Abad terakhir — bahkan dasawarsa terakhir, bahkan — telah melihat lompatan yang menakjubkan dalam sains dan teknologi, karena kita telah memperoleh pemahaman yang lebih baik tentang dunia kita dan bagaimana fungsinya. Tetapi sementara sains memiliki jawaban untuk pertanyaan yang tidak akan pernah dipercaya oleh nenek moyang kita akan dipecahkan, masih ada banyak pertanyaan besar yang belum mendapatkan jawaban yang sepenuhnya memuaskan.
Ini berkisar dari yang filosofis hingga yang praktis, dari misteri total hingga pertanyaan yang hampir kita jawab tetapi tidak ada di sana. Baca terus untuk mengetahui apa itu. Dan untuk lebih banyak teka-teki yang berhubungan dengan ruang, lihat 21 Misteri tentang Ruang yang Tidak Dapat Dijelaskan oleh Seseorang.
1 Bagaimana tepatnya kehidupan dimulai?
Jangan salah paham dengan kita di sini — ahli biologi evolusi memiliki ide yang cukup bagus tentang bagaimana organisme tertentu berevolusi menjadi organisme lain, tetapi mereka masih tidak tahu apa yang menyebabkannya. Bagaimana kita dapat dari "sup purba" dari blok-blok pembangun kehidupan menuju pembentukan sel-sel yang bereplikasi sendiri?
Teori utama selama 50 tahun terakhir adalah bahwa pelepasan listrik menyebabkan reaksi kimia yang menciptakan asam amino pertama, tetapi para ilmuwan tidak semuanya setuju. Beberapa mengira faktor penyebabnya adalah tindakan vulkanik dan yang lain mengira itu mungkin meteorit yang membawa kehidupan bagi kita.
2 Mengapa kita bermimpi?
"Mengapa?" mungkin pertanyaan paling sulit untuk dijawab sains. Manusia tentu saja bermimpi, sebagaimana dibuktikan oleh teknologi pencitraan otak yang canggih, tetapi apa tujuannya? Mengapa neuron-neuron kita terus menyala bahkan ketika tubuh dan pikiran sadar kita sedang beristirahat?
Ilmuwan kognitif berteori bahwa ingatan, pembelajaran, dan emosi mungkin terkait dengan kemampuan kita untuk bermimpi, tetapi sejauh ini, mereka tidak menemukan hubungan konklusif yang akan menjelaskan film-film kecil aneh yang diputar otak kita untuk kita saat kita tidur. Dan jika Anda selalu bertanya-tanya apa arti mimpi-mimpi aneh yang terus Anda miliki, lihatlah 50 Rahasia yang Impian Anda Mencoba Katakan kepada Anda.
3 Apakah ada pola di balik bilangan prima?
Jika Anda sudah lupa sejak kelas matematika terakhir, bilangan prima adalah bilangan yang hanya dapat dibagi sendiri dan 1. Contohnya termasuk angka 3 dan 7 dan 3.169. Anggap mereka sebagai blok bangunan angka, karena mereka tidak dapat direduksi menjadi faktor yang lebih kecil. Properti ini memungkinkan mereka berfungsi sebagai kunci enkripsi untuk keamanan digital, tetapi itu juga berarti bahwa matematikawan tidak dapat melihat pola yang bilangan prima, masalah yang dikenal sebagai Hipotesis Riemann.
Menghitung dari 1, Anda dapat memiliki tiga bilangan prima berturut-turut, tetapi kemudian pergi empat puluh atau lebih bilangan tanpa menemukan bilangan prima lainnya. Membuka kunci puzzle ini dapat memiliki konsekuensi bagi masyarakat seperti kita yang jaringan komunikasinya sepenuhnya dibangun di atas angka. Dan jika Anda tidak begitu ingat apa itu bilangan prima dan Anda ingin melihat apakah Anda masih bisa mendapatkan nilai kelulusan, periksa 30 Pertanyaan yang Anda Harus Ace untuk Lulus Matematika Kelas 6.
4 Apa obat untuk kanker?
Shutterstock
Sayangnya, kita tidak akan pernah dapat menemukan obat tunggal untuk kanker karena istilah "kanker" sebenarnya berlaku untuk seluruh kumpulan penyakit yang disandikan ke dalam gen kita. Sama seperti kita tidak akan pernah menghapus semua bakteri dari bumi, kita tidak dapat membuat pil atau suntikan yang akan menyembuhkan semua jenis kanker.
