۱۱ معمای علمی که دانشمندان هنوز نتوانسته اند حل کنند

برای پاسخ دادن به بزرگ‌ترین اسرار علم، باید به مکان‌های بسیار دوری بروید: ته اقیانوس‌ها، درون مغز انسان، قله‌ کوه‌ها و حتی آخرالزمان.

“غیر قابل توضیح” پادکست علمی نشریه Vox است که در ماه مارس راه‌اندازی شد. آنها در Unexplainable  مهم‌ترین، جالب‌ترین و الهام‌بخش‌ترین سؤالات بی‌پاسخ در علم را بررسی می کنند. هدف آنها از پرسیدن هر معمای علمی، ترغیب دانشمندان برای انجام کارشان است. با این کار به آنها یادآوری می کنند که دنیا پر از چراهای بی پاسخ است که نیازمند تلاش آنها برای دستیابی به پاسخی قابل قبول است. 

در حین کاوش در این داستان‌ها، دریافته اند که به چه دلایلی برخی از اسرار بزرگ علمی برای سال‌ها یا حتی دهه‌ها حل نشده باقی مانده اند. محدودیت‌های فناوری و شکست‌های انسانی مهمترین دلایل در سر به مهر ماندن این اسرار در تاریخ علم هستند. همچنین کار کردن در این زمینه ها، یادآوری کرده است که در نفس پرسیدن سوال، امیدی وجود دارد. امید به اینکه پاسخی در جایی از جهان، برای حل شدن آن راز وجود دارد.

در ادامه، 11 معمای علمی شگفت آور را با شما مطرح میکنیم.

معمای علمی شماره یک: کیهان از چه چیزی ساخته شده است؟

این معمای علمی بسیار ساده، به طرز غیر قابل باوری بی پاسخ مانده است: کیهان از چه چیزی تشکیل شده است؟ به نظر میرسد هنوز اطلاعات دقیقی از تمام ستارگان در تمام کهکشانها در سراسر کیهان وجود ندارد. بخش اعظمی از کیهان برای انسانها غیرقابل مشاهده، غیرقابل لمس و تا به امروز کشف نشده باقی مانده است. این بخش ماده تاریک نامیده میشود و علیرغم اینکه چندین دهه است که دانشمندان برای کشف آن تلاش می کنند، هنوز نمی دانند که ماده تاریک واقعا چیست.

تصویری از کیهان، منبع unsplash

چه جانورانی در منطقه گرگ و میش “twilight zone” اقیانوس زندگی میکند؟

هرچه در عمق اقیانوسها پایین و پایینتر برویم، نور خورشید در آنجا کمتر و کمتر میشود. در عمق 200 متری زیر سطح آب، به محدودهای به نام “منطقه گرگ و میش” یا “twilight zone” میرسید. نور خورشید تقریباً در این محدوده وجود ندارد. دانش انسانها درباره این عمق از اقیانوسها نیز به همان اندازه تاریک است.

آندونه لاوری، متخصص آواشناسی (آکوستیک) موسسه اقیانوس شناسی وودز هول، به بیرد پینکرتون، خبرنگار vox، در این باره گفت: «شاید بهتر باشد این منطقه را با چیزهایی که از آن نمیدانیم توصیف کنیم، نه آنچه که می دانیم».

چرا سیاره زهره شکلی آخرالزمانی پیدا کرده است؟

منظره جهنمی، مناسب ترین عبارت برای توصیف سطح سیاره زهره باشد. این سیاره با دمای 900 درجه فارنهایت (نزدیک به 500 درجه سانتیگراد)، گرم ترین سیاره منظومه شمسی است. بخشی از جو این سیاره کاملا پوشیده از دی اکسید کربن است. ابرهای اسید سولفوریک بسیار خورنده نیز بر روی آتشفشانها و جریانهای گدازهای آنها قرار گرفتهاند. از همه مهمتر، فشار روی سطح سیاره زهره تقریبا 92 برابر فشاری است که در سطح دریا روی زمین احساس میکنید.

با این حال، برخی از دانشمندان گمان می‌کنند که سیاره زهره در گذشتهای دور بسیار شبیه زمین بوده است. همچنین اقیانوسی از مایعات، مانند اقیانوس‌هایی که تضمین کننده حیات روی زمین هستند، در زهره نیز وجود داشتهاند. حال یک پرسش اساسی درباره حیات روی زمین، در ذهن ما شکل میگیرد. رابین جورج اندروز، آتشفشان شناس و نویسنده کتاب Super Volcanoes: What They Reveal about Earth and the Worlds Beyond، میگوید: « پرسش اساسی این است که چرا ما اینجا (روی زمین) هستیم؟»

دو فرضیه اصلی در پاسخ به این معمای علمی وجود دارد. یکی نزدیکی زهره به خورشید است که دمای آن را به شدت بالا برده است. مورد دیگر فعالیتهای آتشفشانی است که به شرایط ناگوار در این سیاره منجر شده است.

