگشت به گذشته یا گفتوگو با عزیزانی که از دنیا رفتهاند، صحبت میکنند. همه این تجربیات میتوانند منشا بیولوژیکی داشته باشند که احتمالا ناشی از کمبود اکسیژن یا نوسانات بیوشیمیایی هستند.
از بین تمام سوال های علمی که در مورد وجود خود یا دنیای اطرافمان با آنها مواجه هستیم، این که پس از مرگ چه میشود احتمالا سوالی است که هرگز پاسخی برای آن پیدا نمیکنیم تا زمانی که دور از جان شما، مرگ به سراغمان بیاید. در هر صورت تا وقتی که زندهایم، قطعا همیشه به دنبال پاسخ این سوال خواهیم بود که چه معنایی در مرگ وجود دارد و وقتی بمیریم چه بر سرمان میآید؟
7. آیا ما در جهان تنها هستیم؟
هر روز علم پیشرفت میکند و در حال حاضر مطالعات کیهانشناسی و فیزیک کوانتومی توانستهاند پاسخهایی در مورد کیهان و جهان بیپایان را به ما بدهند. با این حال ما هنوز نمیدانیم که آیا در این جهان عظیم و بیانتها تنها هستیم؟ آیا ما تنها شکلهای حیات هوشمند در منظومه شمسی یا سایر کهکشانها هستیم؟ اگر واقعا ما در این دنیا تنها باشیم، آنوقت جهان بهطرز غیر قابل تصوری خلوت و خالی از موجودات هوشمند خواهد بود.
برخی از محققان میگویند تقریبا هیچ راهی وجود ندارد که بگوییم زمین تنها سیارهای است که حیات در آن جریان دارد. حتی بعضی از آنها گفتهاند ممکن است 40 میلیارد سیاره قابل سکونت، فقط در کهکشان راه شیری وجود داشته باشد. حالا جهانهای دیگر را تصور کنید؛ میبینیم که پتانیسل زیادی برای زندگی گونههای بیگانه وجود دارد.
سیارات قابل حیات به برخی الزامات ضروری برای بهوجود آمدن زندگی نیاز دارند. مثلا یک سیاره به ترکیب مناسبی از عناصر (مثل کربن) نیاز دارد و حتی پس از این که موجودات زنده در آنها بهوجود آمدند، باید بهنحوی به موجوداتی هوشمند تبدیل شوند. حتی برای علم مدرن نیز سادهترین شکلهای حیات در سیاره ما، هنوز یک ترکیب بسیار پیچیده از واکنشهای شیمیایی و سلولها هستند. ما واقعا نمیدانیم حیات چگونه در طیف بسیار متنوعی از شرایط محیطی ایجاد میشود، تکامل مییابد و زنده میماند. بنابراین وقتی هنوز حتی نتوانستهایم حیات در سیاره خودمان را بهطور کامل درک کنیم، آنوقت شناسایی و برقراری ارتباط با موجودات بیگانه، بسیار سختتر و پیچیدهتر خواهد بود.
6. آگاهی از کجا شکل میگیرد؟
ما انسانها نسبت به اطراف خود و همچنین نسبت به خودمان، آگاهی داریم. ذهن ما پر از صحبتهای درونی و سوالهایی است در مورد این که چه کسی هستیم و هدفمان در جهان هستی چیست؟ تا آنجا که تاکنون میدانیم، ما تنها موجوداتی هستیم که این نوع آگاهی فعال را داریم. اما هیچوقت نفهمیدیم این آگاهی از کجا آمده و چگونه شکل گرفته است؟
مغز ما رایانههای مرکزی بدن ما است که عملکردهای بیولوژیکی را کنترل میکند و به ما کمک میکند تا در تمام شرایط زندگی، فکر کنیم. اسکنهای مغزی نشان میدهند که مغز ما واقعا چقدر فعال است و 100 میلیارد سلول عصبی ما مانند یک شبکه دیجیتال فشرده و پیچیده در حال فعالیت هستند.
