MISTERIJE NAUKE: 10 PITANJA KOJA SVI NAUČNICI SVETA UPRAVO SADA REŠAVAJU!

Bez obzira na silne „naučne rasprave” koje se odvijaju putem medija, naučnici se ne spore oko toga da li postoji evolucija (postoji), da li se klima menja brže nego što se to može objasniti fenomenom koji se prirodno odvija (menja se) ili da li su vakcine sigurne i preporučljive za svu decu (jesu). Naravno, postoje stavke u svakoj od ovih teorija o kojima se može raspravljati, ali ne u količini u kojoj se prikazuje u medijima. Međutim, ne želimo da tvrdimo da naučnici savršeno razumeju sve u našem svemiru.

Fizičar Brajan Koks jednom je rekao: „Ne smeta mi nepoznato – to je smisao nauke. U svemiru postoje mesta, milijarde mesta o kojima ne znamo apsolutno ništa. Ali činjenica da ne znamo ništa o tim mestima mene uzbuđuje i motiviše da ih istražim. A to je ono što nauka jeste. Zato smatram da ako vam je neugodno u susretu s nepoznatim, teško da možete biti naučnik. Meni ne trebaju odgovori. Meni ne trebaju odgovori ni na šta. Ja želim da pronađem odgovore.“

Ipak, koje su to najveće nerešene misterije koje zaokupljaju umove i istraživanja naučnika?

1. ZAŠTO IMA VIŠE MATERIJE NEGO ANTIMATERIJE?

Prema našem sadašnjem razumevanju fizike, čestica, materija i antimaterija su jednake, ali suprotne. Kada se sretnu, trebalo bi da unište jedna drugu i nakon tog uništenja ništa ne ostaje. Većina tog uništenja dogodila se na početku svemira. Međutim, ostalo je dovoljno materije da nastanu milijarde i milijarde galaksija, zvezda, planeta i svega ostalog. Većina objašnjenja vrti se oko mezona, kratkotrajne subatomske čestice načinjene od jednog kvarka i jednog antikvarka. B-mezoni propadaju sporije od anti B-mezona, što je možda dovelo do preživljavanja dovoljno B-mezona koji su potom oblikovali svu materiju svemira. B-, D- i K-mezoni mogu oscilirati i postati antičestice i nakon toga ponovno čestice. Istraživanja pokazuju da B-mezoni verovatno češće preuzimaju „normalno” stanje, te je možda i to razlog zbog kojeg običnih čestica ima više od antičestica.

2. GDE JE SAV LITIJUM?

Na početku su u svemiru temperature bile neverovatno visoke, a izotopi vodonika, helijuma i litijuma su se naveliko sintetizovali. Vodonika i helijuma još uvek ima u velikim količinama i čine gotovo celokupnu masu svemira, a pri tom možemo pronaći i videti otprilike samo trećinu litijuma -7. Postoji zaista mnogo objašnjenja zašto je to tako, uključujući hipoteze koje uključuju hipotetske bozone poznate pod imenom aksioni, ili hipoteze koje tvrde da je litijum zarobljen u kori zvezda i da ga naši današnji teleskopi i instrumenti ne mogu detektovati. Međutim, za sada ne postoji glavna teorija koja objašnjava odsutnost litijuma iz svemira. 

3. ZAŠTO SPAVAMO?

Poznato nam je da ljudsko telo reguliše biološki sat (24-satni ciklus koji se odvija isto i prilikom nedostatka svetla) koji održava cikluse sna i jave, ali zapravo ne znamo zašto. Dok spavamo, naše telo obnavlja tkiva ili preduzima ostale aktivnosti održavanja, te trećinu života provedemo spavajući. Neki organizmi uopšte nemaju potrebu za snom, ali zašto mi imamo?

Postoji nekoliko različitih teorija što se tiče spavanja, iako nijedna ne odgovara zadovoljavajuće na ovo pitanje. Jedna od teorija jeste i da su životinje koje mogu da spavaju razvile efikasne metode skrivanja od predatora, dok ostale koje nisu razvile te metode, moraju ostati oprezne i budne i njihov organizam se regeneriše na drugačije načine, ne snom. Ipak, iako ne znamo zašto spavamo, sve se više sprovode istraživanja o važnosti sna i kako san utiče na važne elemente u našem organizmu, poput plastičnosti mozga.

4. KAKO FUNKCIONIŠE GRAVITACIJA?

Svi znamo da Mesečeva gravitacija uzrokuje morske struje, da nas Zemljina gravitacija održava na površini planete i da Sunčeva gravitacija drži planete u orbitama, ali koliko zapravo razumemo gravitaciju? Ta moćna sila proizlazi iz materije, te prema tome, masivniji objekt ima veću sposobnost privlačenja drugih objekata. Međutim, dok naučnici razumeju veći deo toga kako se gravitacija ponaša, ne razumeju baš zašto uopšte postoji. Zašto su atomi većinom prazan prostor? Zašto je sila koja veže atome drugačija od gravitacije? Da li je gravitacija zapravo čestica? To su pitanja na koja se sa sadašnjim razumevanjem fizike jednostavno ne može odgovoriti.

