LA SCIENZA APPARE PER LA NECESSITÀ DI RISPONDERE ALLE DOMANDE DELLE PERSONE. E sembra che la maggior parte dei fenomeni complessi siano stati studiati in continuazione, ma rimane solo "molto poco" - per comprendere la natura della materia oscura, per affrontare il problema della gravità quantistica, per risolvere il problema delle dimensioni spazio / temporali, per capire cos'è l'energia oscura (e qualche centinaio di altre domande simili). Tuttavia, ci sono ancora fenomeni apparentemente più semplici che gli scienziati non sono in grado di spiegare completamente.
Cos'è il vetro?
Il premio Nobel Warren Anderson una volta disse: "Il più profondo e il più interessante dei problemi irrisolti nella teoria dello stato solido risiede nella natura del vetro". E sebbene il vetro sia noto all'umanità da più di un millennio, qual è la ragione delle sue proprietà meccaniche uniche, gli scienziati ancora non lo capiscono. Dalle lezioni scolastiche, ricordiamo che il vetro è un liquido, ma lo è? Gli scienziati non sanno esattamente quale sia la natura della transizione tra fasi liquide o solide e vetrose e quali processi fisici portano alle proprietà principali del vetro.
Il processo di formazione del vetro non può essere spiegato con nessuno degli strumenti attuali della fisica dello stato solido, della teoria delle molte particelle o della teoria dei liquidi. In poche parole, il vetro liquido fuso diventa gradualmente sempre più viscoso quando viene raffreddato, fino a diventare duro. Durante la formazione di solidi cristallini, come la grafite, gli atomi in un momento formano le solite strutture periodiche.
Il vetro si comporta in modo tale da non essere ancora descritto dalla meccanica statistica dell'equilibrio
Tarun Chitra, un ricercatore di dinamica molecolare, spiega l'organizzazione delle molecole in diverse sostanze attraverso la danza. Un corpo solido perfetto è come una danza lenta, quando due partner, insieme ad altre coppie, si muovono intorno alla loro posizione di partenza sulla pista da ballo. Il liquido ideale è come una festa di appuntamenti, quando tutti cercano di ballare con tutti nella stanza (questa proprietà si chiama ergodicità), mentre il ritmo medio con cui tutti ballano è più o meno lo stesso. Con questa analogia, il vetro è come una danza, quando un gruppo di persone è diviso in sottogruppi più piccoli, e ognuno gira nella propria danza circolare. Puoi cambiare partner dalla tua cerchia e questa danza accade per sempre.
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Il vetro si comporta in modo tale da non essere ancora descritto dalla meccanica statistica dell'equilibrio. In particolare, l'autocorrelazione subesponenziale e la funzione di correlazione incrociata del vetro possono essere ottenute da un numero infinito di processi casuali. Fino a un certo punto, il sistema funziona in modo più o meno chiaro e prevedibile, ma se lo guardi abbastanza a lungo, inizi a vedere come alcune caratteristiche siano meglio descritte dalla teoria della probabilità e dei processi casuali.
Come funziona un placebo?
I placebo, o sostanze che non hanno evidenti proprietà curative, ma hanno un effetto positivo sul corpo, sono noti da molto tempo. L'effetto placebo si basa sull'impatto psico-emotivo. Ma i ricercatori hanno dimostrato più di una volta che un placebo che non contiene sostanze attive può stimolare risposte fisiologiche reali, comprese le variazioni della frequenza cardiaca e della pressione sanguigna, nonché l'attività chimica nel cervello. Il placebo aiuta anche ad alleviare il dolore, la depressione, l'ansia, la stanchezza e persino alcuni dei sintomi della malattia di Parkinson.
Il modo in cui la nostra psiche può influire sulla salute non è ancora completamente compreso e gli scienziati non sono in grado di scoprire i meccanismi alla base delle risposte fisiologiche al placebo. Ovviamente, molti aspetti diversi sono intrecciati nell'effetto e i succhietti non influenzano l'origine o la causa della malattia. È stato stabilito sperimentalmente che la risposta del corpo differisce a seconda del metodo di somministrazione del placebo (durante l'assunzione di pillole o iniezioni). Inoltre, i placebo danno solo l'effetto terapeutico atteso, cioè noto in anticipo. E più alte sono le aspettative, più forte è l'effetto placebo. Inoltre, è noto che può essere migliorato dall'esposizione verbale attiva al paziente. Non tutti sono influenzati da un placebo. Più spesso, il placebo agisce su estroversi, persone con livelli aumentati di ansia, sospettosità e insicurezza.
Nell'ottobre 2013 è stato pubblicato uno studio che dimostrava che l'effetto placebo è associato a una maggiore attività alfa nel cervello. Le onde alfa sorgono in uno stato rilassato, che è simile a una leggera trance o meditazione, cioè nello stato più suggestivo. L'effetto placebo ha un effetto significativo sul sistema nervoso umano nell'area del midollo spinale. Ma finora nessuno è stato in grado di descrivere in dettaglio il meccanismo del suo effetto.