Namun, karena kita terus menjadi lebih baik dan lebih baik dalam pencegahan dan pengobatan, kita akan lebih memahami faktor-faktor yang ada dalam kendali kita dan belajar bagaimana menghindarinya. Untuk mengetahui lebih lanjut tentang apa yang dilakukan kanker pada tubuh, lihat 23 Tanda Peringatan Kanker Bersembunyi di Plain Sight.
5 Bisakah kita melakukan perjalanan melalui waktu?
Kita semua, tentu saja, bergerak maju melalui waktu secara teratur, dan teori relativitas khusus Einstein menyatakan bahwa waktu dapat dikompresi sedemikian rupa sehingga seseorang yang cukup cepat mungkin dapat melakukan perjalanan jauh ke masa depan. Menggunakan konsep seperti lubang cacing, beberapa fisikawan bahkan menyarankan bahwa mungkin untuk mengunjungi masa lalu. Tetapi jika itu masalahnya, bukankah orang-orang dari masa depan dapat hidup di antara kita hari ini?
Kami tidak tahu, dan hipotesis ini tidak dapat diuji dalam kondisi yang diketahui saat ini. Ketika kita memperluas kemampuan kita untuk melihat dan bepergian di ruang angkasa, kita mungkin belajar lebih banyak dan lebih memahami apa yang mungkin.
6 Apakah alam semesta kita satu-satunya?
Shutterstock
Mirip dengan perjalanan waktu, perjalanan interdimensional adalah konsep sci-fi tercinta lain yang tampaknya menawarkan potensi tanpa batas. Apakah sebenarnya ada alam semesta paralel di luar sana, hidup berdampingan dengan alam semesta kita sendiri? Interpretasi "banyak dunia" dari fisika kuantum tentu saja berpikir demikian.
Menurut teori ini, semua kemungkinan sejarah dan masa depan adalah nyata. Realitas adalah seperti pohon dengan cabang-cabang yang tak terbatas, dan kita hanya dapat melakukan perjalanan turun satu. Sayangnya, tampaknya sangat tidak mungkin bahwa kita dapat membuat mesin yang akan membawa kita ke alam semesta, misalnya, berbicara pisang.
7 Apa sebenarnya kesadaran itu?
Shutterstock
Konsep kesadaran ada di wilayah abu-abu tempat sains bertemu filsafat. Kualitas apa ini yang Anda dan saya miliki yang membuat kita sadar akan diri kita sendiri, yang memungkinkan kita untuk berpikir dan berharap serta mencipta?
Jika kita dapat menjalankan arus listrik melalui otak tanpa tubuh sehingga tampaknya berfungsi seperti otak di kepala orang yang hidup, dapatkah kita mengatakan bahwa otak juga sadar? Fakta bahwa tampaknya tidak ada cara universal untuk mendeteksi atau mengukur kesadaran adalah apa yang membuatnya begitu sulit dipahami. Kita tidak bisa memahami hal yang membuat kita memahami dunia. Dan untuk beberapa kebenaran menakjubkan yang kami tahu, lihat 100 Fakta Luar Biasa Tentang Semuanya.
8 Di mana semua antimateri itu?
Antimateri adalah konsep sulit untuk membungkus kepala Anda di sekitar - itu terbuat dari atom dengan muatan listrik berlawanan dari materi yang sesuai. Setiap kali para ilmuwan dapat membuat jumlah antimateri (kecil) di laboratorium, mereka juga menciptakan jumlah materi yang sama, dan kedua zat itu dengan cepat saling meniadakan dalam ledakan energi.
Apa yang sangat membingungkan tentang eksperimen ini adalah bahwa para ilmuwan melakukannya dalam upaya untuk memahami Big Bang, yang dianggap telah menciptakan semua materi di alam semesta. Namun, jika menciptakan materi berarti menciptakan jumlah antimateri yang sama pada saat yang sama, mengapa alam semesta kita - yang penuh dengan materi - ada? Ke mana perginya semua antimateri itu, dan mengapa itu tidak membatalkan masalah itu?
9 Mengapa alam semesta begitu berat?
Ketika astrofisikawan duduk untuk menghitung rumus luas untuk menggambarkan cara alam semesta berperilaku, mereka dapat melakukan pekerjaan yang cukup akurat… jika mereka menganggap bahwa ada sejumlah besar massa di luar sana yang belum dapat kita deteksi.
