Научные загадки, которые ставят человечество в тупик

Степан Николаенко
31 мая, 2022
12.3k
1
Наука
в избранное

Мы думаем, что в этом мире почти не осталось тайн, кроме, пожалуй, нескольких нерешенных проблем физики и математики. Но в остальном наш мир кажется знакомым и понятным. Однако это не так. Есть немало научных загадок, которые ставят человечество в тупик, и часть из них, возможно, удастся разгадать лишь в далеком будущем.

Откуда на Земле появилась вода

Если посмотреть на нашу планету из космоса, удивишься, насколько мало пригодной для жизни поверхности. Большую часть нашей планеты занимают моря и океаны, количество воды в которых, по подсчетам ученых, составляет около 1,39 миллиардов кубических километров. Но как она попала сюда?

Несколько миллиардов лет назад Земля представляла собой раскаленный камень с бурлящими океанами магмы и температурой на поверхности в сотни градусов. Ни о какой жидкой или даже газообразной воде вследствие достаточно слабой атмосферы не было и речи. Со временем тектоническая активность снизилась настолько, что поверхность Земли стала стабильной, температура снизилась, и наша планета откуда-то получила миллиарды тонн воды.

Раньше считалось, что вся влага на Земле появилась благодаря ударам астероидов и комет изо льда. Однако современные исследования водорода из глубин планеты показывают, что близко к границе между ядром и мантией содержится намного меньше дейтерия, что указывает на то, что этот водород попал сюда не из астероидов. Можешь не вдумываться, мы и сами не сильно понимаем, о чем речь, важно то, что теория о наполнении Земли водой сугубо из астероидов вызывает вопросы.

Ученые считают, что как минимум какая-то часть всей воды попала на планету из туманности — облаков пыли и газа, оставшихся после формирования Солнечной системы. В таком случае неясно, почему на других планетах вроде Марса нет крупных залежей льда. Пока остается загадкой, откуда на поверхности Земли столько воды.

Чем являются частицы Oh-My-God

Частицы Oh-My-God, что переводится как «о, боже мой» — это не тот случай, когда маркетологи преувеличили с целью показать значимость чего-то, а действительно важное событие в мире науки. 15 октября 1991 года в США с помощью детектора космических лучей был зафиксирован космический луч ультравысокой энергии. Энергия частицы оценивалась в 3⋅108 ТэВ, что примерно в 20 миллионов раз больше, чем энергия частиц в излучении внегалактических объектов.

Почему это так удивило ученых? Дело в том, что кинетическая энергия, которую имело атомное ядро частицы при столкновении с атмосферой, составила 48 Джоулей, что соответствует энергии бейсбольного мяча, летящего со скоростью около 100 километров в час. Чтобы понимать, насколько это безумные цифры, даже на современных ускорителях вроде Большого адронного коллайдера энергия, получаемая при столкновении частиц, примерно в 50 раз меньше, чем у Oh-My-God.

После этого было обнаружено несколько похожих событий с «атакой» космическими лучами ультравысоких энергий. Что это такое — неизвестно. Возможно, это частицы, мчащиеся сквозь космос после взрыва сверхновой, но ученые считают, что даже такие грандиозные события не могут создать подобное. На такое способны активные галактические ядра, но они слишком далеко. Интересно и то, что источник большинства таких частиц ультравысоких энергий находится в направлении созвездия Большой Медведицы.

Что находится в глубоководной зоне ультраабиссаль

Ультраабиссаль — это часть мирового океана с глубиной свыше 5 километров. В основном эта часть расположена в глубоководных желобах, и фауна там крайне скудна. Уже на этой глубине наблюдается менее 800 видов существ, включая простейшие микроорганизмы, а на 9 километрах живут лишь несколько десятков видов.

Казалось бы, человечество уже спускалось в такие глубины и есть даже кадры тех пустынных пейзажей, вдоль которых медленно плавают жуткие существа, способные выдерживать огромное давление воды, так что загадки тут нет. Но на самом деле человечество бывало лишь в нескольких местах с такой глубиной, например, в Марианском желобе на глубине 8 километров. Все остальные зоны ультраабиссаль до сих пор не изучены, и человечество, полностью картографировавшее Луну и Марс, не в курсе, что творится там, под толщей океанов.

Как работает эффект плацебо

Эффект плацебо — это изменение симптомов у человека, который, принимая пустышку, выдаваемую за лекарство, чувствует облегчение или побочные эффекты. Было доказано, что плацебо помогает в некоторых случаях хронической боли, тошноты и других расстройств. При этом люди, считая, что принимают обезболивающее, получали в лучшем случае витамин, никак не влияющий на симптомы.

Как это работает — неизвестно. Некоторые ученые предполагают, что здесь задействуется форма бессознательной обработки в нашем разуме и теле, стимулирующая иммунитет. Другие предполагают, что люди чувствуют улучшение или, наоборот, ухудшение состояния из-за того, что они обманом, не осознавая этого, заставляют тело вырабатывать гормоны радости или стресса.

Почему существуют группы крови

Знать свою группу крови важно, ведь если потребуется переливание, нужно быть уверенным, что тебе зальют подходящую. На сегодняшний день выделяют четыре группы крови: 0, A, B и AB. Различия в группах крови относят к наличию или отсутствию определенных антигенов. Но неясно, зачем это нужно.

Дело в том, что с эволюционной точки зрения разделение на группы крови — это несколько странный ход. Проблема состоит в отсутствии пользы от антигенов как таковой, и в действительности это приводит даже к негативным последствиям. Так, например, некоторые группы крови более привлекательны для комаров, что приводит к увеличению риска смертности от малярии. Кроме того, некоторые антигены повышают риск возникновения определенных болезней.

Это сбой в четкой работе эволюции по отбору наиболее сильных и приспособленных существ, или человечество просто еще не пришло к пониманию важности существования подобного разделения?

Когда образовались сверхмассивные черные дыры в центрах галактик

Не так давно ученые представили первые фотографии сверхмассивной черной дыры, расположенной в центре Млечного пути. Подобные объекты теоретически существуют как минимум в каждой активной спиральной галактике.

Важный вопрос, над которым ломают умы многие астрофизики по всему миру, — это порядок образования сверхмассивных черных дыр в центрах галактик. Были ли они там с самого начала, притягивая к себе пыль и газ и формируя тем самым скопления звезд, а затем и галактики, или образовались уже после, в процессе эволюции звезд и слияния нескольких черных дыр в одну гигантскую? Этот вопрос остается без ответа.

Добавляет масла в огонь и то, что некоторые из черных дыр настолько массивны, что кажутся слишком большими для галактик, а другие выглядят слишком маленькими, чтобы стать центром этих гигантских космических объектов.

8 загадок, которые до сих пор вызывают бурные дискуссии в научном сообществе