علم پر از نقطه های تاریک و رازهای سر به مهر است. رازهایی که از آغاز پیدایش ذهن بزرگترین دانشمندان تاریخ را به خود مشغول کرده اند و با وجود پیشرفت چشمگیر علوم مختلف در سال های اخیر، هنوز پاسخی قطعی برای توضیح علل وجودی آنها در دسترس نیست. هفته گذشته با اولین بخش از 20 راز بزرگ علم آشنا شدیم. در ادامه با ما همراه باشید تا بخش دوم از این عجایب علمی را با هم مرور کنیم.

جاذبه چطور کار میکند؟

تعریف جاذبه شاید راحت ترین گذاره علمی باشد. اثری که سیب را به سمت زمین میکشد، از سمت ماه باعث جذر و مد آب دریاها می شود، اثری که زمین را در مدار خورشید حفظ می کند و همان چیزی که ما را روی زمین محکم نگاه میدارد. با این حال اگر از دانشمندان سوال کنید، هنوز هم با وجود پیشرفت های عظیم فیزیک، نمی توان پاسخی قطعی به ماهیت جاذبه داد. در سال های اخیر و با نظریات بنیادین فیزیک دانان بزرگی نظیر آلبرت اینشتین، بخشی از چگونگی عملکرد جاذبه روشن شده و تا حدودی می توانیم نمود آن را در اجسام درک کنیم. برای مثال نظریه اینیشتن توضیح می دهد که چگونه اجسام سنگینی مانند خورشید همچون یک سیب درون ظرف آب باعث خمیدگی فضا – زمان می شوند و اجسام سبک تری مانند زمین در مدار آنها به گردش می پردازند. با این حال هنوز نمی توان این اثر را در ابعاد میکروسکوپیک به همین سادگی توضیح داد و شاید به همین دلیل باشد که فیزیکدانان ذرات بنیادی به دنبال یافتن و اثبات اثر گذاری ذراتی به نام گراویتون هستند. اما برای درک دلیل وجودی جاذبه هنوز پاسخ قانع کننده ای در دسترس نیست.

زندگی بر روی زمین چگونه آغاز شده است؟

سوالی ساده و در عین حال بی پاسخ که از زمان پیدایش انسان متفکر بر روی زمین تا کنون هنوز کسی نتوانسته با قطع و یقین پاسخی برای آن ارائه کند. در سویی از این کشمکش تاریخی، معتقدان به نظریه آفرینش وجود دارند که پیدایش حیات بر روی زمین را بر اساس خلقت موجودات اولیه از سوی خداوند و در بهشت می دانند و در طرف دیگر معادله نیز طرفداران تکامل هستند که اصولا چنین بیانی را نمی پذیرند. در توضیحی خلاصه می توان اینگونه عنوان کرد که زمین پس از شکل گیری در سال های اولیه، دارای مجموعه عظیمی از ساختارهای مولکولی پیچیده بوده است که به تدریج بر پیچیدگی آنها افزوده شده و همین ساختارها در نهایت باعث پیدایش حیات سلولی بر روی زمین شده اند. همچنین در برخی از شاخه های فرعی این نظریه، به نقش فعالیت های آتش فشانی، صاعقه و یا حتی برخورد شهاب سنگ های آسمانی با زمین اشاره شده است. در حال حاضر می دانیم DNA ساختار پایه ای حیات زمین را تشکیل می دهد اما نظریاتی نیز وجود دارند که RNA را پایه حیات اولیه بر روی زمین می دانند. با این حال این دو دسته مقبول ترین توضیحات درباره حیات زمینی را ارائه می کنند و در کنار آنها گروه های متعدد دیگری نیز وجود دارند که فرضیاتی فوق العاده عجیب درباره پیدایش حیات بر روی کره آبی را قبول دارند. کدام یک صحیح است؟ هیچ پاسخی برای این سوال وجود ندارد.

