[You must be registered and logged in to see this image.]
بشر با وجود سالهاي طولاني که صرف دانش آموختن کرده است در برابر بسياري از سئوالات موجود در جهان همچنان ناتوان است ، سئوالاتي که توانايي هاي علمي انسان را در زمينه هاي فيزيک، رياضي، شناختي، و نجوم زير سئوال مي برد.
پروژه کشف برترين رازهاي علم در حدود دو سال پيش توسط نشريه لايو ساينس آغاز شد و طي آن از چندين دانشمند در زمينه هاي مختلف در اين باره سئوالهايي پرسيده شد. در نهايت از ميان 14 پديده مطرح شده 10 پديده به عنوان برترين سئوالهاي بي جوابي که انسان همچنان در جستجوي آن به سر مي برد توسط اين نشريه ارائه شده است.
عامل تکامل چيست: بارها تکرار شده است که عامل شکل گيري تکامل انتخاب طبيعي است. اين دليل به عنوان موتور اصلي که توليد ارگانيسمها و موجودات پيچيده را به عهده دارد و همچنين به عنوان يکي از برترين تئوري هاي علمي شناخته مي شود. اما آيا تکامل بر اساس انتخاب طبيعي تنها توضيح براي شکل گيري ارگانيسمهاي پيچيده است؟ به گفته ماسيمو پيگليوجي از بخش اکولوژي و تکامل دانشگاه استوني بروک در نيويورک، اين سئوال يکي از برترين رازهاي کنوني علم به شمار مي رود. آيا تکامل تنها تحت تاثير انتخاب طبيعي قرار دارد يا خصوصيات ديگري نيز در شکل گيري آن دخيل هستند؟
در درون يک زلزله چه رخ مي دهد: قرارگيري چنين سئوالي در ليست رازهاي علمي جهان کمي دور از ذهن به نظر مي آيد. اما واقعيت اين است که انسان تا کنون اطلاعات دقيقي از آنچه در اعماق سياره زادگاهش در حال وقوع است، ندارد. متخصصان مي توانند با دقتي بالا مکان آغاز و نوع گسلي که در آغاز زلزله شرکت داشته است را تعيين کنند. حتي امکان پيش بيني مدت پس لرزه ها نيز وجود دارد. اما تا کنون به صورت قطعي آنچه در هنگام زلزله در حال وقوع است مشخص نشده است. طبيعت و نيروهاي طبيعي که گسلها را حفظ کرده و سپس آنها را رها مي کنند، همچنان ناشناخته باقي مانده اند.
تام هيتون زمين شناس دانشگاه کلتک معتقد است مشکل لغزش اصطکاکي در زلزله ها يکي از اصلي ترين مشکلات موجود در علوم زميني است و اکنون به يکي از بزرگترينها رازها در اصول فيزيکي زلزله تبديل شده است.
من کيستم: طبيعت خودآگاهي از گذشته هاي دور روانشناسان و دانشمندان شناختي را پريشان و سردرگم کرده بود. جوزف ديلاکس عصب شناس دانشگاه نيويورک معتقد است در حاليکه انسان بر اين باور است که عاملي مستقل به حساب مي آيد، اينگونه نيست. تمامي اعمال انسان تحت تاثير فرايندي ناخودآگاه و محيطي قرار دارد. درک چگونگي تصميم گيري هشيارانه، داشتن ذهني مستقل و شخصي، روح و ... از عواملي هستند که پاسخ آنها بيش از چندين دهه از انسان فاصله دارند. اينگونه به نظر مي رسد که بشر زمان زيادي را براي پاسخ دادن به حياتي ترين سئوال زندگي خود نياز خواهد داشت.
زندگي چگونه بر روي زمين شکل گرفته است: شواهد اوليه نشان مي دهد حيات اوليه ميکروبها در زمين به بيش از سه بيليون سال پيش باز مي گردد و هيچکس از چگونگي آغاز آن آگاه نيست. ايده هاي مختلفي مانند واکنشهاي شيميايي زنجيره اي در بستر درياها وجود دارند. ديانا نورتآپ از بيولوژيستهاي دانشگاه نيومکزيکو معتقد است تئوري هاي زيادي درباره منشا حيات ارائه شده است که اثبات و يا رد آنها بسيار سخت و پيچيده خواهد بود.
