8 простейших вопросов, на которые наука не знает ответов

В наши дни наука позволяет нам делать много потрясающих вещей, в основном потому, что она переполнена всеми этими Альбертами Эйнштейнами и Дугласами Хаузерами, которых человечество произвело за последние столетия.  Но вы будете шокированы, узнав, что некоторые весьма тривиальные вещи для современных учёных такая же тайна за семью печатями, какими они являются для среднего орангутанга.

К примеру…

№8. Почему мы спим

Насколько нам известно, практически каждое существо на Земле наслаждается регулярным сном, ничуть не меньше нас, людей (несмотря на то, что часы, которые мы для этого выбираем, могут сильно разниться). Следовательно, сон должен преследовать какую-то важную цель в жизни живых существ, верно? Вы знаете, трудно в этом признаться, но похоже наука не имеет об этом ни малейшего представления.

Подпись к изображению: Вот почему учёные сидят у вас за окном каждую ночь и наблюдают.

Что мы имеем, так это пачку предполагаемых объяснений сна, по поводу которых далеко не всегда могут договориться даже сами учёные. Например, существует теория, что сон помогает вычистить наш чердак, который забивается за целый день активного познания окружающего мира. Видите ли, наш мозг непрерывно генерирует новые связи из всего того, что мы видим и делаем каждый день, так что сон – это время, когда вся ненужная информация может быть отсеяна и решительно выброшена в окно.

А может быть наоборот, вместо того, чтобы избавляться от ненужных вещей, наш мозг усиливает то, что может нам пригодиться. Учёные наблюдают нечто подобное – когда крысы спят, в их мозгах активны те же нейроны, что были задействованы, когда они тем же днём пробегали лабиринт. Это означает, что крысы на самом деле «перепроживали» свой день и «тренировались» в лабиринте. Это позволило Гарвардским исследователям сна утверждать, что сон критически важен для людей, так как именно во сне формируются наши воспоминания, и мы учимся.

Подпись к изображению: Другими словами, вырубиться посреди долгой ночи в Интернете – это вполне разумная тактика обучения.

Однако с обеими этими теориями есть одна маленькая проблема. Растения и микроорганизмы, которые известны фактически как «штуки без мозгов», имеют фазы бездействия, очень похожие на сон, что способно несколько подмочить эту славную «Сон полезен для ваших мозгов!» теорию. Вдобавок, учёным известны несколько случаев людей, которые по каким-то причинам вообще перестали спать, без всякого вреда для своего здоровья. Есть даже один парень, который утверждает, что он не спал ни секунды на протяжении 33-х лет.

Ну а вообще, все эти умные теории вылетели в трубу, когда учёным удалось обнаружить генную мутацию, которая позволяет людям спать от двух до четырёх часов в день, без всякого вреда для себя. Так что же, сон на самом деле бесполезен? Что, это всего лишь способ, к которому прибегает Господь Бог, чтобы заставить нас сделать перерыв между периодами лоботрясничания и околачивания груш? Ну, здесь ваши догадки ничуть не хуже тех, что выдвигают самые передовые учёные.

№7. Так всё-таки, сколько планет в нашей Солнечной системе?

С тех пор как Плутон был выкинут вон из нашей маленькой дружной Солнечной системы, мы знаем, что членство в нашем Клубе планет подвержено малейшим прихотям учёных. Чего вы могли не знать, так это того, что текущий комплект из восьми планет и одного Солнца, это просто наиболее вероятная теория учёных на данный момент.

Подпись к изображению: И где-то там Плутон совсем один… в холоде… в печали…

Это звучит странно, особенно если учесть, что все мы видели модель Солнечной системы ещё в начальной школе. А каждый раз, когда мы слышим что-нибудь насчёт космоса в новостях, как правило, это что-то типа «Наш мега-телескоп углядел что-то там», или «Сенсация! Новая фотография одной далёкой-далёкой галактики…» Мы тут, чёрт возьми, раздвигаем пределы Вселенной! Не может такого быть, что в это самое время что-то происходит прямо на нашем космическом заднем дворе, правда?

