El significado de la vida y otras 27 preguntas importantes sin respuesta en la ciencia

Preguntas a las que nadie sabe responder - Chris Anderson

Preguntas a las que nadie sabe responder - Chris Anderson
El significado de la vida y otras 27 preguntas importantes sin respuesta en la ciencia
El significado de la vida y otras 27 preguntas importantes sin respuesta en la ciencia
Anonim

El siglo pasado, incluso la última década, incluso, ha visto avances asombrosos en ciencia y tecnología, a medida que hemos adquirido una mejor comprensión de nuestro mundo y cómo funciona. Pero aunque la ciencia tiene las respuestas para las preguntas que nuestros antepasados ​​nunca hubieran creído que resolveríamos, quedan muchas preguntas enormes que aún no han obtenido respuestas completamente satisfactorias.

Estos van desde lo filosófico a lo práctico, desde misterios totales hasta preguntas que hemos estado cerca de responder pero que no están del todo. Sigue leyendo para descubrir cuáles son. Y para conocer más acertijos relacionados con el espacio, consulte 21 Misterios sobre el espacio que nadie puede explicar.

1 ¿Cómo comenzó exactamente la vida?

No nos malinterpreten aquí: los biólogos evolucionistas tienen una idea bastante buena de cómo ciertos organismos evolucionaron en otros, pero aún no saben qué fue lo que provocó todo. ¿Cómo pasamos de la "sopa primordial" de los componentes básicos de la vida a la formación de células autorreplicantes?

La teoría principal de los últimos 50 años ha sido que una descarga eléctrica condujo a reacciones químicas que crearon los primeros aminoácidos, pero los científicos no están de acuerdo. Algunos piensan que el factor causal fue la acción volcánica y otros piensan que pueden haber sido meteoritos los que nos trajeron vida.

2 ¿Por qué soñamos?

"¿Por qué?" podría ser la pregunta más difícil de responder para la ciencia. Los humanos ciertamente sueñan, como lo demuestra la tecnología avanzada de imágenes cerebrales, pero ¿para qué sirve? ¿Por qué nuestras neuronas siguen disparando incluso cuando nuestro cuerpo y nuestra mente consciente están en reposo?

Los científicos cognitivos teorizan que la memoria, el aprendizaje y las emociones pueden estar vinculados a nuestra capacidad de soñar, pero hasta ahora, no han encontrado vínculos concluyentes que expliquen las pequeñas películas extrañas que nuestros cerebros nos reproducen mientras dormimos. Y si siempre te has preguntado qué significan esos sueños extraños que sigues teniendo, echa un vistazo a 50 secretos que tus sueños intentan contarte.

3 ¿Hay un patrón detrás de los números primos?

En caso de que lo haya olvidado desde su última clase de matemáticas, los números primos son aquellos que son divisibles solo por sí mismos y 1. Los ejemplos incluyen los números 3 y 7 y 3, 169. Piense en ellos como los componentes básicos de los números, ya que son irreductibles a factores más pequeños. Esta propiedad les permite servir como claves de cifrado para la seguridad digital, pero también significa que los matemáticos no han podido discernir un patrón para el que los números son primos, un problema conocido como la hipótesis de Riemann.

Contando desde 1, puede tener tres números primos seguidos, pero luego pasar cuarenta o más números sin encontrar otro primo. Desbloquear este rompecabezas podría tener consecuencias para una sociedad como la nuestra, cuyas redes de comunicación se basan completamente en números. Y si no recuerdas qué es un número primo y quieres ver si aún puedes obtener una calificación aprobatoria, revisa 30 preguntas que deberías acertar para aprobar las matemáticas de sexto grado.

4 ¿Cuál es la cura para el cáncer?

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Lamentablemente, nunca podremos encontrar una cura única para el cáncer porque el término "cáncer" en realidad se aplica a toda una colección de enfermedades que están codificadas en nuestros genes. Así como nunca eliminaremos todas las bacterias de la tierra, no podemos crear una píldora o inyección que cure todos los tipos de cáncer.

Sin embargo, a medida que sigamos mejorando tanto en la prevención como en el tratamiento, comprenderemos mejor los factores que están bajo nuestro control y aprenderemos cómo evitarlos. Para obtener más información sobre lo que el cáncer le hace al cuerpo, consulte 23 Señales de advertencia de cáncer que se esconden a simple vista.