Benda yang tak terlihat ini, atau "materi gelap, " menyumbang sekitar 95% dari massa di alam semesta, namun kita tidak tahu apa itu, di mana itu, atau mengapa kita tidak bisa mengamatinya. Para astronom bahkan menemukan bukti "energi gelap" yang mendorong alam semesta mengembang.
10 Bisakah kita menciptakan energi seperti matahari?
Shutterstock
Tidak semua misteri sains abstrak seperti halnya materi gelap; beberapa praktis seperti mencari cara untuk menghasilkan listrik. Karena kita tahu bahwa bahan bakar fosil terbatas, kita perlu menemukan cara yang terbarukan dan bersih untuk menghasilkan energi.
Kita tahu bagaimana bintang melakukannya — dengan membelah atau menyatukan molekul — tetapi kita belum menemukan cara untuk mereproduksi dengan aman pada skala manusia. Jika kita dapat menemukan cara untuk menciptakan energi dengan memecah air menjadi hidrogen dan oksigen, kita mungkin telah menemukan cawan suci dari energi terbarukan.
11 Bagaimana kita hidup dengan bakteri?
Perkembangan antibiotik sangat mungkin penemuan yang paling signifikan dalam pengobatan modern, karena tidak hanya menyembuhkan beberapa penyakit secara langsung, tetapi juga membuat cedera dan operasi jauh lebih dapat bertahan.
Namun, penggunaan antibiotik yang berlebihan telah menyebabkan beberapa bakteri berevolusi menjadi bentuk yang tidak dapat dikalahkan oleh obat kita. Bagaimana kita mengatasi masalah ini tanpa memasuki semacam perlombaan senjata dengan kuman atau membunuh bakteri baik yang kita butuhkan untuk hidup akan membutuhkan studi lanjutan dari DNA bakteri. Hebatnya, kami masih menemukan bakteri baru di tempat-tempat yang belum dijelajahi seperti dasar laut dalam.
12 Apakah lautan adalah perbatasan terakhir yang sesungguhnya?
Shutterstock
Berbicara tentang lautan dalam, ahli biologi laut memperkirakan bahwa kita hanya mengeksplorasi sekitar 5% dari dasar laut. Di banyak tempat, lantainya begitu dalam dan air di atasnya sangat berat sehingga kami harus mengirim probe tanpa awak untuk mengambil gambar dan sampel untuk kami pelajari.
Organisme yang kami temukan sejauh ini, dalam istilah ilmiah, benar-benar aneh. Ada cacing tabung yang hidup di lubang belerang dan ikan dengan kepala transparan dan zat yang mungkin membantu mengobati penyakit Alzheimer. Apa lagi yang belum kita temukan? Lihat apa lagi yang tidak Anda ketahui tentang lautan, dan lihat 30 Fakta Tentang Lautan Dunia yang Akan Memukau Anda.
13 Apakah kita harus mati?
Kita sudah hidup lebih lama — dan lebih sehat — hidup daripada nenek moyang kita, jadi adakah batasan berapa lama sains dapat memperpanjang kehidupan manusia? Tentu saja, menunda kematian dan mencegahnya sama sekali adalah dua hal yang sangat berbeda, tetapi meningkatnya pemahaman kita tentang penuaan, penyakit, dan DNA kita sendiri mendorong batas atas rentang hidup kita. Para ilmuwan telah menemukan cara untuk membalikkan penuaan pada sel-sel individual, tetapi mereka masih jauh dari menerjemahkan penelitian itu menjadi prosedur medis yang dapat digunakan.
14 Seberapa cepat dan kecil komputer itu?
Gambar melalui Wikipedia
Membandingkan komputer kartu punch berukuran 1960-an dengan telepon yang sekarang kami bawa di saku hampir lucu. Bagi para programmer 50 tahun yang lalu, sebuah smartphone akan tampak seperti fiksi ilmiah yang paling aneh. Apakah tren ini akan berlanjut? Akankah komputer menjadi jauh lebih kecil dan lebih kuat?
Meskipun transistor menjadi lebih cepat karena menyusut, kami mendekati batas yang diperlukan untuk mentransfer listrik. Namun, jika para ilmuwan komputer dapat membuat chip yang berkomunikasi dengan energi cahaya alih-alih energi listrik, batas itu akan memudar.
