В теме одно сообщение

[admin]

13 явлений, которые ставят науку в тупик



Наука - наше всё. Она изучает многие проблемы, ищет их решения и периодически отвечает на вопросы, подвешенные в воздухе. Но иногда вопросы попадаются слишком каверзные. Представляю вам список из 13 явлений, которые современная наука пока что затрудняется объяснить до конца.

1. Эффект плацебо

Солевой раствор обезболит не хуже морфия, если ввести его после длительного приема этого наркотика пациенту, не сообщая ему о подмене. Но стоит к солевому раствору добавить налоксон, блокирующий действие морфия, как анестизирующее действие исчезнет. Почему так происходит, наука не знает. Есть много других примеров изменения в физиологическом и психологическом состоянии человека после приема безвредного препарата, назначаемого под видом какого-либо эффективного лекарства.

2. Проблема горизонта

Считается, что нашей Вселенной 14 миллиардов лет, а между крайними точками, которые можно увидеть, – 28 миллиардов лет. Было обнаружено, что всюду температура фоновой радиации одинакова. Для ее создания потребовалось бы расширение Вселенной до сегодняшних размеров за 10 в -33 степени секунды! Но могло ли такое быть? Равномерный “нагрев” остается для науки аномалией.

3. Ультрасильное космическое излучение

Космическими лучами называют перемещающиеся почти со скоростью света протоны (или тяжелые атомные ядра). Один из их источников – появление сверхновой. Максимальная возможная энергия космических лучей равна 5 × 10 в 19 степени электрон-вольт (предел Грейзена-Зацепина-Кузьмина), если зародились они не в нашей галактике. Десять лет назад впервые зафиксировали частицы с большей энергией, которые возникли не в нашей галактике. То ли измерения неправильные, то ли специальная теория относительности Эйнштейна, но ультрасильное космическое излучение есть, а объяснения ему – нет.

4. Белфастские результаты гомеопатии

Фармаколог Мадлен Эннис решила доказать абсолютную несостоятельность гомеопатии, а вместо этого получила ошеломляющий результат: сколь сильно бы не был разбавлен раствор с неким препаратом, он продолжает обладать лечебными свойствами. Даже если это противоречит здравому смыслу, ведь в воде не оставалось уже ни одной молекулы лекарства. Разве что незримый след от него.

5. Темная материя

Что такое гравитация, подробно рассказывают учебники физики. Но они умалчивают, что если научные теории верны, Вселенная должна развалиться. Потому как во вращающихся галактиках недостаточно массы для гравитационного притяжения, создающего центростремительные силы. Где же ошибка? Возможно, существует “темная материя”, которая должна составлять 90% массы Вселенной, но вот обнаружить ее так и не удалось.

6. Марсианский метан

Если почва на Марсе выделяет метан, то там должна быть жизнь. Но CH4 есть, а жизни - нет. Это обнаружили приборы, отправленные туда с Земли: ни одной органической молекулы не было найдено. Ученым остался еще один способ обнаружить жизнь: найти “хиральные” молекулы (они являются зеркальным отображением друг друга) и установить их соотношение. Если правосторонних (левосторонних) молекул больше, чем их левосторонних (правосторонних), то жизнь на красной планете все-таки есть. Или была.

7. Тетранейтроны

Четыре года назад во время эксперимента обнаружили тетранейтроны: четыре нейтрона, которые связаны в систему. Это противоречит принципу исключения Паули: уже два протона или нейтрона в одной системе не могут характеризоваться похожими квантовыми свойствами, а четыре – тем более. К тому же ядерные силы не могут удержать даже два одиночных нейтрона. Нейтронные звезды подтверждают существование тетранейтронов, а вся Вселенная – нет. Потому как она бы разрушилась, не успев расшириться, если бы такие частицы существовали продолжительное время.

8. Аномалия Пионера

Два запущенных еще в 70-х годах космических корабля Пионер-10 и Пионер-11 должны были улететь за пределы солнечной системы и быть благополучно забыты. Но ускорение неизвестной природы, менее нанометра на секунду в квадрате, отклонило Пионер-10 на 400 000 километров от курса. То же произошло и с Пионером-11. Известные причины (ошибки программного обеспечения, солнечный ветер, топливную утечка) уже исключены. Ученые продолжают строить догадки, что же вызвало наблюдаемое ускорение.

9. Темная энергия

В 1998 году стало известно, что Вселенная расширяется с нарастающей скоростью. А согласно постулатам современной физики, скорость должна снижаться. Одно из возможных объяснений – темная энергия (гипотетическая форма энергии, имеющая отрицательное давление и равномерно заполняющая всё пространство Вселенной), о которой толком ничего неизвестно.

10. Обрыв Kuiper

За Плутоном есть пояс астероидов, который неожиданно сменяется абсолютно пустым космосом. Одна из догадок – существование десятой планеты, очистившей участок. Но ее так и не удалось обнаружить, ведь изучить ту область солнечной системы с Земли проблематично. К 2015 году зонд Новые горизонты, отправленный к этому загадочному месту, возможно, поможет объяснить это явление.

