ده مورد از بزرگترین و کوچکترین رازهای علمی

فرارو- اگر دانشمندان واقعا موفق شوند و حیات را در یک بطری ایجاد کنند چه معنایی خواهد داشت؟ در آن صورت آنان خواهند توانست نه تنها داستان منشاء حیات روی زمین را کشف کنند بلکه به یک نتیجه تکان دهنده در مورد این که زندگی در جهان تا چه اندازه باید مشترک باشد خواهند رسید.

به گزارش فرارو به نقل از وُکس، در ادامه به بزرگترین و کوچک‌ترین اسرار و راز‌های علمی خواهیم پرداخت:

بزرگترین اسرار علمی:

جهان از چه چیزی ساخته شده است؟

این یک سوال ساده است که به طرز گیج کننده‌ای نیز بی پاسخ باقی مانده است: کیهان از چه چیزی تشکیل شده است؟ بخشی از مواد موجود در جهان که در واقع غیرقابل مشاهده، غیرقابل لمس و تا به امروز کشف نشده و ماده تاریک نامیده می‌شود علیرغم جستجوی چندین دهه‌ای برای آن دانشمندان هنوز نمی‌دانند که چیست.

ماده تاریک از این رو "تاریک" نامیده می‌شود، زیرا ظاهرا هیچ کنشی با میدان الکترو مغناطیسی ندارد به این معنی که تشعشعات الکترو مغناطیسی (مانند نور) از خود منتشر نمی‌کند، بازتاب نمی‌دهد و جذب نمی‌کند بنابراین قابل دیدن نیست. به بیان دیگر ماده تاریک به سادگی ماده‌ای است که واکنشی نسبت به نور از خود نشان نمی‌دهد. در عوض، وجود و ویژگی‌های ماده تاریک را می‌توان به طور غیر مستقیم و از طریق تاثیرات گرانش بر روی ماده مرئی، تابش و ساختار بزرگ مقیاس جهان نتیجه گرفت.

چگونه همه چیز تمام خواهد شد؟

"هنریتا لیویت" اهل ماساچوست که در رصدخانه کالج هاروارد در اوایل دهه ۱۹۰۰ میلادی کار می‌کرد موضوعی را کشف کرده بود که شاید کوچک به نظر برسد، اما یکی از مهمترین اکتشافات رخ داده در تاریخ نجوم بوده است: او راهی برای اندازه گیری فاصله تا ستاره‌های خاص پیدا کرد. با گذشت زمان دانشمندان به ساخت به اصطلاح خط کش لیویت ادامه دادند تا جهان را اندازه گیری کنند.

همزمان با استفاده شان از این بازار‌های اندازه گیری درک آنان از کائنات تکامل یافت. آنان متوجه شدند که کائنات بسیار بزرگ‌تر از آن چیزی است که پیش‌تر تصور می‌شد. آنان به این نتیجه رسیدند که میلیارد‌ها کهکشان وجود دارد و در حال گسترش است: آن کهکشان‌ها بیش‌تر از یکدیگر دور می‌شوند. ستاره شناسان هم چنین دریافتند که جهان آغازی داشته است. اگر کهکشان‌ها اکنون از یکدیگر دور می‌شوند به این معنی است که در گذشته به هم نزدیک‌تر بوده اند موضوعی که دانشمندان را به ایده انفجار بزرگ سوق داد. هم چنین باعث شد آنان متوجه شوند که جهان ممکن است در نهایت به پایان برسد.

ماه از کجا می‌آید؟

قبل از فرود در ماه دانشمندان فکر می‌کردند که می‌دانند ماه چگونه به وجود آمده است. با این وجود، پس از آن که فضانوردان آپولو نمونه‌هایی را از سطح ماه آوردند آن سنگ‌ها داستان کاملا متفاوتی را روایت کردند. زمین شناسان دریافته بودند که ماه در نوع خاصی از سنگ به نام آنورتوزیت پوشیده شده است: درخشنده و بازتابنده. این سنگی است که باعث می‌شود ماه در آسمان شب سفید بدرخشد. در آن زمان تصور می‌شد که این سنگ صرفا به روشی بسیار خاص می‌تواند تشکیل شود: ماگما. نشانه وجود ماگما به این معنی است که ماه باید در نوعی فاجعه حماسی شکل گرفته باشد: "چیزی که انرژی زیادی به ماه ریخته بود که به معنای واقعی کلمه ذوب شد". دانشمندان دقیقا مطمئن نیستند که همه چیز چگونه انجام شده، اما هر سناریویی یک داستان سینمایی با ابعاد آخرالزمانی آتشین بوده است.

