Le siècle dernier, même la dernière décennie, a vu des progrès étonnants dans le domaine de la science et de la technologie, à mesure que nous avons acquis une meilleure compréhension de notre monde et de son fonctionnement. Mais alors que la science a les réponses aux questions que nos ancêtres n'auraient jamais cru comprendre, il reste de nombreuses questions énormes qui n'ont pas encore obtenu de réponses pleinement satisfaisantes.
Celles-ci vont du philosophique au pratique, des mystères totaux aux questions auxquelles nous avons failli répondre mais ne sont pas tout à fait là. Lisez la suite pour découvrir ce qu'ils sont. Et pour en savoir plus sur d'autres énigmes liées à l'espace, consultez 21 Mystères sur l'espace que personne ne peut expliquer.
1Comment la vie a-t-elle commencé exactement?
Ne vous méprenez pas ici - les biologistes évolutionnistes ont une assez bonne idée de la façon dont certains organismes ont évolué en d'autres, mais ils ne savent toujours pas ce qui a tout déclenché.Comment sommes-nous passés de la «soupe primordiale» des éléments constitutifs de la vie à la formation de cellules auto-répliquées?
La théorie principale des 50 dernières années est qu'une décharge électrique a conduit à des réactions chimiques qui ont créé les premiers acides aminés, mais les scientifiques ne sont pas tous d'accord . Certains pensent que le facteur causal était l'action volcanique et d'autres pensent que ce sont peut-être des météorites qui nous ont apporté la vie.
deuxPourquoi rêvons-nous?
'Pourquoi?' pourrait être la question la plus difficile à laquelle la science doit répondre. Les humains rêvent certainement, comme en témoigne la technologie avancée d'imagerie cérébrale, mais à quoi cela sert-il? Pourquoi nos neurones continuent-ils de se déclencher alors même que notre corps et notre esprit conscient sont au repos?
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Les scientifiques cognitifs théorisent que mémoire, apprentissage et émotions peut être lié à notre capacité à rêver, mais jusqu'à présent, ils n'ont trouvé aucun lien concluant qui expliquerait les petits films étranges que notre cerveau joue pour nous pendant que nous dormons. Et si vous vous êtes toujours demandé ce que signifient ces rêves étranges que vous continuez à avoir, jetez un œil 50 secrets que vos rêves essaient de vous dire.
3Y a-t-il un modèle derrière les nombres premiers?
Au cas où vous auriez oublié depuis votre dernier cours de mathématiques, les nombres premiers sont ceux qui ne sont divisibles que par eux-mêmes et 1. Les exemples incluent les nombres 3 et 7 et 3 169. Considérez-les comme les éléments constitutifs des nombres, car ils ne sont pas réductibles à des facteurs plus petits.Cette propriété leur permet de servir de clés de cryptage pour la sécurité numérique, mais cela signifie également que les mathématiciens ont été incapables de discerner un modèle pour lequel les nombres sont premiers, un problème connu sous le nom de Hypothèse de Riemann .
En comptant à partir de 1, vous pouvez avoir trois nombres premiers d'affilée, mais ensuite aller jusqu'à quarante nombres ou plus sans trouver un autre nombre premier. Débloquer ce puzzle pourrait avoir des conséquences pour une société comme la nôtre dont les réseaux de communication sont entièrement construits sur des chiffres. Et si vous ne vous souvenez pas très bien de ce qu'est un nombre premier et que vous voulez voir si vous pouvez toujours obtenir une note de passage, consultez 30 questions dont vous auriez besoin pour réussir les mathématiques de 6e année.
4Quel est le remède contre le cancer?
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Malheureusement, nous ne pourrons jamais trouver un seul remède contre le cancer, car le terme `` cancer '' s'applique en fait à toute une collection de maladies qui sont codés dans nos gènes. Tout comme nous n'effacerons jamais toutes les bactéries de la terre, nous ne pouvons pas créer une pilule ou une injection qui guérira tous les types de cancer.
Cependant, au fur et à mesure que nous nous améliorons en matière de prévention et de traitement, nous comprendrons mieux les facteurs qui sont sous notre contrôle et apprendrons à les éviter. Pour en savoir plus sur les effets du cancer sur le corps, consultez 23 Panneaux d'avertissement de cancer cachés à la vue de tous.
5Pouvons-nous voyager dans le temps?