Cosa significava il segnale wow dallo spazio profondo?
Il 15 agosto 1977 si verificò uno degli eventi più misteriosi nella storia dell'esplorazione spaziale. Il dottor Jerry Eiman, mentre lavorava al radiotelescopio Big Ear come parte del progetto SETI, ha registrato un forte segnale radio spaziale a banda stretta. Le sue caratteristiche (larghezza di banda di trasmissione, rapporto segnale / rumore) erano in linea con quelle attese da un segnale extraterrestre. Colpito da ciò, Eiman ha cerchiato i caratteri corrispondenti sulla stampa e ha firmato "Wow!" A margine. Questa firma ha dato il nome al segnale.
Il segnale proveniva da una regione del cielo nella costellazione del Sagittario, a circa 2,5 gradi a sud del gruppo stellare Chi. Tuttavia, dopo anni di attesa che qualcosa di simile accadesse di nuovo, non è successo niente.
Gli scienziati affermano che se il segnale fosse di origine extraterrestre, quindi gli esseri che lo hanno inviato devono appartenere a una civiltà molto, molto avanzata. Per inviare un segnale così potente, è necessario almeno un trasmettitore da 2,2 gigawatt, che è molto più potente di qualsiasi altro terrestre. Ad esempio, il sistema HAARP in Alaska, uno dei più potenti al mondo, dovrebbe essere in grado di trasmettere un segnale fino a 3.600 kW.
Un'ipotesi per la forza del segnale è che il segnale inizialmente debole sia stato notevolmente migliorato dall'azione della lente gravitazionale; tuttavia, questo ancora non esclude la possibilità della sua origine artificiale. Altri ricercatori suggeriscono la possibilità di rotazione della sorgente di radiazioni come un faro, un cambiamento periodico nella frequenza del segnale o un singolo segnale. Esiste anche una versione secondo cui il segnale è stato inviato da un'astronave aliena in movimento.
Nel 2012, per il 35 ° anniversario del segnale, l'Osservatorio di Arecibo ha inviato una risposta di 10.000 tweet codificati in direzione della presunta fonte. Tuttavia, non è noto se qualcuno li abbia ricevuti. Fino ad ora, il segnale wow rimane uno dei principali misteri per gli astrofisici.
Perché le persone si dividono in mancini e destrimani?
Negli ultimi 100 anni, gli scienziati hanno studiato abbastanza bene il problema del perché le persone usano prevalentemente una mano e perché più spesso è la mano destra. Tuttavia, non esistono test empirici standard per destrimani o mancini, poiché gli scienziati non sono in grado di comprendere appieno quali meccanismi siano coinvolti in questo processo.
Gli scienziati non sono d'accordo su quale percentuale dell'umanità sia destrorsa e quale sia mancina. In generale, si ritiene che la maggioranza (dal 70% al 95%) sia destrorsa, una minoranza (dal 5% al 30%) sia mancina e vi sia anche un numero indefinito di persone con simmetria completa. È stato dimostrato che i geni influenzano la mano sinistra e la mano destra, ma l'esatto "gene della mano sinistra" non è stato ancora identificato. Ci sono prove che i meccanismi sociali e culturali possono influenzare la propensione all'uso della mano destra o sinistra. L'esempio più tipico di questo è come gli insegnanti hanno rieducato i bambini, costringendoli a passare dalla mano sinistra a quella destra durante la scrittura. Allo stesso tempo, al momento, le società più totalitarie hanno meno persone mancine rispetto alle società più liberali.
Abbiamo solo un'idea generale delle cause della mano destra e i ricercatori devono ancora capirlo in dettaglio.
Alcuni ricercatori parlano di mancini "patologici" associati a lesioni cerebrali durante il parto. Negli anni '60 dell'Ottocento, il chirurgo francese Paul Broca notò la relazione tra l'attività della mano e gli emisferi del cervello. Secondo la sua teoria, le metà del cervello sono collegate alle metà del corpo in uno schema incrociato. Ma al momento è noto che questi collegamenti non sono così semplici come li ha descritti Broca. La ricerca negli anni '70 ha mostrato che la maggior parte dei mancini ha la stessa attività del cervello sinistro, che è tipica di tutte le persone. Tuttavia, solo una parte dei mancini presenta varie deviazioni dalla norma.
Studiando i problemi della mano sinistra e della mano destra nei primati, gli scienziati hanno stabilito che la maggior parte degli animali in una particolare popolazione sono mancini o destrimani. In tal modo, le singole scimmie spesso sviluppano le loro preferenze individuali. Di conseguenza, abbiamo ancora solo un'idea generale delle cause della mano destra e i ricercatori devono solo comprendere in dettaglio tutti i meccanismi della loro formazione.
In che modo la materia inanimata diventa vivente?