حیوانات در آینده چگونه تکامل خواهند یافت؟

پیش بینی دقیق سیر تکامل حیوانات در آینده یک معمای علمی است که پاسخ دادن به آن غیرممکن است، اما میتوان درباره آن حدس هایی زد. بدین منظور مندی نگوین (خبرنگار) از زیست شناسان و دیگر متخصصان خواست تا به این پرسش پاسخ بدهند: حیوانات در یک میلیون سال آینده چگونه به نظر میرسند؟

کارشناسان با جدیت روی این سوال کار کرده اند. لیز آلتر، استاد زیست شناسی تکاملی در دانشگاه ایالتی کالیفرنیا مونتری بی، به نگوین گفت :« به نظر من این یک تمرین مفید و مهم برای دانشمندان است. تمرین اندیشیدن درباره نیروهایی که آینده حیات روی زمین را شکل خواهند داد. ما باید به این را در نظر بگیریم کنیم که چگونه انسانها در حال تغییر محیط زیست هستند.»

پیرمرد مبتلا به آلزایمر، منبع: unsplash

معمای علمی حل نشده: عامل بروز آلزایمر چیست؟

با وجود چندین دهه پژوهش و مطالعه پزشکان، هنوز هیچ درمان موثری برای آلزایمر، این بیماری تخریب کننده عصبی که باعث زوال عقل می شود، وجود ندارد. آیا میدانید دلیل آن چیست؟ دانشمندان هنوز درک کاملی از علت بروز این بیماری ندارند.

برای سال‌ها، نظریه غالب دانشمندان این بود که آلزایمر ناشی از تجمع پروتئین‌هایی به نام آمیلوئید است که باعث ایجاد پلاک‌هایی در مغز می‌شوند. اما تجربه نشان داده که مصرف داروهایی که موجب پاکسازی آمیلوئیدها از مغز میشوند، کمک چندانی به درمان این بیماری نمیکنند.

برخی از دانشمندان فکر میکنند که محققان آلزایمر بیش از حد بر روی این نظریه متمرکز شده اند و از  مطالعه سایر علل بالقوه (مانند عفونتهای ویروسی) غافل شدهاند.

چگونه یک قارچ زرد بدون مغز که “slime mold” نام دارد تا این اندازه هوشمند است؟

slime mold  یک موجود زنده بسیار ساده و در عین حال فوق العاده پیچیده است.

از نظر فنی، قارچ ها موجودات تک سلولی هستند. اما بسیاری از سلول‌های slime mold  می‌توانند با هم ترکیب  و به یک توده عظیم تبدیل شوند که قادر به فکر کردن است.

هر مکانیزمی که به این قارچ توانایی حل مساله می دهد، بسیار متفاوت از روش تکامل ذهنی انسانها است. اما این توده لجنی دقیقا چگونه این کار را انجام میدهد؟ ما از ماهیت هوش و شیوه فکر کردن او چه میدانیم؟

بیشترین طول عمری که برای انسان قابل دستیابی است، چند سال است؟

آیا اولین انسانی که 150 سال عمر کرده است، امروز زنده است؟ ما نمیدانیم. به طور متوسط، طول عمر انسان در طول دهه های اخیر در بیشتر نقاط جهان افزایش یافته است. اما هنوز مشخص نیست که آیا محدودیتی برای طول عمر انسان وجود دارد یا خیر. آیا انسان میتواند دویست سال عمر کند؟ شاید پیشرفت فناوری و علم پزشکی بتواند هم اکنون پاسخگوی این سوال باشد. اما اگر پاسخ علمی به این سوال مثبت باشد، نگرانیهای بزرگی برای جوامع ایجاد می شود که نیاز به پاسخ های قانع کننده دارد.

آیا عوارض طولانی مدت تنها مختص به بیماری کووید-19 است؟

میلیون‌ها نفر در سراسر جهان هفته‌ها یا ماه‌ها پس از بهبودی از بیماری کووید-19 با علائم طولانی‌مدت آن دست و پنجه نرم کرده‌اند. برخی از دانشمندان می گویند که داشتن عوارض طولانی مدت مختص بیماری کووید 19 نیست. آن‌ها اینگونه استدلال می‌کنند که ابتلا به بسیاری از عفونت‌های ویروسی ممکن است موجب بروز عوارض طولانی مدت در بهبود یافتگان شود. این عوارض همانند یک معمای علمی در علم پزشکی کمتر شناخته شدهاند. سوال این است: علت بروز این علائم طولانی مدت چیست؟

مگان هوسی، استادیار دپارتمان طب فیزیکی و توانبخشی جانز هاپکینز، به جولیا بلز، خبرنگار Vox، در این باره می گوید :«همیشه در بین بیماران مواردی وجود داشته که عوارض شدیدتری را تجربه کرده اند، درست همانند بیمارانی که عوارض طولانی مدت بیماری کووید 19 را تجربه کردهاند. ما به تازگی با این مسئله مواجه شده ایم که عوارض بلند مدت بیماری چه تاثیر ناگواری روی زندگی بهبود یافتگان میگذارد و نیاز به درمان پزشکی دارد.»

