十大科学谜题本世纪有望解开

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1.时间是一种幻觉吗? 爱因斯坦说时间只是另一种尺度，是除了上下、左右、前后之外的第四维。爱因斯坦说，我们对于时间的理解是基于它与环境的关系。古怪之处在于，你行进得越快，时间就过得越慢。他的理论能够作出最根本的解释：过去、现在和将来仅仅是想象构成的，任何事都是由大脑创立的，并不会立即发生。时间作为第四维，不像其他维那样――其中一个原因，我们只能沿着时间轴朝一个方向走。www.省略tmNCeYEQtHsDVfHY 2.受精卵如何变成人? 受精卵细胞怎么知道如何造人(或哺乳动物)呢?生物学家过去认为细胞的蛋白质以某种方式携带着造人的说明书，但现在看来，蛋白质更像建造人体大厦的砖砖瓦瓦。如何形成组织器官的方法一定被写在细胞的DNA上，但是还没有人知道如何将这些信息读取出来。www.省略tmNCeYEQtHsDVfHY 3.为什么我们需要睡眠? 显而易见，睡眠可以使身体得到休息，但是看电视不是也可以使身体得到休息吗?看来这不能解释睡眠的必要性。一种主要的理论认为，我们清醒的时候，大脑中会不断产生某种致命的物质，越积越多，只有睡眠才能够将它们打扫干净；或者也能这么解释，大脑中有某种生存必需的物质，清醒时会逐渐被消耗掉，只有睡眠才能补充这种物质。这么解释的话，睡眠就有意义了。www.省略tmNCeYEQtHsDVfHY 4.为什么安慰剂会起作用? 托・韦格是哥伦比亚大学神经科学家，为了研究安慰剂的功效，最近的一次实验中，韦格及其同事用刺激的方法对腕关节进行了24项测试。研究员将一种惰性奶油涂于实验者手腕上，告诉他们里面含有止痛剂，当科学家发出下一组脉冲时，8项测试结果表明疼痛得到显著减少。平淡无奇的奶油就可以使强烈的电刺激效果变得缓和许多，那安慰剂作为现代医学最好的药物，又是怎么产生作用的呢?研究表明，在对因高血压和帕金森病引起的精神不振病人的实验中，30%到40%的病人在服用了假的安慰剂后称感觉良好。假安慰剂都能产生如此神效，真是令人难以相信。www.省略tmNCeYEQtHsDVfHY 5.森林是减缓还是加速全球变暖的速度? 每个人都知道森林有助于环境的改善。树木在生长的过程中会吸收导致全球变暖的罪魁祸首二氧化碳，树木越大，数量越多，其吸收二氧化碳的数量也就越多。所以森林是防止全球变暖的一个很好的调节剂。但尽管植物在大量吸收二氧化碳，而地球仍在不断升温。我们不知道以后将会怎样，因为我们对森林本身了解得太少。科学家估计，在所有物种中，有一半的物种生活于森林的这个三维迷宫的树冠层，其中的绝大部分在我们的视线之外。www.省略tmNCeYEQtHsDVfHY 6.生命从何而来? 物竞天择，适者生存，自然选择学说解释了生物体为了适应环境的改变，是如何进化而来的。但达尔文的理论却不能解释第一个生物体是如何产生的，这在他看来是一个深深的谜团，没有人知道。第一个生命体是如何被装配起来的呢?大自然甚至连一点点微小的暗示都没有给出。是上帝或其他高等生物创造了生命吗?我们起源于另外的星球，是被外星人运到地球的吗?除非生命起源的问题完全被搞清楚，不然这些问题很难得到解答。www.省略tmNCeYEQtHsDVfHY 7.冰河时代是如何出现的? 科学家称，小规模的冰河时期，每2万―4万年发生一次，大规模的每10万年左右发生一次。但他们并不知道其中原因。由塞尔维亚工程师米兰柯维奇提出的理论认为，地球轨道的不规则性改变了它所吸收能量的多少，导致地球突然冷却。虽然这个理论与短期冰河期发生的时间相吻合，但仍旧存在一个很大的不足。在过去的数十年中，研究表明地球轨道的不规则性，对地球所吸收太阳能的影响只占其中的1%或更少，这个微小的影响不可能使地球的气候产生重大突变。是什么以一小数量的太阳能的变化产生了巨大的冰河作用?如果能弄清这一点，就可大大帮助我们搞清目前全球变暖的问题以及如何解决这一问题。www.省略tmNCeYEQtHsDVfHY 8.为什么一些疾病会流行起来? 一种流行性疾病――全国性暴发的疾病，实际上只是一种病原体鸿运当头的外在表现。细菌如何实现感染的效率取决于它们是怎样工作以及它们的攻击对象――我们人类――抵抗能力如何。例如，HIV病毒喜欢(性关系)滥交却又装正经的人群，人类喜欢，但却不喜欢谈论安全套。另外，那些性滥交的人却不会受到埃伯拉病毒的感染。细菌中的变化，比如说如果禽流感病毒H5N1从人类基因中获得正确的基因就很容易繁殖。但是没有人知道如何预测何时那些细菌会在人群中暴发，所以不要忘记经常洗手。www.省略tmNCeYEQtHsDVfHY 9.为什么我们会死亡? 当物理学家被问到事物为何死亡这种问题时，他们会毫不犹豫地回答说这符合热力学第二定律。任何事物无论它是矿物质、植物或动物，最终都会分解消亡。这种现象发生在人类身上就是使人变老，这也是生物学家的一个研究课题。但是若想获得生命何时终结的最佳解释，我们还要求助于生态学家，而他们也只是有一种粗略地计算寿命的办法。www.省略tmNCeYEQtHsDVfHY 10.为什么不能十分准确地预报天气? 数年前，几天后的天气预报是完全不可信的，但现今更为先进的计算机模型使得预报一周后的天气变得精确起来。但是当你想建造一个计算机模型来预报数十年后或数世纪后的天气时，问题出现了。气象学家爱沃德・劳伦兹曾进行一项计算机天气模拟，决定对其中的一个参量采用四舍五入进行计算。这个小小的变化完全改变了天气模型。这成为后来著名的蝴蝶效应：一只蝴蝶在巴西扇动翅膀，会在美国得克萨斯州引起一场风暴。劳伦兹的这种做法创立了混沌理论，启发气象学家将尽可能精确的数据输入计算机模型以增长他们的预测区间。但是即使极为精确的数据也不能使我们获得精确的长期性预测结果。（摘自《北京科技报》）