Nel mondo scientifico oggi prevale il concetto di evoluzione biologica, secondo il quale la prima vita nasce da sola da componenti inorganiche a seguito di processi fisici e chimici. La teoria dell'abiogenesi descrive come la materia vivente provenga dalla materia inanimata. Tuttavia, ci sono molti problemi in esso.
È noto che i componenti principali della materia vivente sono gli amminoacidi. Ma la probabilità che si verifichi accidentalmente una certa sequenza amminoacido-nucleotide corrisponde alla probabilità che diverse migliaia di lettere del tipo di composizione vengano lanciate dal tetto di un grattacielo e piegate in una certa pagina del romanzo di Dostoevskij. L'abiogenesi nella sua forma classica presuppone che una tale "eliminazione di caratteri" sia avvenuta migliaia di volte, cioè tante volte quante sono state necessarie per formare la sequenza richiesta. Tuttavia, secondo le stime moderne, ciò richiederebbe molto più tempo di quanto non esista l'intero universo.
Allo stesso tempo, gli scienziati continuano a provare a creare una cellula vivente artificiale in condizioni di laboratorio. Un set completo di aminoacidi e nucleotidi e la cellula batterica più semplice dividono ancora l'abisso. Forse le prime cellule viventi erano molto diverse da quelle che possiamo osservare ora. Inoltre, un gran numero di scienziati supporta l'ipotesi che le prime cellule viventi potrebbero entrare nel nostro pianeta grazie a meteoriti, comete e altri oggetti extraterrestri.
Perché stiamo dormendo?
Dormiamo il 36% della nostra vita, ma gli scienziati non sono in grado di spiegare completamente la natura del sonno. Il sonno è insito negli esseri umani, poiché è nei nostri geni, ma perché questo stato è apparso nel processo di evoluzione e quali sono i benefici del sonno è un mistero.
Gli scienziati hanno già scoperto che i muscoli crescono più velocemente durante il sonno, le ferite guariscono meglio e la sintesi proteica è accelerata. In altre parole, il sonno aiuta il corpo a ricostituire ciò che ha perso durante la veglia. Recenti studi hanno dimostrato che durante il sonno, il nostro cervello viene liberato dalle tossine e se una persona interferisce con questo processo (in altre parole, non dorme), aumenta il rischio di disturbi neurologici. Inoltre, durante il riposo nel cervello, le connessioni tra le cellule sono indebolite o disconnesse, quindi liberiamo spazio per la ricezione di nuove informazioni. Nuove sinapsi vengono generate nel cervello, quindi la mancanza di sonno minaccia di ridurre la capacità di acquisire, elaborare e ricordare le informazioni.
Durante il sonno, il cervello riproduce spesso alcuni degli episodi accaduti durante il giorno e, secondo i ricercatori, questo processo aiuta a rafforzare la nostra memoria. Sebbene il contenuto dei sogni sia determinato da impressioni reali, la nostra coscienza in un sogno è diversa dalla nostra coscienza durante la veglia. In un sogno, la nostra percezione del mondo risulta essere molto più fantasiosa ed emotiva. Vediamo varie immagini, ce ne preoccupiamo, ma non riusciamo a comprenderle adeguatamente. Gli scienziati ritengono che i meccanismi di sincronizzazione che dominano il cervello carotideo siano maggiormente associati al primo sistema di segnalazione e alla sfera emotiva. Ma cosa sono i sogni, è ancora impossibile rispondere in modo inequivocabile.
Perché i gatti fanno le fusa?
Nessuno sa con certezza perché i gatti fanno le fusa. Le fusa differiscono da molti altri suoni animali in quanto la vocalizzazione si verifica durante l'intero ciclo respiratorio (sia durante l'inalazione che durante l'espirazione). Un tempo si pensava che il suono fosse prodotto dal flusso di sangue attraverso la vena cava inferiore, ma ora la maggior parte degli scienziati concorda sul fatto che la laringe, i muscoli laringei e un oscillatore neurale sono coinvolti nel processo di produzione del suono.
I gattini imparano a fare le fusa non appena hanno un paio di giorni. I veterinari presumono che le loro fusa significhino qualcosa come le parole umane "mamma", "sto bene" o "sono qui". Questi suoni aiutano a rafforzare il legame tra il gattino e sua madre.
Ma quando il gattino cresce, continua anche a fare le fusa e molti ricercatori sono convinti che in età adulta questo suono sia associato al piacere e alla gioia. A volte i gatti fanno le fusa quando sono feriti o malati. La dottoressa Elisabeth von Muggenthaler suggerisce che le fusa e le vibrazioni a bassa frequenza che produce sono un "meccanismo naturale di auto-guarigione" che rafforza, guarisce le ferite e allevia il dolore.
Il tratto vocale dei gatti domestici non è unico. Anche altri felini, come linci, ghepardi e puma, fanno le fusa. Sebbene alcuni grandi felini (leoni, leopardi, giaguari, tigri, leopardi delle nevi e leopardi nebulosi) non possano farlo.