چرا پزشکان اطلاعات کمی درباره اندومتریوز دارند؟

در افراد مبتلا به آندومتریوز، بافتی مشابه آنچه در داخل رحم رشد میکند، در جاهای دیگری از بدن رشد میکند. اندومتریوز یک بیماری مزمن و به شدت دردناک است. با این حال پزشکان هنوز اطلاعات کافی در مورد دلایل بروز این بیماری و روش درمانی موثر آن ندارند.

شرایط وقتی بدتر میشود که مبتلایان به اندومتریوز می بینند پزشکان نگرانیهای آنها را نادیده می گیرند. ممکن است سالها طول بکشد تا تشخیص دقیقی درباره اندومتریوز بدست آید و تحقیقات درباره این بیماری نیاز به بودجه زیادی دارد که به آن اختصاص داده نشده است.

بیرد پینکرتون، خبرنگار Vox، تاکید میکند که درد کشیدن از یک بیماری مزمن که اغلب نادیده گرفته میشود، بسیار سخت و ناامید کننده است. یکی از بیماران به پینکرتون در این باره گفته است: «زندگی کردن در این شرایط دردناک و هر روزه، روان من را خرد میکند.»

چرا ما اندام هایی مانند مقعد و باسن داریم؟

این پرسشی است که ما هرگز به آن فکر نکرده بودیم، تا زمانی که کاترین و درباره آن اینگونه توضیح داد :«پیدایش مقعد در تکامل حیوانات عامل بسیار مهمی بوده است».

اما دانشمندان در این مورد تصویر کاملی از تاریخ تکامل مقعد ندارند. معمای علمی رازآلود ما این است که در چه زمانی، برای اولین بار، کدام موجود دارای مقعد شد. وو می‌گوید :«مطالعه چنین مسالهای که میلیون‌ها سال قدمت دارد و فسیلی برایش پیدا نشده، بسیار سخت است.»

همچنین سوال دیگری در همین راستا وجود دارد: چرا باسن انسان در مقایسه با پستانداران دیگر اینقدر بزرگ است؟

معمای علمی اسرار آمیز: رعد و برق کروی (Ball lightning) چیست؟

برای هزاران سال، مردم داستان‌هایی درباره کره‌های نورانی درخشان و مرموزی تعریف می‌کردند که در هنگام رعد و برق دیده می شوند. این کره های درخشان صدای عجیبی دارند و به طرز وحشت آوری در آسمان حرکت می کنند. گزارشها حاکی از آن است که این کره های نورانی در مناطق روستایی، شهری، در هواپیما و از پنجره ها دیده شدهاند.

مشاهده گران آنها را به شکل اجسامی از دنیای دیگر توصیف میکنند، اما دانشمندان معتقدند که آنها متعلق به این دنیا هستند. این رعد و برق کروی که آن را Ball lightning نامیدهاند، یکی از مرموزترین پدیده های آب و هوایی روی زمین است.

رعد و برق کروی معمولاً فقط چند لحظه طول میکشد. امکان پیش بینی دقیق زمان و مکان بروز آن غیرممکن است. به همین دلیل نمی توانید محل ظهور آن را با اطمینان پیشبینی کنید. 

این پدیده بسیار نادر است، اما بسیاری از مردم آن را دیدهاند. دانشمندان اطلاع دقیقی درباره علت و شیوه تشکیل این نوع از رعد و برق ندارند، اما تلاش بی وقفه ای برای شبیه سازی و مطالعه این پدیده در آزمایشگاه میکنند.

سخن آخر

در این مطلب تنها به بررسی 11 مورد معمای علمی که در Unexplainable کشف کرده ایم، پرداختیم. اما معماهای رازآلود بیشتری وجود دارد! سوالاتی مانند: آیا میتوان زمان تشکیل گردبادها را پیشبینی کرد؟ پلاستیکهای رها شده در اقیانوس کجا میروند؟ چرا برخی از افراد تصور میکنند که با شخص مرده صحبت میکنند؟ “سندرم هاوانا” چیست؟ کیهان چگونه پایان خواهد یافت؟ ارتفاع قله اورست چقدر است؟ استفاده از دارونما چگونه موجب درمان برخی بیماریها میشود؟