¿Qué misterios sin resolver del mundo son los más extraños?

Los 25 principales misterios sin resolver de la humanidad actual

Sobre el universo, la tierra y nosotros mismos, hay demasiados misterios esperando que los descubramos. Pero, ¿cuáles son los misterios sin resolver más importantes y qué tan cerca estamos de encontrar las respuestas? El 1 de julio de este año, en conmemoración del 125 aniversario de la fundación de la revista estadounidense Science, los científicos resumieron 125 preguntas que hasta el momento no hemos sabido responder bien, de las cuales 25 son las más importantes

1. ¿De qué está hecho el universo?

Una respuesta directa es: compuesta por esas estrellas brillantes. Pero en las últimas décadas, los científicos han descubierto cada vez más que esta respuesta es incorrecta. Los astrónomos creen que la materia, o la materia ordinaria, que forma las estrellas, los planetas, las galaxias (y, por supuesto, nosotros), representa menos del 5 por ciento de la masa total del universo. Otro 25%, estiman, puede ser materia oscura compuesta de partículas aún por descubrir. ¿Qué pasa con el 70% restante? Los astrónomos creen que puede tratarse de energía oscura, la fuerza que acelera la expansión del universo. ¿Cuál es la naturaleza de la materia oscura y la energía oscura? Los científicos están utilizando aceleradores y telescopios para encontrar respuestas a estas preguntas y, si las encuentran, las implicaciones seguramente serán cósmicas.

2. ¿Somos los únicos en el universo?

Hace cuarenta y cinco años, el astrónomo Frank Drake lanzó por primera vez el Proyecto Ozma para explorar civilizaciones extraterrestres, utilizando enormes antenas (radiotelescopios) para recibir señales de civilizaciones extraterrestres. 45 años después, los esfuerzos de los astrónomos continúan. Sin embargo, incluso el programa Phoenix, el más grande hasta la fecha, aún no ha encontrado señales de radio de civilizaciones extraterrestres.

3. ¿Cómo funciona el interior de la Tierra?

Hace más de 40 años se produjo una revolución en las ciencias de la tierra. La teoría de la tectónica de placas actualizó el conocimiento sobre la propia Tierra. Pero las preguntas sobre la estructura interna de la Tierra todavía surgen del conocimiento prerrevolucionario. Lo que los científicos han hecho en los últimos 40 años es perfeccionar aún más el modelo del huevo en corteza, manto y núcleo. Con la ayuda de una tecnología cada vez más avanzada de imágenes de ondas sísmicas, los científicos están estudiando el funcionamiento de la enorme máquina de la Tierra. Pero puede que sea necesario medio siglo para que se desencadene otra revolución científica.

4. ¿Qué tan caliente se volverá el invernadero global?

Aunque las concentraciones de dióxido de carbono atmosférico ciertamente seguirán aumentando durante este siglo, y aunque este aumento ciertamente provocará calentamiento global, el alcance de ese calentamiento sigue siendo menos seguro. Los científicos creen en general que una duplicación de la concentración de dióxido de carbono en este siglo provocará un calentamiento de 1,5°C a 4,5°C. Pero esto no es lo suficientemente preciso. Los científicos están desarrollando nuevos modelos matemáticos para intentar que los números sean más convincentes.

5. ¿Se pueden unificar las leyes de la física?

Una manzana que cae al suelo, un rayo que surca el cielo, átomos de uranio en el reactor de una central nuclear descomponiéndose y liberando energía, y un superacelerador que aplasta protones: estos fenómenos representan los efectos de la cuatro fuerzas básicas en la naturaleza: la gravedad, la fuerza electromagnética, la fuerza débil y la fuerza fuerte. Todos los fenómenos físicos del universo pueden explicarse mediante estas cuatro fuerzas básicas. Pero los científicos no están satisfechos. ¿Es posible unificar estas cuatro fuerzas en una sola? En la década de 1960, los físicos descubrieron que la fuerza débil y la fuerza electromagnética pueden unificarse. Son aspectos diferentes de una misma cosa, denominada colectivamente fuerza electrodébil. ¿Pero pueden unificarse las otras dos fuerzas con él?

6. Bajo la incertidumbre cuántica y la no localidad, ¿hay principios más profundos?

La teoría cuántica existe desde hace más de 100 años. Ha producido resultados de aplicación convincentes, pero también ha generado contraintuición: el principio de incertidumbre de la mecánica cuántica señala que no podemos obtener un objeto con precisión en el momento. mismo tiempo. La no localidad permite que los estados entrelazados de dos partículas cuánticas entrelazadas colapsen simultáneamente, sin importar cuán alejadas estén. Einstein dijo una vez que, aunque la mecánica cuántica le dejó una profunda impresión, “una voz interior me dijo que aún no era real.

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7. ¿Hasta dónde podemos impulsar el autoensamblaje químico?

En cierto sentido, los químicos son el grupo de personas más inventivo, porque siempre están creando nuevas moléculas. Los químicos de hoy pueden crear estructuras químicas muy complejas, ¿pueden hacer que esta tarea sea simple y compleja? Es decir, dejar que los átomos de la "materia prima" se "ensamblen" en estructuras complejas. ¿Ya existen algunos ejemplos de autoensamblaje químico, como? el tipo de autoensamblaje que exhibe la vida, como la fabricación de estructuras de membrana de doble capa como las membranas celulares, pero el autoensamblaje más avanzado, como la fabricación de circuitos integrados de abajo hacia arriba, sigue siendo un sueño. p>8. ¿Cuáles son los límites de la informática tradicional?