Nous voyageons tous, bien sûr, dans le temps à un rythme régulier, et La théorie de la relativité restreinte d'Einstein postule que le temps peut être compressé de telle sorte qu'une personne qui va assez vite pourrait être en mesure de voyager loin dans le futur. En utilisant des concepts tels que les trous de ver, certains physiciens ont même suggéré qu'il serait peut-être possible de visiter le passé. Mais si tel était le cas, les gens du futur ne pourraient-ils pas vivre parmi nous aujourd'hui?
Nous ne savons pas, et ces hypothèses ne sont tout simplement pas testables dans des conditions connues aujourd'hui. Au fur et à mesure que nous élargissons notre capacité à voir à travers et à voyager dans l'espace, nous pourrions en apprendre davantage et mieux comprendre ce qui est possible.
6Notre univers est-il le seul?
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Semblable au voyage dans le temps, le voyage interdimensionnel est un autre concept de science-fiction bien-aimé qui semble offrir un potentiel illimité. Existe-t-il en fait des univers parallèles, coexistant avec le nôtre? Le interprétation de 'plusieurs mondes' de la physique quantique le pense certainement.
Selon cette théorie, toutes les histoires et futurs possibles sont réels. La réalité est comme un arbre aux branches infinies, et nous ne pouvons en descendre qu'une. Malheureusement, il semble hautement improbable que nous puissions créer une machine qui nous transportera dans l'univers, par exemple, des bananes parlantes.
7Qu'est-ce que la conscience exactement?
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Le concept de conscience existe dans la zone grise où la science rencontre la philosophie. Quelle est cette qualité que vous et moi avons qui nous fait prendre conscience de nous-mêmes, qui nous permet de penser, d'espérer et de créer?
Si nous pouvions faire passer un courant électrique à travers un cerveau désincarné de telle sorte qu'il semble fonctionner comme le cerveau dans la tête d'une personne vivante, pourrions-nous dire que le cerveau est également conscient? Le fait qu'il ne semble pas y avoir de moyen universel de détecter ou de mesurer la conscience est ce qui la rend si frustrante et insaisissable. Nous ne pouvons pas tout à fait comprendre ce qui nous permet de comprendre le monde. Et pour certaines vérités étonnantes que nous connaissons, voyez celles-ci 100 faits impressionnants sur tout.
8Où est toute l'antimatière?
L'antimatière est un concept difficile à comprendre - il est fait d'atomes avec les charges électriques opposées de la matière correspondante. Chaque fois que les scientifiques ont pu créer de (minuscules) quantités d'antimatière dans un laboratoire, ils créent également la même quantité de matière, et les deux substances s'annulent rapidement dans un sursaut d'énergie.
Ce qui est si perplexe à propos de ces expériences, c'est que les scientifiques les exécutent pour tenter de comprendre le Big Bang, qui aurait créé toute la matière de l'univers. Cependant, si créer de la matière signifie créer un quantité égale d'antimatière en même temps, pourquoi notre univers - plein de matière comme il est - existe-t-il du tout? Où est passée toute cette antimatière et pourquoi n'a-t-elle pas annulé le problème?
9Pourquoi l'univers est-il si lourd?
Lorsque les astrophysiciens s'assoient pour calculer une formule générale pour décrire le comportement de l'univers, ils peuvent faire un travail raisonnablement précis… s'ils supposent qu'il existe une énorme quantité de masse que nous ne pouvons pas encore détecter.
Ce truc invisible, ou ' matière noire , «représente environ 95% de la masse de l'univers, et pourtant nous ne savons pas ce que c'est, où il se trouve, ni pourquoi nous ne pouvons pas l'observer. Les astronomes ont même rencontré des preuves d'une «énergie sombre» qui pousse l'univers à se développer.
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dixPouvons-nous créer de l'énergie de la même manière que le soleil?
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Tous les mystères de la science ne sont pas aussi abstraits que la matière noire, certains sont aussi pratiques que de trouver un moyen de produire de l'électricité. Puisque nous savons que les combustibles fossiles sont limités, nous devons trouver un moyen renouvelable et propre de produire de l'énergie.
Nous savons comment les étoiles le font - en se séparant ou en fusionner ensemble des molécules -mais nous n'avons pas encore trouvé un moyen de le reproduire en toute sécurité à l'échelle humaine. Si nous pouvons trouver un moyen de créer de l'énergie en divisant l'eau en hydrogène et en oxygène, nous avons peut-être trouvé le Saint Graal des énergies renouvelables.
OnzeComment vivons-nous avec les bactéries?