Подпись к изображению: Мы даже умудрились сделать фотографию космического облака, которое выглядит как космическая свинья, катающаяся на космической черепахе. Истина где-то рядом, всё путём. И это действительно странно.

Но несмотря на то, во что Мистер большой космос хочет заставить нас верить, большая часть нашей собственной Солнечной системы до сих пор не изведана и не изучена. Область между Меркурием и Солнцем слишком яркая, а область за Ураном слишком тёмная. Учёные до сих пор открывают сотни тысяч новых объектов в поясе астероидов каждый день, прямо после утренней чашечки кофе. Ах да, и ещё некоторые астрономы считают, что у нас где-то есть второе Солнце. Нет, серьёзно.

Подпись к изображению: Они назвали это Немезида, потому что оно швыряет в нас кометами. Но ничто, сказанное НАСА, не убедит нас, что это не Галактус! (персонаж вселенной комиксов Marvel; прим. mixednews).

Смотрите, даже наши лучшие телескопы не могут видеть вещи за орбитой Плутона, где солнечный свет уже не освещает каждую букашку, и где мы фактически слепы. Так что астрономы вынуждены комбинировать смутные догадки и подкидывание монетки в попытках объяснить, что же там всё-таки происходит.

Во-первых, большой разрыв в поле астероидов за орбитой Плутона подсказывает учёным, что там весьма вероятно находится ещё одна планета размером с Землю или Марс, слопавшая все эти космические булыжники. Так что да, похоже, в нашей Солнечной системе снова девять планет. Учёным уже надоело переписывать все эти школьные учебники… И кстати, говоря о Плутоне, нельзя не сказать об открытом астрономами объекте под названием Седна на орбите Солнца. И хотя учёные не могут со стопроцентной точностью сказать что-то конкретное о его размере, они вполне уверенно заявляют, что он как минимум такой же здоровый, как и Плутон.

Но погодите, это ещё не всё. Ещё одна маленькая аномалия, которую заметили эти наблюдательные астрономы – это факт, что орбиты комет выглядят не совсем так, как им следовало бы выглядеть. Причина? Где-то тут у нас есть ещё одна планета, которая влияет на орбиты этих чёртовых ледяных булыжников. И согласно их расчётам, эта Мать-всех-планет действительно огромная – что-то вроде «порядка четырёх объёмов Юпитера». Названный «Тихо», этот гигантский газовый шар слишком далеко, чтобы солнечный свет мог до него добраться, однако учёные вполне уверены, что свидетельства, полученные от телескопов НАСА, подтвердят его существование уже очень скоро.

№6. Почему лёд скользкий

Сказать что лёд скользкий, это всё равно, что сказать «вода мокрая» – это что-то такое, что мы знаем примерно с тех самых пор, как слезли с пальмы. Предположительно, человечество знало, что лёд скользкий, ещё до того, как узнало, что огонь горячий, и что собственно вообще существует огонь. Но спросите любого «Почему?», и он не сможет дать объяснения лучше того, которое могли бы вам дать австралопитеки.

Если честно, мы вообще не знаем, почему вы можете кататься по снегу, и не можете кататься по камням. Возможно, на этом моменте бо́льшая часть из вас воскликнет «Потому что это вода, болваны!» – и это более-менее тот самый ответ, к которому всегда прибегали учёные. Даже в некоторых современных учебниках вы можете прочитать это популярное объяснение: Когда вы ходите по нему, вы фактически превращаете его обратно в старую добрую скользкую воду (разумеется не весь, а лишь крохотную подушку между собственно льдом и вашей ногой). Звучит просто, правда? Проблема лишь в том, что это чушь собачья. Эксперименты показали, что ваше маленькое хрупкое тельце и близко не в состоянии оказать на лёд достаточного давления, чтобы превратить даже малую его часть обратно в воду.

Подпись к изображению: Наука: «Мы не знаем… это какое-то очень сильное колдунство»

Существует несколько конкурирующих теорий, но ни одна из них не лучше другой. Одна популярная теория гласит, что поверхность льда остаётся жидкой, потому что на неё не давит ничего, кроме атмосферного воздуха. И некоторые тесты подтверждают это – но также они показывают, что этот слой жидкости судя по всему слишком тонок, чтобы оказывать хоть какой-то эффект на трение.