Algunas cosas parecen simples pero son muy complicadas de resolver, como por ejemplo un vendedor caminando entre interconexiones ¿Cómo podemos lograr la distancia total más corta? la cantidad de ciudades hará que incluso las computadoras electrónicas más poderosas se sientan intimidadas. En la década de 1940, Shannon, el padre de la teoría de la información, propuso la idea de almacenar información (en forma de bits y las leyes físicas seguidas por la transmisión). Ninguna computadora tradicional puede superar esta ley. Entonces, en términos de ingeniería, ¿qué tan poderosa podemos hacer una computadora al final? Sin embargo, las computadoras no tradicionales pueden no estar sujetas a estas limitaciones, como en los últimos años. ordenadores cuánticos.

9. ¿Cuál es la base biológica de la conciencia?

El filósofo francés del siglo XVII tiene un dicho famoso: "Pienso, luego existo". Hemos visto que la conciencia ha sido durante mucho tiempo un tema de discusión filosófica. La ciencia moderna cree que la conciencia surge de la cooperación de miles de millones de neuronas en el cerebro. , los científicos han encontrado métodos y herramientas para estudiar objetivamente este asunto tan subjetivo y personal, y con la ayuda de pacientes con daño cerebral, los científicos han podido vislumbrar los misterios de la conciencia. Los científicos también quieren saber la respuesta a una pregunta más profunda sobre la conciencia. cómo funciona la conciencia: ¿por qué existe y cómo se origina?

10. ¿Qué controla la regeneración de los órganos?

¿Sí? Algunas criaturas tienen capacidades reparadoras extraordinarias: las lombrices de tierra que han sido cortadas pueden hacerlo. regenerar la mitad de sus cuerpos y las salamandras pueden reconstruir las extremidades dañadas... En comparación, los humanos parecen tener menos capacidades regenerativas. Se extraen los dedos y los huesos se utilizan desde cero. En una nota un poco más consoladora, los hígados parcialmente extraídos se pueden restaurar. a su estado original en animales que pueden regenerar sus órganos cuando sea necesario. El programa genético durante el desarrollo embrionario se utiliza para desarrollar nuevos órganos. Entonces, ¿pueden los humanos utilizar técnicas similares para reemplazar partes por sí mismos bajo control artificial? 11. ¿Cómo puede cambiar una célula de la piel? ¿Neuroblastos?

A mediados del siglo pasado, los biólogos introdujeron el núcleo de una célula somática de una rana en el óvulo enucleado de la rana y el resultado fue una clonación. renacuajo. En los últimos años, la investigación sobre células madre embrionarias humanas ha estado en pleno apogeo. Al colocar núcleos de células somáticas humanas en óvulos, los científicos esperan crear una variedad de células somáticas humanas, como células nerviosas, osteoblastos y cardiomiocitos, etc. Aunque los científicos han logrado cierto éxito, todavía saben poco acerca de por qué funciona esta técnica de transferencia nuclear de células somáticas. De hecho, el óvulo enucleado desempeña un papel crucial en este proceso, pero ¿cuál es el mecanismo específico?

12. ¿Cómo se convierte una célula somática en una planta completa?

En cierto sentido, las plantas parecen tener mayor flexibilidad que los animales. Las células somáticas vegetales pueden volver a convertirse en células embrionarias vegetales sin la necesidad de una engorrosa tecnología de transferencia nuclear de células somáticas. Los científicos llevan mucho tiempo explotando esta propiedad de las plantas. A partir de un pequeño trozo de tejido vegetal, se pueden cultivar plántulas en el laboratorio para sustentar un bosque. Pero ¿por qué las células vegetales tienen tanta flexibilidad? Los científicos han descubierto algunas pistas, como el papel que desempeñan las auxinas de la planta en este proceso.

13. ¿Cómo y dónde se originó la vida?

Los científicos han descubierto fósiles de microorganismos que datan de hace 3.400 millones de años y también se pueden encontrar rastros de fotosíntesis biológica en rocas más antiguas. Entonces, ¿qué apareció primero en la Tierra, las proteínas o el ADN, los dos pilares de la vida? ¿O aparecer juntos? Los científicos creen que es más probable que el ARN apareciera antes que los dos primeros. Otra pregunta es ¿bajo qué circunstancias se originó la vida? Una hipótesis es que la vida se originó por primera vez en el agua caliente del fondo marino. Hoy en día, por un lado, los científicos están explorando el proceso de desarrollo desde organismos simples hasta organismos que pueden replicarse en el laboratorio. Por otro lado, los científicos están estudiando los cometas y Marte, lo que también aportará importantes conocimientos sobre este tema.

14. ¿Qué determina la diversidad de especies?

Este es un planeta repleto de vida, pero no todos sus rincones son igualmente prósperos. Algunas áreas albergan más especies que otras. Los trópicos tienen una mayor diversidad de especies que las zonas frías. ¿Por qué sucede esto? ¿Será simplemente porque los trópicos son más cálidos que las zonas frías? Los científicos creen que las interacciones entre los organismos y su entorno desempeñan un papel clave en la diversidad. Por supuesto, hay otras fuerzas que cambian la diversidad, como las relaciones depredador-presa. Pero el primer problema al que se enfrentan los científicos es cómo obtener datos básicos sobre la diversidad global de especies: cuántas especies existen.