5 ¿Podemos viajar en el tiempo?

Todos, por supuesto, viajamos hacia adelante a través del tiempo de manera regular, y la teoría de la relatividad especial de Einstein postula que el tiempo se puede comprimir de tal manera que una persona que vaya lo suficientemente rápido pueda viajar lejos en el futuro. Usando conceptos como agujeros de gusano, algunos físicos incluso han sugerido que podría ser posible visitar el pasado. Pero si ese fuera el caso, ¿las personas del futuro no podrían vivir entre nosotros hoy?

No lo sabemos, y estas hipótesis simplemente no son comprobables en condiciones conocidas hoy en día. A medida que ampliamos nuestra capacidad de ver a través y viajar en el espacio, podemos aprender más y comprender mejor lo que es posible.

6 ¿Es nuestro universo el único?

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Similar al viaje en el tiempo, el viaje interdimensional es otro concepto de ciencia ficción muy querido que parece ofrecer un potencial ilimitado. ¿De hecho existen universos paralelos que coexisten con los nuestros? La interpretación de "muchos mundos" de la física cuántica ciertamente lo cree así.

Según esta teoría, todas las historias y futuros posibles son reales. La realidad es como un árbol con ramas infinitas, y solo podemos bajar una. Lamentablemente, parece muy poco probable que podamos crear una máquina que nos transporte al universo de, por ejemplo, hablar de plátanos.

7 ¿Qué es exactamente la conciencia?

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El concepto de conciencia existe en el área gris donde la ciencia se encuentra con la filosofía. ¿Cuál es esta cualidad que usted y yo tenemos que nos hace conscientes de nosotros mismos, que nos permite pensar, esperar y crear?

Si pudiéramos hacer pasar una corriente eléctrica a través de un cerebro incorpóreo de manera que pareciera funcionar igual que el cerebro en la cabeza de una persona viva, ¿podríamos decir que el cerebro también es consciente? El hecho de que no parece haber una forma universal de detectar o medir la conciencia es lo que lo hace tan frustrantemente evasivo. No podemos entender exactamente lo que nos permite entender el mundo. Y para conocer algunas verdades asombrosas que sí conocemos, vea estos 100 hechos asombrosos sobre todo.

8 ¿Dónde está toda la antimateria?

La antimateria es un concepto difícil de entender: está hecha de átomos con las cargas eléctricas opuestas de la materia correspondiente. Cada vez que los científicos han podido crear cantidades (pequeñas) de antimateria en un laboratorio, también crean la misma cantidad de materia, y las dos sustancias se cancelan rápidamente en una explosión de energía.

Lo que es tan desconcertante acerca de estos experimentos es que los científicos los realizan en un intento de comprender el Big Bang, que se cree que creó toda la materia en el universo. Sin embargo, si crear materia significa crear una cantidad igual de antimateria al mismo tiempo, ¿por qué nuestro universo, lleno de materia tal como es, existe? ¿A dónde fue toda esa antimateria y por qué no canceló el asunto?

9 ¿Por qué es tan pesado el universo?

Cuando los astrofísicos se sientan a calcular una fórmula amplia para describir la forma en que se comporta el universo, pueden hacer un trabajo razonablemente preciso… si suponen que hay una enorme cantidad de masa que aún no podemos detectar.

Estas cosas invisibles, o "materia oscura", representan aproximadamente el 95% de la masa en el universo y, sin embargo, no sabemos qué es, dónde está o por qué no podemos observarla. Los astrónomos incluso han encontrado evidencia de "energía oscura" que está empujando al universo a expandirse.

10 ¿Podemos crear energía de la misma manera que lo hace el sol?

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No todos los misterios de la ciencia son tan abstractos como la materia oscura; algunos son tan prácticos como encontrar una manera de producir electricidad. Como sabemos que los combustibles fósiles son limitados, necesitamos encontrar una forma renovable y limpia de producir energía.

Sabemos cómo lo hacen las estrellas, separándose o fusionando moléculas, pero todavía tenemos que encontrar una manera de reproducirlo de manera segura a escala humana. Si podemos encontrar una manera de crear energía dividiendo el agua en hidrógeno y oxígeno, podríamos haber encontrado el santo grial de la energía renovable.