مغز انسان چگونه عمل مي کند: برخي بر اين باورند که تسلط کاملي بر پاسخ علمي اين سئوال ايجاد شده است. در واقع نمي توان انکار کرد که نسبت به دهه هاي گذشته اطلاعات بسيار بيشتري از عملکرد مغز در اختيار انسان قرار گرفته است اما با وجود بيليونها نرون عصبي که هريک از هزاران اتصال برخوردارند نمي توان گفت که انسان درباره عملکرد مغز به قطعيت رسيده است.
اسکات هيوتل از مرکز علوم عصب شناختي در دانشگاه داک در باره اين موضوع مي گويد: انسان بر اين باور است که مغز را به طور کامل درک کرده است يا حداقل هر فرد با توجه به تجربياتي که داشته مغز خود را درک کرده است. اما تجربيات شخصي هر انسان، راهنماي بسيار ضعيفي براي کشف عملکرد کامل مغز به شمار مي رود. سئوالات زيادي از جمله چگونگي مطالعه، چگونگي تشکيل شبکه هاي نروني، چگونگي يادگيري، به خاطر سپردن، عشق ورزيدن، شنيدن، حرکت کردن و يا هر عمل ديگري درباره مغز انسان بي پاسخ باقي مانده است. درصورتي که بتوان مغز را درک کرد، انسان خواهد توانست تمامي ظرفيتها و محدوديتهاي فکري، احساسي، استدلالي، عشق و تمامي جنبه هاي حيات را درک کند.
بقيه جهان کجاست: دانشمندان پاسخ اين سئوال را با توجه به پديده هاي مرموز ماده و انرژي تاريک، بخش تاريک جهان مي نامند. در واقع تنها تمامي گونه هاي ماده و انرژي که تا کنون در جهان يافته شده اند، تنها چهار درصد از کل ماده و انرژي واقعي و موجود جهان را تشکيل مي دهند. ميزاني که با هيچ برابري مي کند. 96 درصد باقي مانده همچنان ناشناخته اند و دانشمندان براي يافتن آن به دورترين نقاط فضا و عميق ترين نقاط زمين روي آورده اند.
عامل گرانش چيست: شايد گمان برود که جاذبه زمين کاملا درک شده و هيچ نکته مرموزي ندارد زيرا نيوتون آن را در زمانهاي بسيار گذشته کشف کرده است. نيروي گرانش يکي از ضعيفترين نيروهايي است که تاکنون در جهان شناسايي شده و در حالت استاندارد فيزيکي هيچ توضيحي براي چگونگي عملکرد آن وجود ندارد. نظريه پردازان معتقدند شايد اين نيرو در اثر ذرات بي حجم و کوچکي به نام گراويتونها که در ميدانهاي گرانشي جريان دارند، شکل گرفته است.
مارک جکسون، يکي از نظريه پردازان فيزيک در لابراتوار فرمي درايلينويز معتقد است گرانش از آنچه در حالت استاندارد فيزيک توضيح داده مي شود، کاملا متفاوت است. زماني که درباره تعاملات کوچک گرانشي محاسباتي انجام مي گيرد جوابهاي غير عقلاني به دست مي آيد و مي توان گفت علم رياضي در توضيح اين مسائل کاملا ناتوان است.
آيا نظريه اي براي توضيح همه چيز وجود دارد: فيزيکدانان از مدلهاي استاندارد خوبي برخوردارند که مي توانند جهان هستي را به صورت ذراتي ترسيم کند تا به اين وسيله بتوان کوچکترين جرم و ماده موجود در جهان را از مغناطيس گرفته تا اتم توضيح داد. مدلهاي استاندارد فيزيکي ذرات را نقاطي بسيار خرد مي پندارند که اکثر آنها حامل نيروهاي بنياني هستند.
دو مشکل بزرگي که اين مدلها در پي دارند عدم توانايي توضيح گرانش و نامفهوم شدن در توضيح نيروهاي بزرگ است. درصورتي که نظريه اي با توانايي توضيح انرژي هاي خارق العاده جهان اوليه به وجود آيد که بسياري ارائه چنين نظريه اي را غير ممکن مي دانند مي توان گفت تئوري جهاني فيزيک به واقعيت پيوسته است.