Le développement des antibiotiques est probablement la découverte la plus importante de la médecine moderne, car non seulement il guérit directement certaines maladies, mais rend également les blessures et les chirurgies infiniment plus survivables.
Pourtant, abus d'antibiotiques a fait évoluer certaines bactéries vers des formes que nos médicaments ne peuvent pas battre. Comment surmonter ce problème sans entrer dans une sorte de course aux armements avec des germes ou sans tuer les bonnes bactéries dont nous avons besoin pour vivre exigera une étude continue de l'ADN bactérien. Remarquablement, nous découvrons encore de nouvelles bactéries dans des endroits aussi inexplorés que les fonds océaniques profonds.
12L'océan est-il la vraie frontière finale?
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En parlant de l'océan profond, les biologistes marins estiment que nous n'avons exploré qu'environ 5% du fond de la mer. Dans de nombreux endroits, le sol est si profond et l'eau au-dessus si lourde que nous devons envoyer des sondes sans pilote pour capturer des images et des échantillons à étudier.
Les organismes que nous avons trouvés jusqu'à présent sont, en termes scientifiques, tout simplement bizarres. Il existe des vers tubicoles qui vivent sur les évents de soufre et des poissons à tête transparente et une substance qui pourrait aider à traiter la maladie d'Alzheimer . Qu'est-ce que nous n'avons pas encore trouvé d'autre? Voyez ce que vous ne savez pas d'autre sur l'océan et jetez un œil 30 faits sur les océans du monde qui vous épateront.
13Devons-nous mourir?
Nous vivons déjà beaucoup plus longtemps - et en meilleure santé - que nos ancêtres, alors y a-t-il une limite à combien de temps la science peut prolonger une vie humaine? Bien sûr, retarder la mort et la prévenir complètement sont deux choses très différentes, mais notre compréhension croissante du vieillissement, des maladies et de notre propre ADN repousse la limite supérieure de notre espérance de vie. Les scientifiques ont déjà trouvé des moyens de vieillissement inverse dans les cellules individuelles , mais ils sont encore loin de traduire cette recherche en uprocédure médicale de sable.
14À quel point les ordinateurs peuvent-ils être rapides et petits?
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Comparer les ordinateurs à cartes perforées de la taille d'une pièce des années 1960 aux téléphones que nous portons maintenant dans nos poches est presque comique. Pour les programmeurs d'il y a 50 ans, un smartphone semble être la science-fiction la plus farfelue. Cette tendance va-t-elle se poursuivre? Les ordinateurs deviendront-ils infiniment plus petits et plus puissants?
Bien que les transistors deviennent plus rapides à mesure qu'ils rétrécissent, nous sommes approchant la limite nécessaire pour transférer l'électricité. Cependant, si les informaticiens peuvent créer des puces qui communiquent par énergie lumineuse au lieu d'énergie électrique, cette limite disparaîtra.
quinzeL'intelligence artificielle se produira-t-elle?
Bien sûr, nous avons maintenant des machines que l'on pourrait appeler à juste titre des «robots» - ils font des choses comme construire nos voitures et emballer nos bonbons. Cependant, lorsque la plupart des gens parlent de robots, ils se réfèrent à des machines dotées d'une intelligence artificielle.
De façon amusante, les scientifiques ont dit que la technologie de l'IA est probablement environ 15-20 ans dans le futur depuis les années 1960. Un problème est de savoir comment définir le succès - simule-t-il le comportement humain ou améliore-t-il les compétences humaines telles que la reconnaissance de formes? Apportez le sujet épineux de la conscience et il y a encore plus de questions que de réponses en ce qui concerne l'IA de type humain. Pour savoir quoi autre choses que les experts disent que nous ne verrons pas, vérifiez 20 Technologies prévues à long terme qui ne se concrétiseront jamais.
16Quelle sera la taille de la population?
En 1987, il y avait 5 milliards d'êtres humains sur la planète. Nous avons dépassé 6 milliards en 1999 et 7 milliards en 2011, et les meilleures estimations nous montrent un dépassement de 8 milliards d'ici 2023. Alors… y a-t-il une limite?
La plupart des scientifiques affirment que oui, mais ils diffèrent quant à la limite et à la rapidité avec laquelle nous l'atteindrons. On s'attend à ce que les ressources insuffisantes ralentissent croissance démographique après 2037, mais à quoi cela ressemblera-t-il exactement? La nourriture, l'eau potable et le carburant sont des facteurs limitants, alors quelle est la taille de la population que notre planète peut supporter pendant une durée prolongée? Si vous voulez savoir à quoi nous devons nous préparer, consultez 30 choses que les scientifiques disent se produiront si la population continue d'augmenter.