اما مغز با ذهن فرق دارد. فعالیت الکتریکی توضیح نمیدهد که چگونه یک ماده فیزیکی مثل مغز میتواند شرایط غیر فیزیکی مانند آگاهی را در ذهن ما ایجاد کند. ادیان، آگاهی را بهعنوان هدیهای از جانب خداوند توضیح دادهاند که در بدن ما تعبیه شده است تا ما را در این جهان راهنمایی کند. برخی دانشمندان به سراغ ریشههای بیولوژیکی رفتهاند و آنها آگاهی را مجموعهای از فرایندهای بیولوژیکی میدانند که به سمت تفکر پیچیدهتر ساخته میشود تا در نهایت به خودآگاهی منجر شود. همچنین همه ما میدانیم که حیوانات، مثلا سگها، هوشیاری و آگاهی دارند، اما سطح آگاهی آنها پایینتر، یا متفاوت از انسانها است.
5. چند گونه روی زمین وجود دارد؟
سیاره زمین، خانهی مجموعهی خیرهکنندهای از انواع موجودات و گیاهان است. پرندگان رنگارنگ و گوناگون در آسمانها پرواز میکنند، انسانها در شهرها و روستاها زندگی میکنند، حیوانات از میان دشتها عبور میکنند و میوهها و گیاهان عجیب و غریب در گوشه و کنار این کره خاکی رشد میکنند. اما شاید ما هرگز نفهمیم که دقیقا چند گونه مختلف در کره زمین وجود دارد؟ فقط میدانیم که تعداد گونهها خیلی زیاد است؛ آنقدر که احتمالا توان شمردن آنها را هم نداریم. با این حال دانشمندان دست از تلاش برای تعیین این عدد دستنیافتنی برنداشتهاند.
کارل لینه، یک گیاهشناس، تقریبا دو قرن و نیم پیش متوجه شد که ما به سیستمی برای ردیابی دقیق گونههای مختلف در کره زمین نیاز دارد. او شروع به طبقهبندی گیاهان و جانوران کرد و موجودات و گیاهان مختلف را نامگذاری، رتبهبندی و طبقهبندی کرد. پس از چندین نسل، اکنون بر اساس برخی برآوردها، متوجه شدهایم که ما هنوز فقط 1.5 میلیون گونه یا حدود 15 درصد از تعداد کل گونهها را برشمردهایم و هنوز بیشتر موجودات و گونههای روی کره زمین، شناسایی و آمارگیری نشدهاند. این امر بهخصوص در مورد گونههای کمارزشتری مانند قارچها صدق میکند و ما تاکنون فقط ده درصد از آنها را شمارش کردهایم. در مقابل، این آمار برای پستانداران متفاوت است و ما تقریبا بیشتر آنها را توانستهایم شناسایی و کشف کنیم.
البته تمام این اعداد، صرفا حدسهای آماری هستند. آیا ما هرگز میتوانیم بهطور دقیق بفهمیم چند گونه روی زمین وجود دارد؟ یک نگرانی بزرگتر هم این است که گونههای مختلف با سرعتی سریعتر از زمان منقرض شدن دایناسورها در 65 میلیون سال پیش یا هر زمان دیگری، در حال ناپدید شدن و انقراض هستند. به هر حال اگر تمام موجودات و گونهها بهطور دستهجمعی ناپدید شوند، احتمالا سپس به نوبت به ما انسانها خواهد رسید.
4. آیا واقعیت واقعی است؟
واقعیت انسان، مفهومی بیثبات و لغزان است. هر کسی که از یک کابوس بیدار میشود، میداند که تجربه گیر کردن در جایی بین یک خاطره و یک رویا چه حسی دارد. این تجربیات به این ایده اعتبار میبخشند که حواس ما دارای محدودیتهایی است. شاید چشم، گوش و حس بویایی ما نمیتوانند تمام چیزها را در مورد واقعیت اطراف ما بیان کنند. شاید آدمهای زندگی ما، چیزهای اطرافمان یا حتی خود ما، صرفا یک توهم باشند. چگونه بفهمیم که هر یک از این اشیا و موجودات و در کل دنیای ما، واقعا وجود دارد؟ شاید آنها چیزهایی باشند که ما در ذهن خود ساختهایم و توسط ناخودآگاه ما برای اهداف ناشناخته ایجاد شدهاند. شاید کل این کیهان یک هولوگرام باشد یا یک ساخته رایانهای به سبک فیلمهای ماتریکس که قصد دارد ذهن ما را به دام بیندازد و ما در معرض یک هدف پلید قرار بدهد.