آيا حيات بيگانگان واقعيت دارد: حيات همه جا، حداقل در سياره زمين حضور دارد. در اين صورت بسط دادن آن در تمامي جهان امري منطقي به نظر مي رسد. با اين حال نمونه ها و مطالعات انجام گرفته تنها در محدوده زميني بوده است و به همين دليل بسيار کوچک به شمار مي روند. انسان اکنون آگاه است که عناصر حيات به صورت وسيعي پراکنده شده است و منظومه خورشيدي مشابه منظومه خورشيدي زمين وجود دارد.
جيل تارتر مدير مرکز تحقيقات SETI در کاليفرنيا معتقد است انسان از تخيلات مملو و ساخته شده است، پس حداقل مي توان تصور کرد که حيات ديگري نيز دور از چشمان انسان وجود دارد. به گفته فرانک ويلژک، برنده جايزه نوبل موسسه ام آي تي، نوع بشر از ميان 4.5 بيليون سال تاريخ شکل گيري زمين تنها طي 200 سال گذشته به تمدن علمي تکنولوژيکي دست يافته است. بر اين اساس مي توان انتظار داشت تمدنهاي علمي و تکنولوژيکي زيادي وجود داشته باشند که به ميليونها و شايد بيليونها سال زمان براي توسعه يافتن نياز خواهند داشت.
جهان چگونه آغاز شد: مهمترين، اصلي ترين، مرموزترين و قديمي ترين سئوال بي پاسخ در ميان انسانها است که تمامي اسرار ديگر جهان را تحت الشعاع خود قرار داده است. برخي نظريه ها اعلام کرده اند که جهان در حدود 13.7 بيليون سال پيش و پس از پديده اي به نام انفجار بزرگ آغاز شده است. پس از اين انفجار همه چيز در مدت کوتاهي شکل گرفت و در کمتر از يک چشم به هم زدن تحت تاثير پديده اي به نام تورم کيهاني، ابعاد کيهاني به خود گرفت.
تئوري تورم کيهاني از ايده هاي بسيار قدرتمندي است که تاکنون امکان اثبات و بررسي شکل گيري آن به وجود نيامده است. تا زمان بي جواب باقي ماندن چنين سئوالي در علم محدود بشر، هيچ يک از ديگر سئوالها نيز مجالي براي يافته شدن و کشف شدن پيدا نخواهند کرد.
بشر با وجود سالهاي طولاني که صرف دانش آموختن کرده است در برابر بسياري از سئوالات موجود در جهان همچنان ناتوان است ، سئوالاتي که توانايي هاي علمي انسان را در زمينه هاي فيزيک، رياضي، شناختي، و نجوم زير سئوال مي برد.
پروژه کشف برترين رازهاي علم در حدود دو سال پيش توسط نشريه لايو ساينس آغاز شد و طي آن از چندين دانشمند در زمينه هاي مختلف در اين باره سئوالهايي پرسيده شد. در نهايت از ميان 14 پديده مطرح شده 10 پديده به عنوان برترين سئوالهاي بي جوابي که انسان همچنان در جستجوي آن به سر مي برد توسط اين نشريه ارائه شده است.
عامل تکامل چيست: بارها تکرار شده است که عامل شکل گيري تکامل انتخاب طبيعي است. اين دليل به عنوان موتور اصلي که توليد ارگانيسمها و موجودات پيچيده را به عهده دارد و همچنين به عنوان يکي از برترين تئوري هاي علمي شناخته مي شود. اما آيا تکامل بر اساس انتخاب طبيعي تنها توضيح براي شکل گيري ارگانيسمهاي پيچيده است؟ به گفته ماسيمو پيگليوجي از بخش اکولوژي و تکامل دانشگاه استوني بروک در نيويورک، اين سئوال يکي از برترين رازهاي کنوني علم به شمار مي رود. آيا تکامل تنها تحت تاثير انتخاب طبيعي قرار دارد يا خصوصيات ديگري نيز در شکل گيري آن دخيل هستند؟
در درون يک زلزله چه رخ مي دهد: قرارگيري چنين سئوالي در ليست رازهاي علمي جهان کمي دور از ذهن به نظر مي آيد. اما واقعيت اين است که انسان تا کنون اطلاعات دقيقي از آنچه در اعماق سياره زادگاهش در حال وقوع است، ندارد. متخصصان مي توانند با دقتي بالا مکان آغاز و نوع گسلي که در آغاز زلزله شرکت داشته است را تعيين کنند. حتي امکان پيش بيني مدت پس لرزه ها نيز وجود دارد. اما تا کنون به صورت قطعي آنچه در هنگام زلزله در حال وقوع است مشخص نشده است. طبيعت و نيروهاي طبيعي که گسلها را حفظ کرده و سپس آنها را رها مي کنند، همچنان ناشناخته باقي مانده اند.
