十大科學謎題本世紀有望解開

1.時間是一種幻覺嗎? 愛因斯坦說時間只是另一種尺度，是除了上下、左右、前后之外的第四維。愛因斯坦說，我們對于時間的理解是基于它與環境的關系。古怪之處在于，你行進得越快，時間就過得越慢。他的理論能夠作出最根本的解釋：過去、現在和將來僅僅是想象構成的，任何事都是由大腦創立的，并不會立即發生。時間作為第四維，不像其他維那樣——其中一個原因，我們只能沿著時間軸朝一個方向走。www.qikan.com.cntmNCeYEQtHsDVfHY 2.受精卵如何變成人? 受精卵細胞怎么知道如何造人(或哺乳動物)呢?生物學家過去認為細胞的蛋白質以某種方式攜帶著造人的說明書，但現在看來，蛋白質更像建造人體大廈的磚磚瓦瓦。如何形成組織器官的方法一定被寫在細胞的DNA上，但是還沒有人知道如何將這些信息讀取出來。www.qikan.com.cntmNCeYEQtHsDVfHY 3.為什么我們需要睡眠? 顯而易見，睡眠可以使身體得到休息，但是看電視不是也可以使身體得到休息嗎?看來這不能解釋睡眠的必要性。一種主要的理論認為，我們清醒的時候，大腦中會不斷產生某種致命的物質，越積越多，只有睡眠才能夠將它們打掃干凈；或者也能這么解釋，大腦中有某種生存必需的物質，清醒時會逐漸被消耗掉，只有睡眠才能補充這種物質。這么解釋的話，睡眠就有意義了。www.qikan.com.cntmNCeYEQtHsDVfHY 4.為什么安慰劑會起作用? 托·韋格是哥倫比亞大學神經科學家，為了研究安慰劑的功效，最近的一次實驗中，韋格及其同事用刺激的方法對腕關節進行了24項測試。研究員將一種惰性奶油涂于實驗者手腕上，告訴他們里面含有止痛劑，當科學家發出下一組脈沖時，8項測試結果表明疼痛得到顯著減少。平淡無奇的奶油就可以使強烈的電刺激效果變得緩和許多，那安慰劑作為現代醫學最好的藥物，又是怎么產生作用的呢?研究表明，在對因高血壓和帕金森病引起的精神不振病人的實驗中，30%到40%的病人在服用了假的安慰劑后稱感覺良好。假安慰劑都能產生如此神效，真是令人難以相信。www.qikan.com.cntmNCeYEQtHsDVfHY 5.森林是減緩還是加速全球變暖的速度? 每個人都知道森林有助于環境的改善。樹木在生長的過程中會吸收導致全球變暖的罪魁禍首二氧化碳，樹木越大，數量越多，其吸收二氧化碳的數量也就越多。所以森林是防止全球變暖的一個很好的調節劑。但盡管植物在大量吸收二氧化碳，而地球仍在不斷升溫。我們不知道以后將會怎樣，因為我們對森林本身了解得太少。科學家估計，在所有物種中，有一半的物種生活于森林的這個三維迷宮的樹冠層，其中的絕大部分在我們的視線之外。www.qikan.com.cntmNCeYEQtHsDVfHY 6.生命從何而來? 物競天擇，適者生存，自然選擇學說解釋了生物體為了適應環境的改變，是如何進化而來的。但達爾文的理論卻不能解釋第一個生物體是如何產生的，這在他看來是一個深深的謎團，沒有人知道。第一個生命體是如何被裝配起來的呢?大自然甚至連一點點微小的暗示都沒有給出。是上帝或其他高等生物創造了生命嗎?我們起源于另外的星球，是被外星人運到地球的嗎?除非生命起源的問題完全被搞清楚，不然這些問題很難得到解答。www.qikan.com.cntmNCeYEQtHsDVfHY 7.冰河時代是如何出現的? 科學家稱，小規模的冰河時期，每2萬—4萬年發生一次，大規模的每10萬年左右發生一次。但他們并不知道其中原因。由塞爾維亞工程師米蘭柯維奇提出的理論認為，地球軌道的不規則性改變了它所吸收能量的多少，導致地球突然冷卻。雖然這個理論與短期冰河期發生的時間相吻合，但仍舊存在一個很大的不足。在過去的數十年中，研究表明地球軌道的不規則性，對地球所吸收太陽能的影響只占其中的1%或更少，這個微小的影響不可能使地球的氣候產生重大突變。是什么以一小數量的太陽能的變化產生了巨大的冰河作用?如果能弄清這一點，就可大大幫助我們搞清目前全球變暖的問題以及如何解決這一問題。www.qikan.com.cntmNCeYEQtHsDVfHY 8.為什么一些疾病會流行起來? 一種流行性疾病——全國性暴發的疾病，實際上只是一種病原體鴻運當頭的外在表現。細菌如何實現感染的效率取決于它們是怎樣工作以及它們的攻擊對象——我們人類——抵抗能力如何。例如，HIV病毒喜歡(性關系)濫交卻又裝正經的人群，人類喜歡性交，但卻不喜歡談論安全套。另外，那些性濫交的人卻不會受到埃伯拉病毒的感染。細菌中的變化，比如說如果禽流感病毒H5N1從人類基因中獲得正確的基因就很容易繁殖。但是沒有人知道如何預測何時那些細菌會在人群中暴發，所以不要忘記經常洗手。www.qikan.com.cntmNCeYEQtHsDVfHY 9.為什么我們會死亡? 當物理學家被問到事物為何死亡這種問題時，他們會毫不猶豫地回答說這符合熱力學第二定律。任何事物無論它是礦物質、植物或動物，最終都會分解消亡。這種現象發生在人類身上就是使人變老，這也是生物學家的一個研究課題。但是若想獲得生命何時終結的最佳解釋，我們還要求助于生態學家，而他們也只是有一種粗略地計算壽命的辦法。www.qikan.com.cntmNCeYEQtHsDVfHY 10.為什么不能十分準確地預報天氣? 數年前，幾天后的天氣預報是完全不可信的，但現今更為先進的計算機模型使得預報一周后的天氣變得精確起來。但是當你想建造一個計算機模型來預報數十年后或數世紀后的天氣時，問題出現了。氣象學家愛沃德·勞倫茲曾進行一項計算機天氣模擬，決定對其中的一個參量采用四舍五入進行計算。這個小小的變化完全改變了天氣模型。這成為后來著名的蝴蝶效應：一只蝴蝶在巴西扇動翅膀，會在美國得克薩斯州引起一場風暴。勞倫茲的這種做法創立了混沌理論，啟發氣象學家將盡可能精確的數據輸入計算機模型以增長他們的預測區間。但是即使極為精確的數據也不能使我們獲得精確的長期性預測結果。（摘自《北京科技報》）