Mokslo mįslės, kurių žmonija neįminė iki šiol

Gyvybės atsiradimas Žemėje

Gyvybės kilmė - viena fundamentaliausių ir iki galo neatskleistų mokslo paslapčių. Yra daugybė hipotezių, kaip iš negyvos materijos galėjo atsirasti pirmieji gyvi organizmai, bet nė viena iš jų kol kas nepateikia išsamaus atsakymo.

Pagal pagrindinę teoriją, žinomą kaip abiogenezė, gyvybė atsirado vykstant cheminėms reakcijoms senovės vandenyne, kuriame buvo gausu organinių medžiagų. Veikiant Saulės šviesai, žaibams ir vulkanams, paprastos molekulės kaip amino rūgštys ir nukleotidai, pradėjo jungtis į sudėtingesnes struktūras, kurios ir tapo pirmųjų ląstelių statybiniais blokeliais.

Tačiau abiogenezė - tik lygties dalis. Mokslininkai iki šiol negali paaiškinti, kaip būtent tos paprasčiausios molekulės pradėjo organizuotis į save atkuriančias sistemas, kurios būtų galėjusios evoliucionuoti. Kas buvo tokių reakcijų katalizatorius? Kokiomis sąlygomis atsirado pirmoji ląstelė? Pagal panspermijos teoriją, gyvybę į Žemę galėjo iš kosmoso atnešti asteroidai ar kometos, bet tai tik perkelia problemą į kitą vietą, nesprendžiant jos iš esmės.

Šiuolaikiniai eksperimentai kaip „pirmykštės sriubos" modeliavimas laboratorijos sąlygomis rodo, kad kai kurios organinės molekulės išties gali susidaryti spontaniškai. Tačiau lieka neaišku, kaip tokios molekulės virsta sudėtingomis biologinėmis sistemomis. Aiškindamiesi gyvybės atsiradimo paslaptį mokslininkai peržiūri chemijos ir biologijos ribas ir toliau ieško atsakymų, kurie galbūt pakeis mūsų supratimą apie gamtą ir pačios egzistencijos kilmę.

Fermio paradoksas: kur tie ateiviai?

Fermio paradoksas - viena labiausiai aptarinėjamų ir mįslingiausių astronomijos ir kosmologijos temų. Jo esmė yra akivaizdus prieštaravimas: viena vertus, nežemiškų civilizacijų egzistavimo Visatoje tikimybė yra labai didelė, kita vertus, negauname jokių aiškių jų egzistavimo įrodymų - signalų, technologijų pėdsakų arba tiesioginių kontaktų. Paradoksą suformulavo fizikas Enrikas Fermis (Enrico Fermi) 1950 m., užduodamas paprastą, bet fundamentalų kklausimą: „Tai kur jie?"

Visata yra didžiulė, joje yra apie 100 milijardų galaktikų, o kiekvienoje iš jų - milijardai žvaigždžių. Aplink daugelį žvaigždžių sukasi planetos, daugelis jų - vadinamojoje gyvybės zonoje, kurioje sąlygos gali būti tinkamos gyvybei atsirasti. Vandens, organinių molekulių ir tinkamos temperatūros buvimas tokiose planetose didina tikimybę, kad čia gali užsimegzti gyvybė. Pagal paprastą statistiką gyvybė greičiausiai turėtų būti paplitusi visoje galaktikoje. Be to, kaip rodo gyvybės evoliucija Žemėje, gyvybė gali užsimegzti ekstremaliausiomis sąlygomis - nuo vandenyno gelmių iki dykumų. Pagal tai galima spręsti, kad gyvybė gali būti įvairi ir tvari net kitose planetose, kur vyrauja ekstremalios sąlygos.

Galimi Fermio paradokso aiškinimai:

1. Mes neteisingai klausomės. Galbūt nežemiškos civilizacijos bendrauja dažniais, kurių mes kol kas nenaudojame, arba jų signalai yra tokie sudėtingi, kad nepajėgiame jų atpažinti. Mūsų technologijos gali būti tiesiog per primityvios tokiems signalams priimti.

2. Didysis filtras. Pagal šią hipotezę egzistuoja tam tikras barjeras arba „filtras", trukdantis gyvybei vystytis iki kosminės civilizacijos stadijos. Šis filtras gali būti už mūsų (gyvybės atsiradimas - rečiausias įvykis) arba priekyje mūsų (civilizacijos susinaikina nespėjusios pasiekti tarpžvaigždinių kelionių lygmens).