تام هيتون زمين شناس دانشگاه کلتک معتقد است مشکل لغزش اصطکاکي در زلزله ها يکي از اصلي ترين مشکلات موجود در علوم زميني است و اکنون به يکي از بزرگترينها رازها در اصول فيزيکي زلزله تبديل شده است.
من کيستم: طبيعت خودآگاهي از گذشته هاي دور روانشناسان و دانشمندان شناختي را پريشان و سردرگم کرده بود. جوزف ديلاکس عصب شناس دانشگاه نيويورک معتقد است در حاليکه انسان بر اين باور است که عاملي مستقل به حساب مي آيد، اينگونه نيست. تمامي اعمال انسان تحت تاثير فرايندي ناخودآگاه و محيطي قرار دارد. درک چگونگي تصميم گيري هشيارانه، داشتن ذهني مستقل و شخصي، روح و ... از عواملي هستند که پاسخ آنها بيش از چندين دهه از انسان فاصله دارند. اينگونه به نظر مي رسد که بشر زمان زيادي را براي پاسخ دادن به حياتي ترين سئوال زندگي خود نياز خواهد داشت.
زندگي چگونه بر روي زمين شکل گرفته است: شواهد اوليه نشان مي دهد حيات اوليه ميکروبها در زمين به بيش از سه بيليون سال پيش باز مي گردد و هيچکس از چگونگي آغاز آن آگاه نيست. ايده هاي مختلفي مانند واکنشهاي شيميايي زنجيره اي در بستر درياها وجود دارند. ديانا نورتآپ از بيولوژيستهاي دانشگاه نيومکزيکو معتقد است تئوري هاي زيادي درباره منشا حيات ارائه شده است که اثبات و يا رد آنها بسيار سخت و پيچيده خواهد بود.
مغز انسان چگونه عمل مي کند: برخي بر اين باورند که تسلط کاملي بر پاسخ علمي اين سئوال ايجاد شده است. در واقع نمي توان انکار کرد که نسبت به دهه هاي گذشته اطلاعات بسيار بيشتري از عملکرد مغز در اختيار انسان قرار گرفته است اما با وجود بيليونها نرون عصبي که هريک از هزاران اتصال برخوردارند نمي توان گفت که انسان درباره عملکرد مغز به قطعيت رسيده است.
اسکات هيوتل از مرکز علوم عصب شناختي در دانشگاه داک در باره اين موضوع مي گويد: انسان بر اين باور است که مغز را به طور کامل درک کرده است يا حداقل هر فرد با توجه به تجربياتي که داشته مغز خود را درک کرده است. اما تجربيات شخصي هر انسان، راهنماي بسيار ضعيفي براي کشف عملکرد کامل مغز به شمار مي رود. سئوالات زيادي از جمله چگونگي مطالعه، چگونگي تشکيل شبکه هاي نروني، چگونگي يادگيري، به خاطر سپردن، عشق ورزيدن، شنيدن، حرکت کردن و يا هر عمل ديگري درباره مغز انسان بي پاسخ باقي مانده است. درصورتي که بتوان مغز را درک کرد، انسان خواهد توانست تمامي ظرفيتها و محدوديتهاي فکري، احساسي، استدلالي، عشق و تمامي جنبه هاي حيات را درک کند.
بقيه جهان کجاست: دانشمندان پاسخ اين سئوال را با توجه به پديده هاي مرموز ماده و انرژي تاريک، بخش تاريک جهان مي نامند. در واقع تنها تمامي گونه هاي ماده و انرژي که تا کنون در جهان يافته شده اند، تنها چهار درصد از کل ماده و انرژي واقعي و موجود جهان را تشکيل مي دهند. ميزاني که با هيچ برابري مي کند. 96 درصد باقي مانده همچنان ناشناخته اند و دانشمندان براي يافتن آن به دورترين نقاط فضا و عميق ترين نقاط زمين روي آورده اند.