11. Сигнал из космоса

В 1977 году американский астроном Эман зафиксировал необычный сигнал из созвездия Стрельца продолжительностью 37 секунд. Импульс радиации имел узкий диапазон радиочастот, около 1420 мегагерц. Все передачи такой частоты запрещены международным соглашением. Естественные источники радиации обладают гораздо более широким спектром частот. Загадочный источник сигнала остается неизвестным.

12. Непостоянные постоянные

Свет от квазаров на своем пути длиной в миллиарды лет проходит через межзвездные облака металлов (железа, никеля, хрома). В 1997 при его исследовании обнаружили, что он поглотил некоторые из фотонов света квазара. Но не те, которые ожидалось. Единственное непроверенное разумное объяснение состоит в том, что постоянная тонкой структуры, или альфа, имела различное значение в то время, когда свет проходил через облака. Но ведь альфа определяет, как свет взаимодействует с материей, и не должна меняться. Ее значение зависит от заряда электрона, скорости света и постоянной Планка. Какая же постоянная изменилась?

13. Холодный ядерный синтез

Эксперименты показали, что погружение электродов из палладия в тяжелую воду (в ней кислород соединен с изотопом водорода дейтерием) может сгенерировать колоссальное количество энергии. Возможно, ядра дейтерия под действием напряжения на электродах перемещаются в молекулярную решетку палладия и позволяют веществам сплавиться со значительным выбросом энергии. Но наука-то утверждает, что плавка при комнатной температуре невозможна!

Все попытки объяснить эти явления рождают больше вопросов, чем ответов, сообщает space.newscientist.com


Ответить с цитатой

[Бегущая по граблям]

Ншла я сие сайт, откеле эти факты...

admin (18 Декабрь 2013 - 02:06) писал:

13 явлений, которые ставят науку в тупик

6. Марсианский метан

Если почва на Марсе выделяет метан, то там должна быть жизнь. Но CH4 есть, а жизни - нет. Это обнаружили приборы, отправленные туда с Земли: ни одной органической молекулы не было найдено. Ученым остался еще один способ обнаружить жизнь: найти “хиральные” молекулы (они являются зеркальным отображением друг друга) и установить их соотношение. Если правосторонних (левосторонних) молекул больше, чем их левосторонних (правосторонних), то жизнь на красной планете все-таки есть. Или была.

Самое "вменяемое" что нашла.

Метан убивает надежду найти жизнь на Марсе

Найденный на Марсе метан, который поначалу приняли за проявления жизни, может парадоксальным образом похоронить надежды найти здесь ее следы. Что-то непонятное исключительно быстро разрушает органику, попавшую на поверхность планеты.

Когда пять лет назад удалось найти на Марсе метан, в научной (и не только) среде тут же запахло сенсацией. Во многом за это ответственны сами первооткрыватели. Статья Владимира Краснопольского из Католического университета Америки и его коллег, опубликованная в журнале Icarus, называлась недвусмысленно: «Обнаружение метана в марсианской атмосфере: признаки жизни?».

Собственно, биологическое происхождение метана казалось ученым почти неизбежным: метан разрушается в атмосфере Марса примерно за 300 лет и для поддержания его концентрации на заметном уровне нужен какой-то источник. Астрономы последовательно разобрали все пришедшие им в голову варианты - от вулканизма до падения комет на Красную планету - и отвергли все, кроме одного.

Именно внеземная, марсианская жизнь показалась наиболее правдоподобным кандидатом на роль источника легчайшего углеводорода. Чтобы поддерживать измеренную концентрацию CH4 (десять объемных долей на миллиард, ppbv), требовалось около 20 т бактерий-метаногенов - если, конечно, они похожи на своих земных «коллег» строением и производительностью.
Неизвестно откуда, непонятно куда

В начале 2009 года ситуация резко усложнилась. Сотрудник NASA Майкл Мамма и его коллеги нашли на Марсе конкретные области, над которыми концентрация газа существенно выше средней. Все три источника находились в северном, летнем на тот момент полушарии Марса, а средняя концентрация метана над ними достигала 60 молекул на миллиард.

Тут уже и скептики не выдержали и всерьез задумались о существовании подземных оазисов примитивной жизни. Или о каких-то других источниках газа, вроде реакции превращения оливина в серпентин, которая почему-то идет в совершенно неподходящих для нее условиях. Такой вариант для специалистов предполагал не меньший шок, так как совершенно не вязался с представлениями о геохимии Марса - для реакции серпентинизации требуются огромное количество жидкой воды и высокая температура. Но в данном случае по крайней мере отпадала слишком невероятная, но очень притягательная для простого человека гипотеза жизни на Марсе.