3. Tylos zona. Civilizacijos kitose planetose gali sąmoningai vengti kontaktų su mumis, kad netrukdytų natūralios mūsų vystymosi eigos. Jos gali mus stebėti kaip „planetą - draustinį", laikydamosi nesikišimo principo.

4. Paukščių Take esame vieni. Galbūt protinga gyvybė - rečiausias įvykis net Visatos mastu. Gyvybei atsirasti, o paskui jos evoliucijai iki protingų būtybių ir išsivysčiusios civilizacijos yra būtinas unikalus sąlygų ir palankiai susiklosčiusių aplinkybių rinkinys, kuris pasitaiko labai retai.

5. Civilizacijos susinaikina. Aukšto išsivystymo civilizacijos gali susinaikinti dėl branduolinių karų, ekologinių katastrofų arba dėl nenumatytų savo pačių technologijų padarinių.

6. Ieškome ne to, ko reikia. Galbūt nežemiškos civilizacijos taip skiriasi nuo mūsų, kad jų egzistavimo ir sąveikos su aplinkiniu pasauliu formos mums yra tiesiog nesuprantamos. Mes ieškome biologinės gyvybės ir radijo signalų, o jie gali egzistuoti mums nežinomomis formomis, pavyzdžiui, kaip dirbtinis intelektas arba kolektyvinė sąmonė.

Tamsioji medžiaga ir tamsioji energija

Didžiąją Visatos dalį sudaro tamsioji medžiaga ir tamsioji energija - paslaptingi komponentai, kurie neskleidžia šviesos ir mums yra nematomi. Tamsioji medžiaga sudaro apie 27 proc. Visatos, o tamsioji energija - apie 68 proc. Tai reiškia, kad iš viso apie 5 proc. sudaro įprasta medžiaga, kurią mes matome. Tamsiosios medžiagos buvimas yra nustatomas iš gravitacinio poveikio matomai medžiagai. Tamsioji energija buvo atrasta XX a. pabaigoje, kai astronomai stebėjo supernovas ir nustatė, kad Visata plečiasi greitėjančiai.

Tamsioji energija veikia priešingai kaip gravitacija, tarsi „išstumdydama" erdvę. Tačiau jos prigimtis yra neaiški. Tamsioji medžiaga ir tamsioji energija - viena pagrindinių fizikos mįslių. Supratimas, kas yra tamsioji medžiaga ir tamsioji energija - raktas, padėsiantis suvokti visos Visatos likimą. Šių paslaptingų substancijų tyrimai ne tik keičia įsivaizdavimą, kas yra kosmosas, bet ir verčia abejoti pagrindiniais fizikos dėsniais. Galbūt stovime ant naujų gamtos dėsnių, kurie praplės mūsų žinias apie materiją, energiją ir erdvę, atradimo slenksčio.

Žmogaus sąmonė

Kas yra sąmonė ir kaip ji veikia? Šis klausimas - viena pagrindinių, sudėtingiausių ir neįmintų filosofijos, psichologijos ir neurobiologijos mįslių. Žinome, kad sąmonė yra susijusi su smegenų veikla, bet kaip būtent neuronai sukuria subjektyvią patirtį, vis dar yra nežinoma. Sąmonę galima apibūdinti kaip gebėjimą subjektyviai jausti, suvokti save ir aplinkinį pasaulį. Ji yra tai, kas mus daro „savimi" - mūsų mintys, prisiminimai, emocijos ir tikrovės suvokimas. Tačiau moksliškai tiksliai apibrėžti sąmonę yra nepaprastai sunku. Pavyzdžiui, daugelis gyvūnų taip pat turi sąmonę, bet kokio lygmens ir kokios formos? Kodėl vienų rūšių atstovų sąmonė yra išsivysčiusi geriau negu kitų? Ar mašinos arba dirbtinis intelektas turi kokios nors formos sąmonę?

Sąmonę sudaro daugybė aspektų kaip dėmesys, atmintis, laiko pojūtis, emocijos ir asmeninė patirtis, bet visų jų sujungimas į visumą lieka nepaaiškinamas. Pagrindinė problema slypi klausime, suformuluotame filosofo Deivido Čalmerso (David Chalmers): kaip fiziniai procesai smegenyse pagimdo subjektyvius pojūčius ir pergyvenimus?