11 ¿Cómo vivimos con bacterias?

El desarrollo de antibióticos es posiblemente el descubrimiento más significativo en la medicina moderna, ya que no solo cura algunas enfermedades directamente, sino que también hace que las lesiones y cirugías sean infinitamente más sobrevivibles.

Sin embargo, el uso excesivo de antibióticos ha provocado que algunas bacterias evolucionen a formas que nuestros medicamentos no pueden superar. La forma de superar este problema sin entrar en una especie de carrera armamentista con gérmenes o eliminar las bacterias buenas que necesitamos para vivir requerirá un estudio continuo del ADN bacteriano. Sorprendentemente, todavía estamos descubriendo nuevas bacterias en lugares tan inexplorados como el fondo del océano profundo.

12 ¿Es el océano la verdadera frontera final?

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Hablando del océano profundo, los biólogos marinos estiman que solo hemos explorado alrededor del 5% del fondo del mar. En muchos lugares, el piso es tan profundo y el agua sobre él tan pesada que tenemos que enviar sondas no tripuladas para capturar imágenes y muestras para que podamos estudiarlas.

Los organismos que hemos encontrado hasta ahora son, en términos científicos, simplemente raros. Hay gusanos tubulares que viven en respiraderos de azufre y peces con cabezas transparentes y una sustancia que podría ayudar a tratar la enfermedad de Alzheimer. ¿Qué más no hemos encontrado todavía? Vea qué más no sabe sobre el océano y vea 30 Datos sobre los océanos del mundo que le sorprenderán.

13 ¿Tenemos que morir?

Ya vivimos vidas mucho más largas y saludables que nuestros antepasados, entonces, ¿hay un límite en cuanto a cuánto tiempo la ciencia puede extender una vida humana? Por supuesto, retrasar la muerte y prevenirla por completo son dos cosas muy diferentes, pero nuestra creciente comprensión del envejecimiento, las enfermedades y nuestro propio ADN está empujando el límite superior de nuestra esperanza de vida. Los científicos ya han encontrado formas de revertir el envejecimiento en las células individuales, pero todavía están muy lejos de traducir esa investigación en un procedimiento médico utilizable.

14 ¿Qué tan rápido y pequeño pueden ser las computadoras?

Imagen vía Wikipedia.

Comparar las computadoras de tarjetas perforadas del tamaño de la habitación de la década de 1960 con los teléfonos que ahora llevamos en nuestros bolsillos es casi cómico. Para los programadores de hace 50 años, un teléfono inteligente parecería la ciencia ficción más extravagante. ¿Esta tendencia va a continuar? ¿Las computadoras se volverán infinitamente más pequeñas y poderosas?

Aunque los transistores se vuelven más rápidos a medida que se reducen, nos estamos acercando al límite necesario para transferir electricidad. Sin embargo, si los informáticos pueden crear chips que se comuniquen con energía de la luz en lugar de energía eléctrica, ese límite se desvanecerá.

15 ¿Sucederá la inteligencia artificial?

Por supuesto, ahora tenemos máquinas que podrían llamarse apropiadamente "robots": hacen cosas como construir nuestros autos y empacar nuestros dulces. Sin embargo, cuando la mayoría de la gente habla de robots, se refieren a máquinas con inteligencia artificial.

Divertidamente, los científicos han estado diciendo que la tecnología de IA probablemente tenga entre 15 y 20 años en el futuro desde la década de 1960. Un problema es cómo definir el éxito: ¿es simular el comportamiento humano o mejorar las habilidades humanas como el reconocimiento de patrones? Trae el tema espinoso de la conciencia y aún hay más preguntas que respuestas cuando se trata de IA humana. Para averiguar qué otras cosas dicen los expertos que no veremos, revise 20 tecnologías predichas a largo plazo que nunca sucederán.

16 ¿Qué tan grande será la población?

A partir de 1987, había 5 mil millones de seres humanos en el planeta. Aprobamos 6 mil millones en 1999 y 7 mil millones en 2011, y las mejores estimaciones nos muestran que pasamos 8 mil millones para 2023. Entonces… ¿hay un límite?