17Saurons-nous jamais tout?
Cette question touche au cœur de la méthode scientifique: observer un phénomène, créer un modèle ou un récit qui décrit le phénomène, et utiliser ce modèle pour faire des prédictions. Cependant, la science des derniers siècles a dépassé ce que nous pouvons observer à l'œil nu, de sorte que de nouvelles découvertes reposent sur une technologie de plus en plus complexe. Les outils dont nous disposons sont imparfaits et donc limités, alors que pouvons-nous vraiment savoir? Nous ne pourrons peut-être jamais créer un modèle qui décrit tout, mais à quelle distance pouvons-nous nous rapprocher ?
18Quelle est la taille de l'univers?
À l'heure actuelle, nous pouvons utiliser des télescopes de différents types pour «voir» environ 46,5 milliards d'années-lumière dans toutes les directions. Cependant, aucun scientifique ne pense que l'univers cesse d'exister à une distance où nous ne pouvons plus l'observer. Jusqu'où va-t-il alors?
Si l'univers est plat , il pourrait théoriquement être infini. Si elle a une courbe, même plus petite que nos instruments peuvent détecter, cela pourrait être la forme d'une sphère et donc limitée. Au fur et à mesure que notre technologie s'améliorera, nous pourrons probablement voir plus loin, mais nous ne saurons peut-être jamais avec certitude où cela se termine.
19Que s'est-il passé avant le Big Bang?
Alors que le mot «bang» évoque une explosion, le Big Bang est mieux décrit comme le moment où l'espace lui-même a commencé à se développer et la physique telle que nous la connaissons a commencé. Le problème est que nous avons besoin de la physique elle-même pour décrire l'univers, alors demander à quoi ressemblait l'univers avant la physique, c'est comme demander ce qui est au sud du pôle Sud.
Il est possible que la mécanique quantique puisse décrire l'univers avant le Big Bang , mais nous ne savons pas avec certitude que ces lois étaient en place avant les lois de la physique.
vingtPouvons-nous télécharger nos cerveaux dans des ordinateurs?
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C'est une question à laquelle les scientifiques espèrent avoir une réponse dans les prochaines décennies. À mesure que les ordinateurs augmentent en vitesse et en complexité, nous nous rapprochons du jour où la technologie artificielle peut se rapprocher la puissance du cerveau humain.
Bien sûr, il y a des obstacles importants: les supercalculateurs ne peuvent pas exécuter plusieurs calculs simultanés, et la quantité de mémoire nécessaire pour une vitesse de traitement correcte serait énorme. De plus, alors que notre capacité à cartographier le cerveau jusqu'à la synapse s'est améliorée, nous sommes encore dans des années pour pouvoir copier et coller un esprit humain.
vingt-et-unÀ quel point une personne peut-elle être intelligente?
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Avant que quiconque puisse répondre à cette question, il doit se fixer sur une définition de l'intelligence. Est-ce simplement un QI? Mémoire? La capacité d'effectuer plusieurs tâches complexes en même temps? La capacité de créer?
Si vous choisissez IQ, car il offre une métrique tangible, sachez que c'est une méthode de comparaison, donc le QI le plus élevé possible est seulement aussi élevé que l'humain le plus intelligent du monde. N'oubliez pas non plus que les QI peuvent changer et être influencés par des facteurs culturels. Peut-être que la question que nous devrions plutôt nous poser est: «Que signifie être intelligent?
22Pourrons-nous un jour prévoir les krachs économiques?
L'économie est aussi une science, bien que ses prédictions ne se soient pas encore révélées utiles à une échelle macro. À la suite de la crise financière de 2008, de nombreuses personnes ont demandé: «Comment personne n'a-t-il vu cela venir?
La vérité, bien sûr, est que quelques économistes l'ont fait, mais ces gens ne sont pas nécessairement des génies rares dans le domaine - leurs données et modèles de prédiction se sont avérés justes dans ce cas.