Šiandien mokslininkai turi daugybę duomenų apie smegenų veiklą. Mes žinome, kaip dirba atskiri neuronai, kokios smegenų sritys suaktyvėja atliekant įvairias užduotis, ir net galime matyti smegenų aktyvumą realiu laiku naudodamiesi tokiomis technologijomis kaip funkcinė MRT. Tačiau net turint tiek žinių, į klausimą, kaip elektromagnetiniai impulsai ir cheminės reakcijos tarp neuronų virsta sąmoningomis mintimis ir jausmais, lieka neatsakyta.

Tirti sąmonę yra sunku todėl, kad jos negalima tiesiogiai stebėti arba išmatuoti - ji yra subjektyvi. Tai yra fenomenas, kurį kiekvienas iš mūsų jaučia asmeniškai, bet negali nuodugniai apibūdinti arba perteikti kitiems. Dauguma mokslo metodų remiasi objektyviais duomenimis, o sąmonė yra tai, kas peržengia objektyvumo ribas. Pavyzdžiui, galima tirti, kaip smegenys reaguoja į išorinius stimulus, bet tai nepaaiškina, kodėl juntame būtent tokius, o ne kitokius jausmus. Be to, neaišku, kokie būtent biologiniai procesai yra būtini sąmonei atsirasti. Ar dirbtinis intelektas, pasiekęs tam tikrą sudėtingumo laipsnį, gali įgauti savivoką? Galbūt sąmonė nėra unikali biologinių organizmų savybė, tad prieš mus atsivers visiškai nauji horizontai.

Voiničiaus rankraštis

Voiničiaus rankraštis - viena paslaptingiausių knygų pasaulyje, parašyta nežinoma kalba naudojant sudėtingą rašto sistemą, kurios per keletą amžių nepavyko iššifruoti. Šis dokumentas, sukurtas maždaug XV amžiuje, vadinamas antikvaro Vilfrido Voiničiaus, kuris jį įsigijo 1912 m., vardu. Nuo tada rankraščiu domisi lingvistai, šifruotojai, istorikai ir galvosūkių mėgėjai, bet jo iki šiol nepavyko perskaityti.

Rankraštį sudaro apie 240 puslapių su iliustracijomis ir tekstu, parašytu nežinoma kalba arba šifru. Knyga suskirstyta į keletą skyrių: botaninį, astronominį, biologinį, farmakologinį ir receptinį. Jos puslapiuose vaizduojami keisti augalai, kurių nėra nė vienoje žinomoje botanikos knygoje, taip pat žemėlapiai, diagramos ir nesuprantamos figūros. Nuo tada, kai Voiničiaus rankraštis buvo rastas, buvo bandoma iššifruoti jo tekstą, bet tai nepavyko net geriausiems šių laikų šifruotojams. Yra manančių, kad rankraštis gali būti parašytas dirbtine kalba, sukurta specialiai informacijai koduoti. Būta mėginimų naudoti kompiuterių algoritmus ir DI metodus, bet mįslės įminimo rakto aptikti nepavyko.

Pagrindinės Voiničiaus rankraščio kilmės teorijos:

1. Viduramžių medicininis rankraštis. Kai kurie tyrinėtojai spėja, kad rankraštis galėjo būti medicinos ir botanikos žinynas, parašytas šifruota kalba, norint apsaugoti jo turinį.

2. Alchemijos traktatas. Keistų augalų, alchemijos simbolių ir receptų iliustracijos gali būti įrodymas, kad rankraštis buvo skirtas alchemikams arba mokslininkams, ieškantiems filosofinio akmens arba gyvybės eliksyro.

3. Falsifikacija arba mistifikacija. Yra hipotezė, kad rankraštis - dirbtinai sukurta klastotė, skirta turtingiems globėjams apgauti arba kitiems tikslams. Ši teorija grindžiama tuo, kad knyga galėjo būti parašyta naudojant beprasmių simbolių rinkinį, norint sudaryti senovės žinių regimybę.

4. Kitos kultūros arba civilizacijos palikimas. Kai kas mano, kad rankraštį galėjo sukurti nežinomos civilizacijos atstovai arba tai yra ryšių su ateiviais iš kitų planetų liudijimas.

Nežiūrint visų mokslo ir technologijų laimėjimų, žmogaus žinios vis dar yra ribotos. Kiekviena iš šių mįslių pagimdo daugybę teorijų ir hipotezių, bet galutinių atsakymų vis dar nepavyksta rasti. Galbūt kada nors bus atskleistos ir šios paslaptys, o kol kas jos intriguoja, įkvepia ir skatina tyrinėti toliau.