Другая теория, которую выдвинули учёные, гласит, что лёд на самом деле вовсе и не скользкий. Возможно, этот ответ звучит как требование не задавать глупых вопросов, но парень по имени «доктор Салмерон» полагает, что твёрдость поверхности льда на самом деле настолько велика, что любая приложенная сила трения заставляет её мгновенно расплавиться, и она становится скользкой. Очередное объяснение, которое ничего не объясняет.

№5. Как работает велосипед

Велосипеды вошли в нашу жизнь ещё в 19-м веке, и надо сказать, что их дизайн практически не изменился за прошедшие 200 лет. У вас всегда есть два колеса, рама чтобы их соединять, руль, чтобы рулить, и всё что вам нужно – это совершенно лишённая комплексов личность, чтобы на нём ездить.

Подпись к изображению: Похоже, что обтягивающие велоштанишки это на самом деле улучшение в велосипедной моде.

Вы можете решить, что парень, который изобрёл эту шайтан-арбу, по меньшей мере знал, что он делает, но после более чем ста лет исследований, наука вынуждена заявить – с тем же успехом этот парень мог быть кем-то вроде волшебника. Самый первый велосипед был изобретён не с помощью научных расчётов, а старым добрым методом проб и ошибок. Даже современные школы велосипедного дизайна признают, что велосипеды сейчас делаются не с помощью сложных инженерных расчётов и компьютеров, а в основном с помощью «интуиции и опыта».

И всё же, что произойдёт, если вы спросите учёных – что заставляет велосипед держаться на двух колёсах? Или что заставляет его катиться? Или как люди ездят на них? Ну, либо они нервно сообщат вам, что у них в эту самую секунду пригорает печеньице и убегут, либо они будут честными с вами, и просто разведут руками. Фактически, лучшие исследователи велосипедов признают – несмотря на то, что уже созданы некоторые весьма сложные уравнения, которые должны объяснить, как велосипед ездит, или как по их мнению велосипед работает, вообще-то все эти уравнения – сродни объяснениям сороконожки о том, как она не путается в своих сорока ногах. Один исследователь из Корнуолла даже заявил, что абсолютно никто и никогда не сможет даже примерно объяснить, как велосипеду чёрт побери удаётся не падать.

Подпись к изображению: Наука: «Нам удалось сузить круг возможных подозреваемых до двух – всё дело либо в спицах, либо колёсах. Хотя мы по-прежнему не исключаем колдунство».

На протяжении веков учёные предполагали, что велосипед не падает благодаря гироскопическому эффекту. Но нет! В 70-х годах учёные же и опровергли эту теорию.

Затем они начали думать, что основой велосипедного баланса является что-то странное под названием «кастерный угол», или «поводка» (угловое смещение от вертикальной оси подвески рулевого колеса транспортного средства, измеренное в продольном направлении; прим. mixednews). Но в этом году лучшие исследователи велосипедов из Корнуолла и нескольких других университетов собрались в большую злобную толпу и дружно сожгли все эти теории на костре. Они сделали это, создав идиотский тяни-толкай велосипед, у которого отсутствовал гироскопический эффект и не было поводки, но он тем не менее умудрялся стоять прямо.

Так что учёным пришлось вернуться к самому началу, со всеми своими траекториями качения и физикой устойчивости. По крайней мере, вы можете быть уверены, что стыд, который вы испытываете, падая с велосипеда, не особо меньше того, который испытывают физики, когда их спрашивают, как вы до этого на нём держались.

№4. Как выиграть в Косынку

Весьма вероятно, что вы читаете эту статью сидя на работе. И весьма вероятно, что закончив убивать время на нашем сайте, вы тут же начнёте убивать его чем-нибудь ещё. И прямо у вас под рукой удобно расположилась самая популярная и самая заразная игра всех времён, для которой вам даже не нужен партнёр – Косынка.