عامل گرانش چيست: شايد گمان برود که جاذبه زمين کاملا درک شده و هيچ نکته مرموزي ندارد زيرا نيوتون آن را در زمانهاي بسيار گذشته کشف کرده است. نيروي گرانش يکي از ضعيفترين نيروهايي است که تاکنون در جهان شناسايي شده و در حالت استاندارد فيزيکي هيچ توضيحي براي چگونگي عملکرد آن وجود ندارد. نظريه پردازان معتقدند شايد اين نيرو در اثر ذرات بي حجم و کوچکي به نام گراويتونها که در ميدانهاي گرانشي جريان دارند، شکل گرفته است.
مارک جکسون، يکي از نظريه پردازان فيزيک در لابراتوار فرمي درايلينويز معتقد است گرانش از آنچه در حالت استاندارد فيزيک توضيح داده مي شود، کاملا متفاوت است. زماني که درباره تعاملات کوچک گرانشي محاسباتي انجام مي گيرد جوابهاي غير عقلاني به دست مي آيد و مي توان گفت علم رياضي در توضيح اين مسائل کاملا ناتوان است.
آيا نظريه اي براي توضيح همه چيز وجود دارد: فيزيکدانان از مدلهاي استاندارد خوبي برخوردارند که مي توانند جهان هستي را به صورت ذراتي ترسيم کند تا به اين وسيله بتوان کوچکترين جرم و ماده موجود در جهان را از مغناطيس گرفته تا اتم توضيح داد. مدلهاي استاندارد فيزيکي ذرات را نقاطي بسيار خرد مي پندارند که اکثر آنها حامل نيروهاي بنياني هستند.
دو مشکل بزرگي که اين مدلها در پي دارند عدم توانايي توضيح گرانش و نامفهوم شدن در توضيح نيروهاي بزرگ است. درصورتي که نظريه اي با توانايي توضيح انرژي هاي خارق العاده جهان اوليه به وجود آيد که بسياري ارائه چنين نظريه اي را غير ممکن مي دانند مي توان گفت تئوري جهاني فيزيک به واقعيت پيوسته است.
آيا حيات بيگانگان واقعيت دارد: حيات همه جا، حداقل در سياره زمين حضور دارد. در اين صورت بسط دادن آن در تمامي جهان امري منطقي به نظر مي رسد. با اين حال نمونه ها و مطالعات انجام گرفته تنها در محدوده زميني بوده است و به همين دليل بسيار کوچک به شمار مي روند. انسان اکنون آگاه است که عناصر حيات به صورت وسيعي پراکنده شده است و منظومه خورشيدي مشابه منظومه خورشيدي زمين وجود دارد.
جيل تارتر مدير مرکز تحقيقات SETI در کاليفرنيا معتقد است انسان از تخيلات مملو و ساخته شده است، پس حداقل مي توان تصور کرد که حيات ديگري نيز دور از چشمان انسان وجود دارد. به گفته فرانک ويلژک، برنده جايزه نوبل موسسه ام آي تي، نوع بشر از ميان 4.5 بيليون سال تاريخ شکل گيري زمين تنها طي 200 سال گذشته به تمدن علمي تکنولوژيکي دست يافته است. بر اين اساس مي توان انتظار داشت تمدنهاي علمي و تکنولوژيکي زيادي وجود داشته باشند که به ميليونها و شايد بيليونها سال زمان براي توسعه يافتن نياز خواهند داشت.
جهان چگونه آغاز شد: مهمترين، اصلي ترين، مرموزترين و قديمي ترين سئوال بي پاسخ در ميان انسانها است که تمامي اسرار ديگر جهان را تحت الشعاع خود قرار داده است. برخي نظريه ها اعلام کرده اند که جهان در حدود 13.7 بيليون سال پيش و پس از پديده اي به نام انفجار بزرگ آغاز شده است. پس از اين انفجار همه چيز در مدت کوتاهي شکل گرفت و در کمتر از يک چشم به هم زدن تحت تاثير پديده اي به نام تورم کيهاني، ابعاد کيهاني به خود گرفت.
تئوري تورم کيهاني از ايده هاي بسيار قدرتمندي است که تاکنون امکان اثبات و بررسي شکل گيري آن به وجود نيامده است. تا زمان بي جواب باقي ماندن چنين سئوالي در علم محدود بشر، هيچ يک از ديگر سئوالها نيز مجالي براي يافته شدن و کشف شدن پيدا نخواهند کرد.