دانشمندان و فیزیکدانان هنوز مطمئن نیستند که ما در آینده میتوانیم ماهیت واقعیت را درک کنیم یا خیر. هرچه عمیقتر در علم فیزیک کاوش میکنیم، سازوکار جهان ما عجیب و غریبتر میشود. دانشمندان به کشف ذرات جدید، نیروهای اساسی، مولکولها و اتمها و تمام چیزهایی که بدن و جهان ما را هدایت میکنند، ادامه میدهند؛ اما شاید جهان ما از دهها یا هزاران بعد تشکیل شده باشد که ما هرگز نتوانیم بهطور مستقیم تمام آنها را تجربه کنیم.
در هر صورت مهم نیست که انسانها چقدر باهوش باشند؛ واقعیت همیشه یک مفهوم انتزاعی خواهد بود که هرگز نمیتوانیم آن را بهطور کامل شناسایی کنیم.
3. حیات چگونه آغاز شد؟
سیاره ما پر از درختان، گیاهان، پرندگان، پستانداران، باکتریهای بیشمار و… است. همه اینها انواع مختلفی از حیات محسوب میشوند و همه آنها برای زنده نگه داشتن گونهی خود، بازتولید میشوند. اما حیات در ابتدا چگونه آغاز شد؟ چگونه تودهای از سلولها از مجموعهای بیاثر از مولکولهای آلی به موجودی هوشمند یا حتی غیر هوشمند تبدیل شد؟
ما هیچوقت نفهمیدیم که زندگی در آغاز چگونه شکل گرفت. ادیان توضیحاتی درباره منشا زندگی ارائه کردهاند، اما بشر هیچوقت نتوانست پاسخ روشنی برای این سوال پیدا کند. بسیاری از دانشمندان فکر میکنند که زندگی یک پیشرفت طبیعی برای سیاراتی است که از مواد لازم برای زیستشناسی، مثل کربن، هیدروژن و اکسیژن بهره میبرند. سپس با یک جرقه، این سنگ بناها به دیوارههای سلولی و دیانای تبدیل شدهاند و حیات را بهوجود آوردند. در حال حاضر نیز دانشمندان دائما در حال انجام آزمایشها و تحقیقاتی هستند تا بتوانند فرمولی برای پیدایش حیات پیدا کنند. بدون شک جستوجو برای پیدا کردن ریشههای زندگی برای مدت طولانی، و شاید تا ابد ادامه خواهد داشت.
2. آیا سفر در زمان امکانپذیر است؟
سفر در زمان همواره یکی از مفاهیم علمیتخیلی جذاب برای انسانها، بهخصوص در دنیای سینما بوده است. همه ما دوست داریم به سالهای دور بازگردیم تا رویدادهای مهم تاریخی را ببینیم یا به دیدن انسانهای بزرگ در طول تاریخ برویم یا حتی در هوایی تنفس کنیم که سوختهای فسیلی آن را آلوده نکرده باشند. یا برعکس، میتواند خیلی برای ما جذابتر باشد که به آینده برویم و ببینیم در هزار سال آینده، جهان ما چگونه و چه شکلی خواهد بود.