L'économie englobe tant de variables , à la fois mathématique et psychologique, qu'il est aussi difficile de deviner ce que feront des systèmes financiers entiers que de deviner tous les choix qu'une seule personne fera au cours de sa vie. Nos calculs peuvent s'améliorer à mesure que nous amassons plus de données, mais l'intersection des limites scientifiques et de l'imprévisibilité humaine signifie probablement que nous n'aurons jamais de modèle pour l'économie comme nous le faisons pour, par exemple, la réplication d'une cellule.
2. 3Qu'est-ce qui nous rend humains?
Nous savons instinctivement si un organisme ou une machine est humain ou non. Les animaux comme les perroquets et les dauphins peuvent avoir quelque chose qui s'approche de l'intelligence humaine, mais peu de gens diront que seul les rend humains. Les gens ne diraient pas non plus que les chimpanzés, nos plus proches parents avec lesquels nous partagent 96% de notre matériel génétique , sont totalement équivalents aux personnes.
Où est la ligne de démarcation? Le saurions-nous si nous le voyions? La personnalité est-elle possible en dehors de Homo sapiens sapiens ? Nous n'avons pas de test définitif qui puisse donner une réponse par oui ou par non.
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24Est-ce la nature ou la culture?
Ce n'est pas parce que cette question est ancienne qu'elle n'est pas toujours pertinente. Nous comprenons la génétique mieux que jamais, mais à quel point nous sommes vient de notre ADN et combien provient de l'environnement dans lequel nous avons grandi?
Les considérations éthiques limitent les scientifiques en termes d'expérimentation - il serait incroyablement cruel d'élever un bébé dans une boîte sans interaction d'aucune sorte - donc nous ne le saurons probablement jamais avec certitude. Cependant, comme toujours, il y a du mérite à comprendre autant que possible.
25Existe-t-il une théorie unifiée de la physique?
La physique que vous connaissez probablement, du moins en termes très basiques, est celle que vous apprenez au lycée: masse, vitesse, gravité, etc. Einstein a poussé cette branche de la physique à l'extrême et l'a utilisée relativité générale pour décrire à la fois l'espace et le temps. Cependant, lorsque vous essayez de décrire le comportement des particules subatomiques les plus minuscules, vous avez besoin de mécanique quantique.
Le problème survient lorsque vous essayez d'utiliser la mécanique quantique pour décrire les galaxies ou la relativité générale pour décrire les atomes, ce que nous observons ne correspond tout simplement pas à ce que ces théories disent qu'il devrait se produire. Lorsque les physiciens mentionnent une «théorie unifiée», c'est de cela qu'ils parlent - une façon de lier la relativité générale à la mécanique quantique qui a un sens pour les deux. Pour obtenir des conseils et des astuces sur la façon de vivre une vie heureuse, consultez Comment être heureux, selon Albert Einstein.
26Que se passe-t-il à l'intérieur d'un trou noir?
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Les trous noirs sont le lieu de rencontre de la relativité générale et de la mécanique quantique. Lorsqu'une étoile massive meurt, elle s'effondre sur elle-même, devenant si petite et si dense qu'elle forme une singularité. La gravité autour de quelque chose d'aussi lourd est si forte que même la lumière ne peut pas s'échapper, ce qui donne leur nom aux trous noirs.
La relativité générale décrit ce que nous pouvons observer des trous noirs , mais pour comprendre ce qui se passe à l'intérieur de leurs horizons événementiels, nous avons probablement besoin de la mécanique quantique. Malheureusement, comme nous ne pouvons pas encore «traduire» ces concepts entre les deux types de physique, il est même difficile de former une théorie solide de ce que nous ne pouvons pas encore détecter.
27Sommes nous seuls dans l'univers?
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«L'espace est grand», a écrit le romancier Douglas Adams. 'Vraiment gros. Vous ne croirez tout simplement pas à quel point c'est énorme, énormément, ahurissant.
Comment pouvons-nous vraiment dire qu'il n'y a pas d'autre vie là-bas alors que nous n'en avons exploré qu'une infime partie? Nous savons que certains d'autres planètes ou les lunes contiennent de l'oxygène et de l'eau liquide. Nous avons même entendu des signaux provenant des étendues de l'espace lointain que les scientifiques ont été incapables d'expliquer.
Jusqu'à présent, nous n'avons rencontré aucune preuve définitive de la vie - même des organismes unicellulaires - se développant ailleurs que sur la Terre, mais ce serait le comble de l'orgueil de déclarer que cela signifie que nous ne le ferons jamais. Si vous voulez en savoir plus sur la vie folle de ceux qui explorent l'espace, consultez 27 choses insensées que les astronautes doivent faire.
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