5. GDE SU SVI?

Nama vidljiv svemir ima prečnik od 92 milijarde svetlosnih godina i ispunjen je milijardama galaksija, zvezda i planeta, ali jedini dokaz života u svom tom nezamislivom prostranstvu jeste upravo ovde na Zemlji. Statistički gledano, verovatnost da smo jedina živa bića u svemiru zapravo je vrlo nemoguće mala, zašto onda nismo otkrili nijedan oblik života dosad? Ovo pitanje poznato je pod terminom Fermi paradoks, te nam daje nekoliko sugestija i objašnjenja zašto još nismo naišli na vanzemaljski život; neka verovatnija od drugih. Verovatno možemo danima raspravljati o mogućnosti da propuštamo signale, ili da signali postoje i mi ih ne razumemo ili „vanzemaljci” ne mogu ili ne žele da nas kontaktiraju, ili –ekstremno neverovatna mogućnost – je Zemlja jedina planeta ikada na kojem opstaje život.

6. OD ČEGA SE SASTOJI TAMNA MATERIJA?

Otprilike 80 odsto mase svemira čini tamna materija. Tamna materija je poprilično neobična pojava, jer ne emituje nikakvu svetlost. Iako se o njoj teoretiše već šezdesetak godina, ne postoji nijedan čvrst dokaz da postoji. Većina naučnika smatra da se tamna materija sastoji od slabo povezanih masovnih čestica, koje mogu biti i 100 puta masivnije od protona, ali koje naši instrumenti za detektovanje barionske materije (vidljive, normalne tamne materije) ne mogu otkriti. Naši kandidati za sastav tamne materije su aksioni, neutralini i fotini. 

7. KAKO JE NASTAO ŽIVOT?

Kako je nastao život, odakle je došao? Oni koji veruju u model praiskonske supe veruju da je rana Zemlja obilovala različitim elementima i da su vremenom razvili sve složenije molekule koji su podstakli nastanak života. To se moglo odvijati u dubinama okeana, u glini ili ispod leda. Različiti modeli daju različit stepen važnosti munjama i vulkanima u močvari života. Iako je DNK primarna baza za sadašnji život na Zemlji, neki naučnici su sugerisali da je možda RNK bila primarna baza prvih oblika života. Nadalje se naučnici pitaju da li su i nukleinske kiseline nekada samostalno opstajale. Da li je život procvetao samo jednom ili je moguće da je nastao i nestao, te ponovo nastao? Neki veruju u model panspermija, prema kojem je mikrobiološki život na Zemlju došao putem meteorita i kometa. Ako to i jeste istina, opet ne odgovara na pitanje kako je i taj život nastao.

8. KAKO FUNKCIONIŠU TEKTONSKE PLOČE?

Iznenađuje da su teorije kretanja tektonskih ploča koje oblikuju kontinente i uzrokuju potrese, vulkanske erupcije, pa čak i formiranje planina, tek nedavno dobile globalnu podršku. Iako su teorije Pangee (velika kopnena masa iz koje su se pre otprilike 100 miliona godina otcepili kontinenti) postavljene davnih 1500-ih pa sve do 1960-ih kad je pronađen fizički dokaz za hipotezu pomeranja morskog dna, ta ideja nije dobila dovoljno pažnje. Morsko dno se pomera i širi tako da se stene uvlače u Zemljin mantl, u mantlu se recikliraju i ponovo izlaze na površinu u obliku magme. Međutim, naučnici nisu u potpunosti sigurni šta podstiče to kretanje i kako nastaju rubovi tektonskih ploča. Postoje mnoge teorije, ali nijedna ne objašnjava u potpunosti sve aspekte te aktivnosti.

9. KAKO ŽIVOTINJE MIGRIRAJU?

Mnoge životinje i insekti migriraju kroz različita razdoblja godine kako bi pobegli od promene sezonskih temperatura ili kako bi došli do hrane ili partnera. Neke od migracija su pravi poduhvati od nekoliko hiljada kilometara, pa kako te životinje ponovo nalaze put kući, godinu za godinom? Različite životinje koriste različite navigacione alate, npr. neke životinje (npr. losos) koriste se Zemljinim magnetnim poljem kako bi se orijentisale. Međutim, još se ne zna kako se razvija ta osobina i kako neobučene životinje znaju tačno kuda da idu iz godine u godinu.

10. ŠTA JE TAMNA ENERGIJA?

Od svih misterija nauke, tamna energija mogla bi biti najveća među njima. Dok tamna materija čini otprilike 80 odsto sve mase, tamna energija je hipotetički oblik energije za koju se veruje da je stvorila otprilike 70 odsto svega u svemiru. Za tamnu energiju implicira se da je uzrok širenja svemira, iako je poprilična količina navodnih svojstava tamne energije potpuno nepoznata. Prvo i najvažnije, od čega se uopšte sastoji? Da li je konstantna ili postoje fluktuacije kroz širenje svemira? Zašto se čini da je gustoća tamne energije jednaka gustoći obične materije? Može li se tamna energija uklopiti u Ajnštajnovu teoriju o gravitaciji ili teorija mora biti ponovno razmotrena?