آیا سفر در زمان فقط یک داستان علمیتخیلی است یا در واقعیت هم امکانپذیر خواهد بود؟ این سوالی است که سالهاست ذهن انسانها را به خود مشغول کرده و خیلیها برای پیدا کردن جواب آن سخت مشغول به کار و تحقیق هستند. یکی از احتمالات برای سفر کردن در زمان، کرمچالهها هستند که شاید بتوانند بهعنوان یک پل برای حرکت در زمان و مکان عمل کنند. شاید بتوانیم از نظر تئوری وارد یک کرمچاله بشویم و سپس در سمت دیگری از کهکشان یا در زمان دیگری فرود بیاییم. همچنین شاید بتوانیم با سرعت نور حرکت کنیم که در این صورت جهان در مقایسه با دنیایی که ما با سرعت نور پشت سر میگذاریم، کندتر حرکت میکند و میتوانیم در زمان، سفر کنیم. با این حال بر اساس علم کنونی، هیچچیز نمیتواند بهسرعت نور حرکت کند و حتی اگر بتواند، ممکن است در حین حرکت با سرعت نور، از هم بپاشد.
شاید بتوانیم به سیاهچالههای عظیمی برویم که دارای گرانشی باورنکردنی هستند و میتوانند زمان را کند کنند. یا شاید بتوانیم از شکافهای کیهانی برای سفر در زمان استفاده کنیم. رشتههای کیهانی آنقدر جرم دارند که ممکن است باعث نوسان فضا-زمان در اطرافشان شوند. دستکاری در هر یک از این سناریوها شاید به ما قدرت سفر در زمان را بدهد. اما با وجود این، هنوز پارادوکسهای متعددی وجود دارد که میتوانند سفر در زمان را غیر ممکن کنند. در هر صورت فعلا سفر در زمان، فقط در حد یک ایدهی علمی-تخیلی برای فیلمها و کتابها باقی مانده و شاید هیچوقت نتوانیم به علم آن دست پیدا کنیم.
1. آیا جهان واقعا بینهایت است؟
وقتی در یک شب تاریک به آسمان نگاه میکنید و ستارگان بیشمار را میبینید که در سراسر آسمان پراکنده شدهاند، به این فکر میکنید که جهان تا چهاندازه بزرگ و شاید هم بیانتها است. علم هنوز بهطور دقیق نمیتواند به ما بگوید که آیا جهان واقعا نامتناهی است یا در یک جایی به انتهای خود میرسد؟
مانند هر چیز دیگری، در این خصوص نیز محققان نظریههای مختلفی دارند. محققان پس از تجزیه و تحلیل نقشههای ایجاد شده توسط بررسی طیفنگاری یک تلسکوپ فوق قدرتمند در نیومکزیکو به این نتیجه رسیدند که جهان دارای شکل بسیار مسطحی است. این بررسی بر اساس مشاهدات فقط 1.2 میلیون کهکشان انجام شده که در برابر چیزی که واقعا وجود دارد، مثل یک قطرهی آب میماند. با این حال این مشاهدات میتواند یک سرنخ خوب به ما بدهد که جهان ما بهشکل کروی نیست. دقت داشته باشید که منظور ما، کره زمین نیست، بلکه در مورد کل جهان صحبت میکنیم.
اما هیچوقت پاسخی برای این سوال علمی ارائه نشده که آیا این جهان مسطح، انتهایی هم دارد یا خیر؟ تئوریهایی وجود دارند که به ما میگویند بیگبنگ باعث میشود جهان دائما سریعتر از سرعت نور منبسط شود. از آنجایی که ما نمیتوانیم فراتر از سرعت نور را بببینیم، بنابراین هرگز نمیدانیم که آیا لبه یا انتهایی برای جهان وجود دارد یا خیر.
احتمالا ما تا ابد باید از اندازه و عظمت جهان شگفتزده شویم. این راز، هم جذابیت زیادی دارد و هم میتواند ترس را به جان ما بیندازد.
جمع بندی
چه به بزرگی جهان فکر کنید یا در حال اندیشیدن به چگونگی پیدایش حیات در زمین باشید، ذهن شما مملو از سوال های علمی عجیب و غریبی است که هیچوقت نتوانستهایم پاسخ روشنی برای آنها پیدا کنیم و شاید هرگز هم نتوانیم آنها را درک کنیم. شاید این سوالها ما را آزار دهند، اما همه آنها بخش مهمی از تجربه انسانی ما هستند و ذات ذهنیت پرسشگر انسانها را نشان میدهند.
منبع: گجت نیوز