15 Akankah kecerdasan buatan terjadi?
Tentu saja, kita memiliki mesin sekarang yang dapat dengan tepat disebut "robot" —mereka melakukan hal-hal seperti membangun mobil kita dan mengemas permen kita. Namun, ketika kebanyakan orang berbicara tentang robot, mereka merujuk ke mesin dengan kecerdasan buatan.
Yang mengherankan, para ilmuwan telah mengatakan bahwa teknologi AI mungkin sekitar 15-20 tahun di masa depan sejak 1960-an. Satu masalah adalah bagaimana mendefinisikan kesuksesan — apakah ini mensimulasikan perilaku manusia atau meningkatkan keterampilan manusia seperti pengenalan pola? Membawa subjek kesadaran berduri dan masih ada lebih banyak pertanyaan daripada jawaban ketika datang ke AI seperti manusia. Untuk mencari tahu apa yang dikatakan oleh para ahli yang tidak akan kita lihat, lihat 20 Teknologi Lama yang Tidak Pernah Terjadi.
16 Seberapa besar penduduk akan mendapatkan?
Pada 1987, ada 5 miliar manusia di planet ini. Kami melewati 6 miliar pada tahun 1999 dan 7 miliar pada tahun 2011, dan perkiraan terbaik menunjukkan kami melampaui 8 miliar pada tahun 2023. Jadi… apakah ada batasan?
Sebagian besar ilmuwan berpendapat bahwa ada, tetapi mereka berbeda ketika sampai pada batas itu dan seberapa cepat kita akan mencapainya. Diperkirakan bahwa sumber daya yang tidak memadai akan memperlambat pertumbuhan populasi setelah 2037, tetapi seperti apa persisnya yang akan diperdebatkan. Makanan, air bersih, dan bahan bakar adalah faktor pembatas, jadi seberapa besar populasi yang dapat didukung planet kita untuk jangka waktu yang lama? Jika Anda ingin tahu apa yang harus kami persiapkan, lihatlah 30 Hal yang Dikatakan Ilmuwan Akan Terjadi jika Populasi Terus Meningkat.
17 Apakah kita akan tahu segalanya?
Pertanyaan ini sampai ke jantung metode ilmiah: mengamati suatu fenomena, menciptakan model atau narasi yang menggambarkan fenomena tersebut, dan menggunakan model itu untuk membuat prediksi. Namun, ilmu pengetahuan dari beberapa abad terakhir telah melampaui apa yang dapat kita amati dengan mata telanjang, sehingga penemuan baru bergantung pada teknologi yang semakin rumit. Alat yang kita miliki tidak sempurna dan oleh karena itu terbatas, jadi seberapa banyak yang dapat kita ketahui? Kita mungkin tidak pernah bisa membuat model yang menggambarkan segalanya, tetapi seberapa dekat kita bisa?
18 Seberapa besar jagat raya?
Saat ini, kita dapat menggunakan teleskop dari berbagai jenis untuk "melihat" sekitar 46, 5 miliar tahun cahaya di setiap arah. Namun, tidak ada ilmuwan yang berpikir bahwa alam semesta berhenti ada pada jarak yang tidak bisa kita amati. Sejauh mana, apakah itu meluas?
Jika alam semesta datar, secara teori ia bisa tak terbatas. Namun, jika ada lengkungan padanya, bahkan yang lebih kecil dari yang bisa dideteksi oleh instrumen kita, itu bisa berbentuk bola dan karenanya terbatas. Ketika teknologi kita meningkat, kita mungkin akan dapat melihat lebih jauh, tetapi kita mungkin tidak pernah tahu pasti di mana itu berakhir.
19 Apa yang terjadi sebelum Big Bang?
Sementara kata "bang" mengingatkan kita pada sebuah ledakan, Big Bang lebih baik digambarkan sebagai saat ruang itu sendiri mulai mengembang dan fisika seperti yang kita kenal dimulai. Masalahnya adalah kita membutuhkan fisika itu sendiri untuk menggambarkan alam semesta, jadi bertanya seperti apa alam semesta sebelum fisika itu seperti bertanya apa yang selatan Kutub Selatan.
Mungkin saja mekanika kuantum dapat menggambarkan alam semesta sebelum Big Bang, tetapi kita tidak tahu pasti bahwa hukum-hukum itu ada sebelum hukum fisika.