La mayoría de los científicos afirman que existe, pero difieren cuando se trata de cuál es ese límite y qué tan pronto lo alcanzaremos. Se espera que los recursos inadecuados disminuyan el crecimiento de la población después de 2037, pero el aspecto exacto de eso se debatirá. Los alimentos, el agua limpia y el combustible son factores limitantes, entonces, ¿qué población puede soportar nuestro planeta durante un período de tiempo prolongado? Si quieres saber para qué deberíamos estar preparándonos, revisa 30 cosas que los científicos dicen que sucederá si la población sigue expandiéndose.

17 ¿Lo sabremos todo alguna vez?

Esta pregunta llega al corazón del método científico: observar un fenómeno, crear un modelo o narrativa que describa el fenómeno y usar ese modelo para hacer predicciones. Sin embargo, la ciencia de los últimos siglos ha superado lo que podemos observar a simple vista, por lo que los nuevos descubrimientos se han basado en una tecnología cada vez más complicada. Las herramientas que tenemos son imperfectas y, por lo tanto, limitadas, entonces, ¿cuánto podemos saber realmente? Es posible que nunca podamos crear un modelo que describa todo, pero ¿qué tan cerca podemos llegar?

18 ¿Qué tan grande es el universo?

En este momento, podemos usar telescopios de diversos tipos para "ver" unos 46.500 millones de años luz en todas las direcciones. Sin embargo, ningún científico piensa que el universo deja de existir a una distancia que ya no podemos observar. ¿Hasta dónde se extiende entonces?

Si el universo es plano, teóricamente podría ser infinito. Sin embargo, si tiene alguna curva, incluso una más pequeña que nuestros instrumentos pueden detectar, podría ser la forma de una esfera y, por lo tanto, limitada. A medida que nuestra tecnología mejore, es probable que podamos ver más lejos, pero es posible que nunca sepamos con certeza dónde termina.

19 ¿Qué pasó antes del Big Bang?

Si bien la palabra "explosión" trae a la mente una explosión, el Big Bang se describe mejor como el momento en que el espacio comenzó a expandirse y la física tal como la conocemos. El problema es que necesitamos la física en sí para describir el universo, por lo que preguntar cómo era el universo antes de la física es como preguntar qué hay al sur del Polo Sur.

Es posible que la mecánica cuántica pueda describir el universo antes del Big Bang, pero no sabemos con certeza si esas leyes existían antes que las leyes de la física.

20 ¿Podemos descargar nuestros cerebros en las computadoras?

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Esta es una pregunta para la cual los científicos esperan tener una respuesta en las próximas décadas. A medida que las computadoras aumentan en velocidad y complejidad, nos estamos acercando al día en que la tecnología artificial puede aproximarse al poder del cerebro humano.

Por supuesto, hay algunos obstáculos importantes: las supercomputadoras no pueden ejecutar múltiples cálculos simultáneos, y la cantidad de memoria necesaria para la velocidad de procesamiento correcta sería enorme. Además, aunque nuestra capacidad de mapear el cerebro hasta la sinapsis ha mejorado, todavía estamos a años de poder copiar y pegar una mente humana.

21 ¿Qué tan inteligente puede ser una persona?

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Antes de que alguien pueda responder esta pregunta, tienen que conformarse con una definición de inteligencia. ¿Es simplemente IQ? ¿Memoria? ¿La capacidad de hacer varias tareas complejas al mismo tiempo? La capacidad de crear?

Si elige IQ, ya que ofrece una métrica tangible, tenga en cuenta que es un método de comparación, por lo que el IQ "posible" más alto es tan alto como el humano más inteligente actual del mundo. Además, recuerde que los coeficientes intelectuales pueden cambiar y pueden estar influenciados por factores culturales. Quizás la pregunta que deberíamos hacer en su lugar es: "¿Qué significa ser inteligente?"

22 ¿Seremos capaces de predecir accidentes económicos?

La economía también es una ciencia, aunque sus predicciones aún no han demostrado ser valiosas a escala macro. A raíz de la crisis financiera de 2008, muchas personas preguntaron: "¿Cómo nadie vio esto venir?"

La verdad, por supuesto, es que algunos economistas lo hicieron, pero esas personas no son necesariamente genios raros en el campo: sus datos y modelos de predicción simplemente eran correctos en este caso.