طریقه به وجود آمدن صفحات تکتونیک چیست؟

تقریبا می توان با قطعیت گفت هر کسی که به نقشه قاره ها نگاه کرده باشد می تواند این فرض را مطرح کند که شکل قاره ها به گونه ای است که شاید در گذشته های دور به هم چسبیده بوده اند. با این حال همین نظریه ساده نیز از سال 1500 میلادی تا 1960 مورد قبول دانشمندان قرار نگرفته بود و پس از آن بود که با یافتن شواهدی، این نظریه تایید شد. اما هنوز هم دلیلی برای چرایی وجود این شیارها و فاصله گرفتن صفحات تکتونیک و در اصل دلیل پیدایش اولیه این صفحات وجود ندارد. تا به حال به این فکر کرده اید که چرا زمین باید از چندین صفحه تکتونیک تشکیل شده باشد و نه یک صفحه؟ نظریات مختلفی برای پاسخ دادن به این سوال به وجود آمده اند اما هیچ کدام نتوانسته اند پاسخ نهایی را فراهم کنند.

چرا هیچ ذره ای نمی تواند از سرعت نور فراتر رود؟

سرعت نور یا آنگونه که فیزیکدانان به آن نگاه می کنند، C، به صورت یک ثابت و به شکل 300000000 متر بر ثانیه عنوان می شود. تا به حال به این فکر کرده اید که چرا سرعت نور این عدد است و برای مثال عدد 400000000 نیست؟ آیا این عدد کاملا تصادفی در زمان پیدایش عالم به وجود آمده و در طول میلیاردها سال ثابت باقی مانده یا دلیل دیگری برای آن وجود دارد. علاوه بر این مورد، چرا هیچ ذره ای نمی تواند از حد فیزیکی سرعت نور فراتر رود؟ حتی سبک ترین ذرات (سبک تر از الکترون ها) هم قادر نیستند دقیقا به سرعت نور برسند؛ چه رسد به اینکه از آن فراتر روند. آیا ذره ای ناشناخته وجود دارد که سریعتر از نور حرکت کند؟ این سوالات نیز با وجود پیشرفت علم همچنان بی پاسخ هستند.

علم پر از نقطه های تاریک و رازهای سر به مهر است. رازهایی که از آغاز پیدایش ذهن بزرگترین دانشمندان تاریخ را به خود مشغول کرده اند و با وجود پیشرفت چشمگیر علوم مختلف در سال های اخیر، هنوز پاسخی قطعی برای توضیح علل وجودی آنها در دسترس نیست. هفته گذشته با اولین بخش از 20 راز بزرگ علم آشنا شدیم. در ادامه با ما همراه باشید تا بخش دوم از این عجایب علمی را با هم مرور کنیم.

جاذبه چطور کار میکند؟

تعریف جاذبه شاید راحت ترین گذاره علمی باشد. اثری که سیب را به سمت زمین میکشد، از سمت ماه باعث جذر و مد آب دریاها می شود، اثری که زمین را در مدار خورشید حفظ می کند و همان چیزی که ما را روی زمین محکم نگاه میدارد. با این حال اگر از دانشمندان سوال کنید، هنوز هم با وجود پیشرفت های عظیم فیزیک، نمی توان پاسخی قطعی به ماهیت جاذبه داد. در سال های اخیر و با نظریات بنیادین فیزیک دانان بزرگی نظیر آلبرت اینشتین، بخشی از چگونگی عملکرد جاذبه روشن شده و تا حدودی می توانیم نمود آن را در اجسام درک کنیم. برای مثال نظریه اینیشتن توضیح می دهد که چگونه اجسام سنگینی مانند خورشید همچون یک سیب درون ظرف آب باعث خمیدگی فضا – زمان می شوند و اجسام سبک تری مانند زمین در مدار آنها به گردش می پردازند. با این حال هنوز نمی توان این اثر را در ابعاد میکروسکوپیک به همین سادگی توضیح داد و شاید به همین دلیل باشد که فیزیکدانان ذرات بنیادی به دنبال یافتن و اثبات اثر گذاری ذراتی به نام گراویتون هستند. اما برای درک دلیل وجودی جاذبه هنوز پاسخ قانع کننده ای در دسترس نیست.

