十大宇宙未解之迷全接觸

1、十大宇宙未解之迷全接觸(1) 我們在宇宙中是唯一的嗎？45年前，天文學(xué)家弗克·德雷克首次啟動了探尋地外文明的奧茲瑪計劃用巨大的天線（射電望遠(yuǎn)鏡）接受外星文明發(fā)射的信號。45年過去了，天文學(xué)家的努力仍然在繼續(xù)著。然而，即使是迄今為止規(guī)模最大的“鳳凰”計劃，也還沒有找到任何來自外星文明的無線電信號。(2) 宙是由什么組成的？一個脫口而出的答案是：由那些亮晶晶的星星組成的。但在最近幾十年中，科學(xué)家越來越發(fā)現(xiàn)這個答案是不正確的。天文學(xué)家認(rèn)為，組成恒星、行星、星系當(dāng)然還有我們的物質(zhì)，或者叫普通物質(zhì)，只占宇宙總質(zhì)量的不到5。他們估計，另外25，可能是由尚未發(fā)現(xiàn)的粒子組成的暗物質(zhì)。剩下的70呢？天

2、文學(xué)家認(rèn)為那可能是暗能量讓宇宙加速膨脹的力量。暗物質(zhì)和暗能量的本質(zhì)是什么？科學(xué)家正在用加速器和望遠(yuǎn)鏡尋找這些問題的答案，如果找到了，其意義肯定是宇宙級的。(3) 地球內(nèi)部如何運(yùn)作？40多年以前，一場地球科學(xué)的革命發(fā)生了。板塊構(gòu)造學(xué)說更新了關(guān)于地球自身的知識。但是關(guān)于地球內(nèi)部構(gòu)造的問題，仍然沿襲著革命之前的知識?？茖W(xué)家在這40年中所做的，就是把這個雞蛋模型分為地殼、地幔和地核進(jìn)一步細(xì)化。借助于越來越先進(jìn)的地震波成像技術(shù)，科學(xué)家正在研究地球這個龐大機(jī)器的運(yùn)作過程。但是要掀起另一場科學(xué)革命，可能還需要半個世紀(jì)。(4) 地球溫室將變得多熱？盡管大氣的二氧化碳濃度肯定會在這個世紀(jì)繼續(xù)增加，盡管這種增加肯

3、定會帶來全球變暖，但是變暖的程度仍然不太確定?？茖W(xué)家一般認(rèn)為，這個世紀(jì)二氧化碳濃度的加倍會帶來1.54.5的升溫。但是這不夠精確。科學(xué)家正在發(fā)展新的數(shù)學(xué)模型，試圖讓數(shù)字更令人信服。(5) 物理學(xué)定律可以被統(tǒng)一起來嗎？蘋果落向地面、一道閃電劃過長空、核電站反應(yīng)堆里的鈾原子衰變同時放出能量，超級加速器擊碎質(zhì)子：這幾種現(xiàn)象代表著自然界中四種基本力的作用，也就是引力、電磁力、弱力和強(qiáng)力。宇宙間所有的物理現(xiàn)象都可以用這四種基本力進(jìn)行解釋。但是科學(xué)家并不滿足。有沒有可能把這四種力統(tǒng)一成為一種？上個世紀(jì)60年代，物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)弱力和電磁力是可以統(tǒng)一起來的，它們是一種事物的不同側(cè)面，統(tǒng)稱電弱力。但是其余兩種力是

4、否可以和它統(tǒng)一起來。(6) 在量子不確定性和非定域性之下，還有更深層次的原理嗎？量子理論已經(jīng)誕生了100年有余，它產(chǎn)生了令人信服的應(yīng)用成果，但是它也帶來了反直覺：量子力學(xué)的不確定原理指出我們無法同時精確地獲得一個物體的動量和位置。而非定域性讓兩個處于量子糾纏態(tài)的粒子的糾纏態(tài)同時崩潰，而不管它們相距多遠(yuǎn)。愛因斯坦就說過，盡管量子力學(xué)給他留下了非常深刻的印象，但是“一個內(nèi)心的聲音告訴我，它還不是真實的東西(7) 我們能把化學(xué)自我裝配推進(jìn)多遠(yuǎn)？在某種意義上，化學(xué)家是最喜歡發(fā)明的一群人，因為他們總是不斷制造出新型的分子。盡管今天的化學(xué)家已經(jīng)能制造出很復(fù)雜的化學(xué)結(jié)構(gòu)，他們能讓這項工作變得既簡單又復(fù)雜嗎？

5、也就是說，讓“原料”原子自己“裝配”成復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，就像生命所表現(xiàn)出來的那種自我裝配的特性。已經(jīng)有一些化學(xué)自我裝配的實例，例如制造類似細(xì)胞膜的雙層膜結(jié)構(gòu)。但是更高級的自我裝配，例如自下而上地制造集成電路，仍然是一個夢想。(8) 傳統(tǒng)計算的極限是什么？有些事看上去很簡單但是解決起來很復(fù)雜，例如一個推銷員要走遍相互連接的幾個城市，那么怎樣走才能實現(xiàn)總路程最近？城市數(shù)量的增加會讓最強(qiáng)大的電子計算機(jī)也感到畏懼。上個世紀(jì)40年代，信息論之父香農(nóng)提出了信息（以比特方式存在）儲存和傳遞所遵循的物理規(guī)律。任何傳統(tǒng)的計算機(jī)都不能超越這個規(guī)律。那么，在工程上，最終我們能造出多么強(qiáng)大的計算機(jī)？不過，非傳統(tǒng)的計算機(jī)可能

6、并不受到這些限制，例如近年來興起的量子計算機(jī)。(9) 意識的生物學(xué)基礎(chǔ)是什么？17世紀(jì)的法國哲學(xué)家有一句名言：“我思故我在”?？梢钥闯?，意識在很長時間里都是哲學(xué)討論的話題。現(xiàn)代科學(xué)認(rèn)為，意識是從大腦中數(shù)以億計的神經(jīng)元的協(xié)作中涌現(xiàn)出來的。但是這仍然太籠統(tǒng)了，具體來說，神經(jīng)元是如何產(chǎn)生意識的？近年來，科學(xué)家已經(jīng)找到了一些可以對這個最主觀和最個人的事物進(jìn)行客觀研究的方法和工具，并且借助大腦損傷的病人，科學(xué)家得以一窺意識的奧秘。除了要弄清意識的具體運(yùn)作方式，科學(xué)家還想知道一個更深層次問題的答案：它為什么存在，它是如何起源的(10) 什么控制著器官再生？有一些生物擁有非凡的修復(fù)本領(lǐng)：被切斷的蚯蚓可以重新長出一半身體，而蠑螈可以重建受損的四肢相比而言，人類的再生本領(lǐng)似乎就差了一點。沒有人可以重新長出手指，骨頭的使用也是從一而終。稍可令人安慰的是肝臟。被部分切