زندگی بر روی زمین چگونه آغاز شد؟

دهه‌هاست که دانشمندان در تلاش بوده‌اند شرایط زمین اولیه را در آزمایشگاه‌ها بازسازی کنند. تصور این است که شاید اگر آنان بتوانند آن شرایط را تقلید کنند در نهایت بتوانند چیزی شبیه به اولین سلول‌های ساده‌ای که میلیارد‌ها سال پیش در اینجا شکل گرفتند ایجاد کرده و از آنجا خواهند توانست داستانی در مورد چگونگی آغاز زندگی بر روی زمین جمع آوری کنند. این خط از تحقیقات موفقیت‌های خیره کننده‌ای را نشان داده است. "هارولد اوری" و "استنلی میلر" دانشمندانی بودند که در دهه ۱۹۵۰ میلادی نشان دادند سنتز آمینو اسید گلیسین یعنی یکی از اساسی‌ترین اجزای سازنده زندگی با مخلوط کردن گاز‌هایی که تصور می‌شود میلیارد‌ها سال پیش جو را پر کرده اند و افزودن گرما و رعد و برق شبیه سازی شده امکان پذیر است.

دانشمندان از آن زمان توانستند حباب‌های چربی بسازند که شباهت زیادی به غشای سلولی داشتند. آنان مولکول‌های RNA را به وجود آورده اند که مانند DNA ساده شده هستند. با این وجود، این که تمام اجزای حیات در آزمایشگاه شکل گرفته و در یک سلول ساده جمع شوند این اتفاق رخ نداده است. پس چه چیزی بر سر راه ایستاده است؟ اگر دانشمندان واقعا موفق شوند و حیات را در یک بطری ایجاد کنند چه معنایی خواهد داشت؟ در آن صورت آنان خواهند توانست نه تنها داستان منشاء حیات روی زمین را کشف کنند بلکه به یک نتیجه تکان دهنده در مورد این که زندگی در جهان تا چه اندازه باید مشترک باشد خواهند رسید.

چه چیزی زهره را کُشت؟

زهره دومین سیاره از خورشید است و با دمای ۴۸۲ درجه سانتی گراد گرم‌ترین سیاره در منظومه شمسی است آن هم به سبب جوی که تقریبا به طور کامل از دی اکسید کربن تشکیل شده است که یک اثر گلخانه‌ای واقعا قوی ایجاد می‌کند. ابر‌های ساخته شده از اسید سولفوریک بسیار خورنده بر روی منظره‌ای آتشفشانی از سنگ‌های آتشفشانی تیغ تیز پوشیده شده اند. فشار روی سطح زهره حدود ۹۲ برابر فشاری است که در سطح دریا روی زمین احساس می‌کنید.

با این وجود، برخی از دانشمندان گمان می‌کنند که زهره زمانی بسیار شبیه زمین بوده است با یک اقیانوس آب مایع مانند اقیانوس‌هایی که از حیات در سیاره ما پشتیبانی می‌کنند. این امر باعث ایجاد یک سوال وجودی در مورد حیات روی زمین می‌شود.

"رابین جورج اندروز" آتشفشان شناس معتقد است که زهره و زمین خواهر و برادر سیاره‌ای یکدیگر هستند. او می‌گوید: "در یک زمان و از یک چیز ساخته شده اند با این وجود، زهره از هر نظر آخرالزمانی و وحشتناک است. زمین یک بهشت است". پس چرا در کنار بهشت گمشده بهشتی داریم؟ دو فرضیه اصلی وجود دارد. یکی این که خورشید زهره را تا حد مرگ پخته است. مورد دیگر این است که آتشفشان‌ها این کار را انجام داده اند. فهمیدن این که کدام یک رخ داده می‌تواند به ما در درک سرنوشت نهایی زمین کمک کند.