زندگی بر روی زمین چگونه آغاز شده است؟

سوالی ساده و در عین حال بی پاسخ که از زمان پیدایش انسان متفکر بر روی زمین تا کنون هنوز کسی نتوانسته با قطع و یقین پاسخی برای آن ارائه کند. در سویی از این کشمکش تاریخی، معتقدان به نظریه آفرینش وجود دارند که پیدایش حیات بر روی زمین را بر اساس خلقت موجودات اولیه از سوی خداوند و در بهشت می دانند و در طرف دیگر معادله نیز طرفداران تکامل هستند که اصولا چنین بیانی را نمی پذیرند. در توضیحی خلاصه می توان اینگونه عنوان کرد که زمین پس از شکل گیری در سال های اولیه، دارای مجموعه عظیمی از ساختارهای مولکولی پیچیده بوده است که به تدریج بر پیچیدگی آنها افزوده شده و همین ساختارها در نهایت باعث پیدایش حیات سلولی بر روی زمین شده اند. همچنین در برخی از شاخه های فرعی این نظریه، به نقش فعالیت های آتش فشانی، صاعقه و یا حتی برخورد شهاب سنگ های آسمانی با زمین اشاره شده است. در حال حاضر می دانیم DNA ساختار پایه ای حیات زمین را تشکیل می دهد اما نظریاتی نیز وجود دارند که RNA را پایه حیات اولیه بر روی زمین می دانند. با این حال این دو دسته مقبول ترین توضیحات درباره حیات زمینی را ارائه می کنند و در کنار آنها گروه های متعدد دیگری نیز وجود دارند که فرضیاتی فوق العاده عجیب درباره پیدایش حیات بر روی کره آبی را قبول دارند. کدام یک صحیح است؟ هیچ پاسخی برای این سوال وجود ندارد.

طریقه به وجود آمدن صفحات تکتونیک چیست؟

تقریبا می توان با قطعیت گفت هر کسی که به نقشه قاره ها نگاه کرده باشد می تواند این فرض را مطرح کند که شکل قاره ها به گونه ای است که شاید در گذشته های دور به هم چسبیده بوده اند. با این حال همین نظریه ساده نیز از سال 1500 میلادی تا 1960 مورد قبول دانشمندان قرار نگرفته بود و پس از آن بود که با یافتن شواهدی، این نظریه تایید شد. اما هنوز هم دلیلی برای چرایی وجود این شیارها و فاصله گرفتن صفحات تکتونیک و در اصل دلیل پیدایش اولیه این صفحات وجود ندارد. تا به حال به این فکر کرده اید که چرا زمین باید از چندین صفحه تکتونیک تشکیل شده باشد و نه یک صفحه؟ نظریات مختلفی برای پاسخ دادن به این سوال به وجود آمده اند اما هیچ کدام نتوانسته اند پاسخ نهایی را فراهم کنند.

چرا هیچ ذره ای نمی تواند از سرعت نور فراتر رود؟

سرعت نور یا آنگونه که فیزیکدانان به آن نگاه می کنند، C، به صورت یک ثابت و به شکل 300000000 متر بر ثانیه عنوان می شود. تا به حال به این فکر کرده اید که چرا سرعت نور این عدد است و برای مثال عدد 400000000 نیست؟ آیا این عدد کاملا تصادفی در زمان پیدایش عالم به وجود آمده و در طول میلیاردها سال ثابت باقی مانده یا دلیل دیگری برای آن وجود دارد. علاوه بر این مورد، چرا هیچ ذره ای نمی تواند از حد فیزیکی سرعت نور فراتر رود؟ حتی سبک ترین ذرات (سبک تر از الکترون ها) هم قادر نیستند دقیقا به سرعت نور برسند؛ چه رسد به اینکه از آن فراتر روند. آیا ذره ای ناشناخته وجود دارد که سریعتر از نور حرکت کند؟ این سوالات نیز با وجود پیشرفت علم همچنان بی پاسخ هستند.