Подпись к изображению: «Миссис Мурпл из ракового отделения может подождать, рак всё равно не лечится. У меня тут четвёртый туз…»

А точнее его так называемая Клондайская разновидность, больше известная как Сапёр. Рано или поздно, каждый из нас – обычно после десятого проигрыша подряд – пытался расслабиться и разобраться, в чём же тут секрет. Ведь если Человек дождя может выиграть у Вегаса, уж мы как-нибудь сумеем выиграть у Windows? Хе-хе, зря вы так думаете.

Возможно, всё дело в том, что исследователи игры постоянно кхмм… отвлекались, изучая её, или в том, что в игре замешано какое-то (ну да, опять оно) колдунство, но вообще-то, если быть честным, то в этой игре, начиная прямо с 19-го века, практически всё напоминает магию. По факту, серьёзные математики честно признают, что это «одна из загвоздок прикладной математики», и что об обычной игре в Косынку нам практически ничего не известно.

К примеру, когда большие головастики от математики пытаются вычислить шанс на победу – они тут же сталкиваются с проблемой. Дело в том, что они даже не могут точно определиться с числом возможных выигрышных комбинаций. Математики считают, что число выигрышных комбинаций в игре порядка 80 или 90 процентов от их общего числа. Но вы сами прикиньте – когда вы играете в Косынку, неужели вы выигрываете восемь-девять раз из десяти? Если да, то у вас способности супер-героя.

Подводя итог – существует много теорий относительно того, каковы ваши шансы выиграть в Косынку, но вы никогда не сможете узнать это точно, кто бы и что бы вам по этому поводу не говорил.

Вы можете подумать, это всё из-за того, что учёные слишком заняты расщеплением нейтронов и кварков, чтобы найти время разобраться с какой-то там карточной игрой. Но имейте ввиду, что эти самые ученые, к примеру, раскололи секрет гораздо более сложной Монополии. Но Косынка? Это просто за пределами наших мыслительных способностей. И вообще, если мы будем знать, как выиграть в Косынку, нам придётся вернуться к работе.

Подпись к изображению: «Мэм, я уже сказал вам, что займусь вашим «проникновением в квартиру», как только выиграю два раза подряд».

В нашем 21-м веке времена Марко Поло и Колумба давно прошли. Никто уже не исследует новые земли и не открывает новые виды странных животных, вроде того же осьминога. Казалось бы, после того как мы залезли в каждую неведомую дырку на этой планете, мы должны иметь хотя бы примерное представление, сколько ещё видов животных нам осталось на ней истребить, верно?

Подпись к изображению: Всех ушшучу, всех поймаю!

Вообще-то, даже не близко не верно. Если вы спросите таксономистов (учёных ребят, которые специально обучены находить и придумывать названия различным зверушкам), они вам ответят, что ещё даже не приблизились к тому, чтобы найти всех живых существ на нашей планете. Несмотря на то, что они занимаются этим уже почти 250 лет, попутно открывая по 15 тысяч новых видов каждый год, таксономисты до сих пор не имеют ни малейшего представления, каково же их хотя бы примерное число.

На самом деле, несмотря на то, что учёные уже определили почти 2 миллиона видов, приблизительная оценка оставшихся колеблется от пяти до ста (круто, да?) миллионов. Причина этой одуряющей чёрной дыры в расчётах в том, что какой бы метод оценки учёные не применяли, в нём всегда есть место догадкам и допущениям.

Подпись к изображению: «У кого-нибудь есть кубик со 100500 гранями, который мы могли бы кинуть?»

Одна из ранних оценок 19-го века составляла что-то около 400 тысяч видов, и мы уже превысили эту оценку где-то раз в пять. На самом деле, учёные уже критикуют и самую свежую оценку в 10 миллионов видов. Да что там говорить, даже те, кто выдвинул это предположение, открыто признают, что вполне могут тыкать пальцем в небо.

Есть несколько причин, почему все эти птички, пчёлки, и вирусики не поддаются никакому исчислению. Во-первых, большая часть всех исследований численности происходит в Северном полушарии, которое технологически более развито, чем Южное. Так что вполне вероятно, что к примеру в пустынях Австралии от нас прячутся просто легионы местного зверья.