La economía abarca tantas variables, tanto matemáticas como psicológicas, que es tan difícil adivinar lo que harán los sistemas financieros enteros como adivinar todas las elecciones que hará una sola persona en su vida. Nuestros cálculos pueden mejorar a medida que acumulamos más datos, pero la intersección de las limitaciones científicas con la imprevisibilidad humana probablemente significa que nunca tendremos un modelo para la economía como lo hacemos para, por ejemplo, la replicación de una célula.

23 ¿Qué nos hace humanos?

Sabemos instintivamente si un organismo o máquina es humano o no. Los animales como los loros y los delfines pueden tener algo parecido a la inteligencia humana, pero pocos argumentan que solo los hace humanos. La gente tampoco diría que los chimpancés, nuestros parientes más cercanos con quienes compartimos el 96% de nuestro material genético, son totalmente equivalentes a las personas.

¿Dónde está la línea divisoria? ¿Lo sabríamos si lo viéramos? ¿Es posible la personalidad fuera del Homo sapiens sapiens ? No tenemos una prueba definitiva que pueda dar un sí o un no.

24 ¿Es la naturaleza o la crianza?

El hecho de que esta pregunta sea vieja no significa que aún no sea relevante. Entendemos la genética mejor que nunca, pero ¿cuánto de quiénes somos proviene de nuestro ADN y cuánto proviene del medio ambiente en el que fuimos criados?

Las consideraciones éticas limitan a los científicos en términos de experimentación: sería increíblemente cruel criar a un bebé en una caja sin interacción de ningún tipo, por lo que es probable que nunca lo sepamos con certeza. Sin embargo, como siempre, hay mérito en comprender tanto como podamos.

25 ¿Existe una teoría unificada de la física?

La física con la que probablemente estés familiarizado, al menos en términos muy básicos, es la que aprendes en la escuela secundaria: masa, velocidad, gravedad, etc. Einstein llevó esta rama de la física al extremo y usó la relatividad general para describir ambos espacios. y tiempo. Sin embargo, cuando intenta describir la forma en que se comportan las partículas subatómicas más pequeñas, necesita una mecánica cuántica.

El problema surge cuando intentas usar la mecánica cuántica para describir galaxias o la relatividad general para describir átomos; lo que observamos simplemente no coincide con lo que esas teorías dicen que debería suceder. Cuando los físicos mencionan una "teoría unificada", esto es de lo que están hablando, una forma de vincular la relatividad general con la mecánica cuántica que tiene sentido para ambos. Para obtener consejos y trucos sobre cómo vivir una vida feliz, consulte Cómo ser feliz, según Albert Einstein.

26 ¿Qué sucede dentro de un agujero negro?

Los agujeros negros son donde se encuentran la relatividad general y la mecánica cuántica. Cuando una estrella masiva muere, se derrumba sobre sí misma, volviéndose tan pequeña y densa que forma una singularidad. La gravedad alrededor de algo tan pesado es tan fuerte que ni siquiera la luz puede escapar, dando nombre a los agujeros negros.

La relatividad general describe lo que podemos observar de los agujeros negros, pero para comprender lo que sucede dentro de sus horizontes de eventos, probablemente necesitemos mecánica cuántica. Desafortunadamente, dado que aún no podemos "traducir" estos conceptos entre los dos tipos de física, es difícil incluso formar una teoría sólida de lo que aún no podemos detectar.

27 ¿Estamos solos en el universo?

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"El espacio es grande", escribió el novelista Douglas Adams. "Realmente grande. Simplemente no vas a creer lo enorme, enorme y alucinantemente grande que es".

¿Cómo podemos decir realmente que no hay otra vida ahí afuera cuando solo hemos explorado la más mínima fracción? Sabemos que algunos otros planetas o lunas contienen oxígeno y agua líquida. Incluso hemos escuchado algunas señales de los confines del espacio profundo que los científicos no han podido explicar.

Hasta ahora, no hemos encontrado ninguna evidencia definitiva de vida, incluso de organismos unicelulares, que se desarrolle en otro lugar que no sea la Tierra, pero sería el colmo de la arrogancia declarar que eso significa que nunca lo haremos. Si quieres aprender sobre las locas vidas de aquellos que exploran el espacio, echa un vistazo a 27 cosas insanas que los astronautas tienen que hacer.