Самих же ученых, которые как огня боятся сенсационных тем, еще сильнее озадачил другой момент. В данных за 2006 год этот метан неведомым образом исчез. Точнее найти его удалось, но в существенно меньшей концентрации, чем предсказывала теория, - 2-3 ppbv против 5-10 частей на миллиард, которые получатся, если размазать выделившийся в 2003 году метан по всей планете и учесть его разрушение солнечными лучами. То есть метан не только появляется неизвестно откуда, но и исчезает непонятно куда.
Взболтать, но не смешивать

За последние полгода ситуация только ухудшилась. В последнем номере Nature опубликована статья Франка Лефевра и Франсуа Форже, в которой описывается современное понимание поведения метана в атмосфере Марса. Точнее полное непонимание того, как объяснить наблюдаемую пространственную неоднородность и временную переменность распределения этого газа.

Ученые применили модель атмосферы Марса, разработанную в парижском университете имени Пьера и Марии Кюри; она очень точно описывает распределение многих других газов над планетой, для которых имеются спутниковые и наземные данные. Расчет Лефевр и Форже производили на сетке из почти 100 тыс. - 64 x 48 x 32 элементов (долгота x широта x высота) с полным учетом электрохимических процессов в атмосфере планеты. Основным глобальным каналом стока метана французы считали прямое разрушение солнечными лучами и реакции с ионами гидроксила и кислорода, которые, впрочем, также возникают в атмосфере под действием солнечного света.

Для расчетов ученые взяли самый неравномерный вариант впрыскивания газа в атмосферу. CH4 появляется лишь в одной ячейке расчетной сетки, расположенной в области Большого Сырта, над которой Мамма как раз и нашел повышенное содержание газа. Более того, Лефевр и Форже приняли гипотезу, что источник газа активен лишь в течение 60 марсианских суток - самого жаркого периода марсианского лета.

Результаты расчетов не показали ничего похожего на наблюдаемое распределение CH4 в атмосфере. Метан должен был очень быстро равномерно растечься над планетой, а его концентрация - стать почти постоянной с точностью до 2-3 ppbv. Более или менее неравномерное распределение обеспечивает лишь выделение и изъятие газа при циклах конденсации и сублимации углекислого газа в районе полярных шапок Марса. Однако степень неоднородности все равно была недостаточной да и избыток должен был быть сосредоточен в районе полюсов, а не Большого Сырта, как показывают наблюдения.
Быстрый, как молния

Отчаявшись получить внятное самосогласованное объяснение, Лефевр и Форже стали искусственно, что называется руками, менять параметры в коде модели для различных компонент атмосферы Марса. В итоге ученые пришли к выводу, что время жизни метана в атмосфере не может превышать 200 суток, а источник его должен быть невероятно мощным - он должен выбросить около 150 кт газа. Это чудовищное значение, оно превосходит общее годовое количество CH4, формирующееся в реакциях оливина с водой вдоль земного Срединно-Атлантического хребта. Притом надо понимать, что на Земле нет проблем ни с водой, ни с высокой температурой да и размер океанического хребта позволил бы ему опоясать Марс целиком.

Все общепринятые модели фотохимии марсианской атмосферы дают метану минимум 250-300 лет жизни. Иначе говоря, должен существовать процесс поглощения или разрушения метана, в 500-600 раз более эффективный, чем предсказывает теория. Одним таким гипотетическим процессом может стать разрушение CH4 электронами, которые разгоняются сильными электрическими полями в атмосфере планеты. По мнению многих специалистов, сильное поле может возникать во время пылевых бурь за счет трения о поверхность планеты крохотных песчинок, которые в итоге все-таки взмывают в небо и оседают в течение долгих месяцев.

Мешает принять теорию то, что те же ускоренные электроны должны разрушать и молекулы воды, и углекислого газа. Между тем, как показали Лефевр и Форже, стандартная модель атмосферы легко объясняет концентрацию всех газов, кроме метана, без привлечения лишней заряженной пыли. А если потребовать, чтобы этот процесс отвечал за разрушение метана, получаются соотношения между CO2, CO, H2O и H2O2, совсем не похожие на наблюдаемые. Да и напряженность электрического поля приближается к пробойной, а в этом случае поверхность Марса должны непрерывно поражать электрические разряды, чего в реальности не наблюдается. В общем, и это объяснение не проходит.
Конец надеждам?

Не исключено, что метан разрушается непосредственно марсианской почвой - например, за счет реакций с перекисью H2O2. Она может эффективно образовываться в тех же пылевых бурях и осыпаться на поверхность планеты. Позднее ветер поднимает крохотные пылинки с частичками H2O2 на высоту в несколько метров над грунтом и метан разрушается на поверхности этих пылинок, полагают французские ученые.

Тем не менее в этом случае характерное время жизни газа в атмосфере, способное объяснить его неравномерное распределение, должно быть еще меньше - не 300 лет и не 200 суток, а порядка одного часа. Если такой вариант реализуется (а хватит ли для этого перекиси, надо еще проверять), он означает, что органика на планете находится в предельно суровых условиях и, выбравшись на поверхность, мгновенно разрушается.

Как заключают авторы статьи в Nature, такие условия практически не оставляют надежд найти на Марсе органические следы былой жизни, если она когда-либо существовала на планете. На то, чтобы найти на поверхности дожившие до наших дней бактерии-метаногены, шансов тоже совсем немного.