Но вообще-то главная причина, почему наука до сих пор разводит руками и угрюмо сопит, заключается в том, что 99 процентов всех живых существ на Земле благополучно живёт на дне мирового океана, а люди до сих пор исследовали лишь десять его процентов (учёные говорят, что у нас есть карты Марса, которые подробнее, чем карты наших собственных океанов). Мы постоянно находим в нём всё новых и новых тварей!

№3. Протяжённость американской береговой линии (ну, вообще говоря, любой береговой линии)

География возможно была наиболее определённой наукой, из всех, какие мы изучали в школе.

И тем не менее оценки различаются ну очень сильно. Центральное Разведывательное Управление к примеру, официально объявило длину береговой линии Америки в 12.380 миль. При этом другая группа исследователей непознанного в это же самое время намеряла 29.093 миль. А потом появились ребята из Национального управления океанов и атмосферы (агентство в структуре американского правительства) и вывалило свои ошеломляющие 95.471 миль. Ну и кто прав?..

Подпись к изображению: «Где-то между пятым и шестым причалом мы обнаружили неплохой кабачок, и сбились со счёта…»

Видите ли в чём дело – измерять реальное побережье это не то же самое, что измерять прямые линии на бумаге. А причина тут в том, что ваш результат зависит от того, какое количество деталей вы намерены принять во внимание. Если вы собираетесь прикинуть только примерную длину побережья, вы получите что-то вроде результата ребят из ЦРУ. Но если вы решите посчитать протяжённость каждого залива и бухточки, ваши результаты тут же начнут расти с каждым новым изгибом и поворотом.

Подпись к изображению: Начните приближать картинку, и это может затянуться буквально навечно.

И что самое вредное в этих цифрах, так это то, что абсолютно любая из них может быть принята в качестве «официальной», и никто не сможет с этим поспорить. Ну а на самом деле, разница между различными измерениями береговых линий давно принята как данность и хорошо известна в географии под названием «берегового парадокса». Камень преткновения тут заключён в том, что сколько бы деталей вы ни приняли во внимание, всегда есть ещё больше деталей. Как бы это странно не звучало, но это делает любое побережье любой страны фактически бесконечным.

№1. Как работает гравитация

Да ладно ребята, это же просто гравитация. Есть ли вообще во Вселенной что-нибудь более фундаментальное? Вы бросаете камень вверх, он падает обратно вам на голову. Что бы там не говорили учебники о Ньютоне, он не открывал гравитацию. Её открыл наш самый первый рыбий предок, когда выполз на сушу, и внезапно обнаружил, что его способность плыть вверх куда-то пропала. Что тут понимать?

Подпись к изображению: Одна неудачная попытка в паркуре и последующий визит к хирургу могут вбить понимание основ даже в самый толстый череп.

Дела обстоят так, что во Вселенной существует всего четыре типа взаимодействия, и из всех четырёх гравитация единственная выглядит совершенной бессмыслицей. Например, как она может быть такой сильной и такой слабой одновременно? Гравитация держит эту Вселенную вместе, и не важно, как далеко вы убежите, она никогда полностью не исчезнет. И в то же самое время, это самая слабая сила во Вселенной. Вот вам наглядный пример – вы знаете, что если поднести друг к другу два магнита, они слипнутся? Так вот, эта сила больше чем гравитация в 10^36 раз.

Чтобы усилить бардак, заметим, что каждая из этих оставшихся трёх сил зависит от своей собственной микрочастицы, так что логично предположить, что у гравитации такая тоже есть. Но эта гипотетическая зверушка – гравитон – фактически единственная, которую мы до сих пор так и не обнаружили, в отличие от других частиц, которые, похоже, более склонны к сотрудничеству.

Но апогея мы достигаем, когда опускаемся на уровень атомов и молекул – и гравитация попросту перестаёт действовать. Фактически, гравитация это главная причина, почему квантовым физикам и обычным физикам нечего сказать друг другу. Мы больше знаем о внутреннем устройстве атома,  чем о том, почему мячик упадёт обратно, если его подкинуть в воздух. Всё что наука знает по этому поводу… правильно – это какое-то очень сильное колдунство.

Источник