کوچکترین اسرار علمی

چه حشراتی در خانه ما زندگی می‌کنند؟

در دهه ۲۰۱۰ میلادی تیمی از دانشمندان به ۵۰ خانه در اطراف رالی در کارولینای شمالی رفتند. ماموریت آنان این بود: جست و جوی خانه‌ها و یافتن گونه‌های حشره‌ای که وجود دارند. چیزی که آنان کشف کردند بسیار غافلگیر کننده و کمی ناخوشایند بود: یک خانه به طور متوسط دارای حدود ۱۰۰ گونه حشره بود. این خانه‌ها کثیف و یا خانه‌هایی نبودند که در اعماق جنگل قرار داشته و یا پنجره‌های شان باز مانده باشد. در عوض، یافته‌ها نشان داد که یک خانه با شرایط معمولی برای زندگی انسان اکوسیستمی برای موجودات دیگر در سطحی بیش‌تر از آن چیزی است که ما پیش‌تر تصور می‌کردیم. این موضوع باعث مطرح شدن سوال دیگری می‌شود: آن موجودات در آنجا چه می‌کنند؟ و چه چیزی می‌توانیم از آنان بیاموزیم؟

آیا گیاهان می‌توانند ببینند؟

بیش از یک دهه پیش "ارنستو جیانولی" دانشمند به کشف قابل توجهی دست یافت. او در جنگل‌های آمریکای جنوبی یک تاک کوچک پیدا کرد که توانایی تقلید شکل گیاهان دیگر را داشت. پرسش اساسی این بود که گیاهان مغز و چشم ندارند پس چگونه شکل برگ‌ها اطراف خود را حس می‌کنند و سپس آن را کپی می‌کنند؟ دانشمندان هنوز در این باره به پاسخی قطعی دست نیافته اند، اما هر پاسخ احتمالی این خواهد بود که گیاهان به نحوی محیط اطراف شان را می‌بینند.

آذرخش توپی چیست؟

برای هزاران سال مردم داستان‌هایی را در مورد کره‌های نوری مرموز تعریف کرده اند که هنگام رعد و برق می‌درخشند، جرقه می‌زنند و به طرز وحشتناکی معلق هستند. آن کره‌های نوری مرموز در خانه‌ها، در مناطق روستایی، در شهرها، در هواپیما و حتی هنگام عبور از پنجره‌ها دیده شده اند.

به نظر می‌رسد آن کره‌های نوری مرموز خارج از این جهان هستند، اما دانشمندان باور دارند که اتفاقا تا حد زیادی از این دنیا هستند. این اشکال که آذرخش توپی نامیده می‌شوند یکی از اسرارآمیزترین پدیده‌های آب و هوایی روی زمین هستند. آذرخش توپی معمولا تنها چند لحظه به طول می‌انجامد و پیش بینی این که کجا و چه زمانی ظاهر می‌شود غیرممکن است. شما نمی‌توانید آذرخش توپی را شکار کنید و آن را با اطمینان پیدا کنید. در واقع، این آذرخش توپی است که شما را پیدا می‌کند! آذرخش توپی نادر است، اما بسیاری از انسان‌ها آن را دیده اند. دانشمندان دقیقا نمی‌دانند آذرخش توپی از کجا آمده است.

مقعد دقیقا چه زمانی ایجاد شد؟!

این سوالی است که ما هرگز فکر نمی‌کردیم می‌خواهیم به آن پاسخ دهیم تا زمانی که "کاترین وو" در نشریه "آتلانتیک" توضیح داد که ظاهر شدن مقعد در تکامل حیوانات بسیار مهم بوده، زیرا تا قبل از ظهور آن حیوانات مجبور بودند از یک سوراخ غذا خورده و دفع کنند. مقعد سیستم کارآمدتری را به وجود آورد و به حیات جانوران روی زمین اجازه داد بزرگ‌تر شده و شکل‌ها و اشکال جدیدی به خود بگیرد. با این وجود، دانشمندان در اینجا تصویر کاملی از تاریخ تکامل ندارند. آنان نمی‌دانند مقعد در کدام موجود و چه زمانی ایجاد شده است.

وو می‌گوید: "مطالعه چیزی که باید میلیون‌ها سال قدمت داشته باشد و تبدیل به فسیل نشده بسیار دشوار است". یک پرسش بی پاسخ مانده دیگر نیز وجود دارد: چرا باسن انسان در مقایسه با پستانداران دیگر تا این اندازه بزرگ است؟