20 Bisakah kita mengunduh otak kita ke komputer?
Shutterstock
Ini adalah satu pertanyaan yang para ilmuwan harapkan untuk mendapat jawaban dalam beberapa dekade mendatang. Seiring meningkatnya kecepatan dan kompleksitas komputer, kita semakin dekat dengan hari ketika teknologi buatan dapat mendekati kekuatan otak manusia.
Tentu saja, ada beberapa rintangan signifikan: superkomputer tidak dapat menjalankan banyak perhitungan simultan, dan jumlah memori yang diperlukan untuk kecepatan pemrosesan yang benar akan sangat besar. Selain itu, sementara kemampuan kami untuk memetakan otak ke sinaps telah meningkat, kami masih bertahun-tahun lagi untuk dapat menyalin dan menempelkan pikiran manusia.
21 Seberapa pintar satu orang?
Shutterstock
Sebelum siapa pun dapat menjawab pertanyaan ini, mereka harus menentukan definisi kecerdasan. Apakah itu hanya IQ? Penyimpanan? Kemampuan untuk melakukan beberapa tugas kompleks sekaligus? Kemampuan untuk menciptakan?
Jika Anda memilih IQ, karena memang menawarkan metrik nyata, perlu diketahui bahwa ini adalah metode perbandingan, jadi IQ "mungkin" tertinggi hanya setinggi manusia terpintar di dunia saat ini. Juga, ingat bahwa IQ dapat berubah dan mungkin dipengaruhi oleh faktor budaya. Mungkin pertanyaan yang seharusnya kita ajukan adalah, "Apa artinya menjadi pintar?"
22 Apakah kita akan dapat memprediksi kehancuran ekonomi?
Ekonomi adalah ilmu juga, meskipun prediksinya belum terbukti bernilai dalam skala makro. Setelah krisis keuangan 2008, banyak orang bertanya, "Bagaimana tidak ada yang melihat ini datang?"
Yang benar, tentu saja, adalah beberapa ekonom melakukannya, tetapi orang-orang itu belum tentu jenius langka di lapangan — data dan model prediksi mereka kebetulan benar dalam contoh ini.
Ekonomi mencakup begitu banyak variabel, baik matematika dan psikologis, sehingga sulit untuk menebak apa yang akan dilakukan seluruh sistem keuangan seperti halnya menebak semua pilihan yang akan dibuat oleh satu orang dalam hidup mereka. Kalkulasi kami mungkin membaik ketika kami mengumpulkan lebih banyak data, tetapi perpotongan batasan ilmiah dengan ketidakpastian manusia mungkin berarti bahwa kita tidak akan pernah memiliki model untuk ekonomi seperti yang kita lakukan untuk, katakanlah, replikasi sel.
23 Apa yang membuat kita manusia?
Kita tahu secara naluriah apakah suatu organisme atau mesin adalah manusia atau bukan. Hewan seperti burung beo dan lumba-lumba mungkin memiliki sesuatu yang mendekati kecerdasan manusia, tetapi hanya sedikit yang berpendapat bahwa hanya membuat mereka manusia. Orang-orang juga tidak akan mengatakan bahwa simpanse, kerabat terdekat kita dengan siapa kita berbagi 96% dari materi genetik kita, sama sekali setara dengan manusia.
Di mana garis pemisah? Akankah kita mengetahuinya jika kita melihatnya? Apakah kepribadian mungkin di luar Homo sapiens sapiens ? Kami tidak memiliki tes pasti yang dapat memberikan jawaban ya atau tidak.
24 Apakah itu sifat atau pengasuhan?
Hanya karena pertanyaan ini sudah lama, bukan berarti tidak relevan. Kami memahami genetika lebih baik daripada yang pernah kami miliki, tetapi seberapa banyak dari siapa kita berasal dari DNA kita dan berapa banyak yang berasal dari lingkungan tempat kita dibesarkan?
Pertimbangan etis membatasi para ilmuwan dalam hal eksperimen — akan sangat kejam untuk membesarkan bayi di dalam kotak tanpa interaksi apa pun — jadi kita mungkin tidak akan pernah tahu pasti. Namun, seperti biasa, ada manfaat dalam memahami sebanyak yang kita bisa.
25 Apakah ada teori fisika yang disatukan?
Fisika yang mungkin Anda kenal, setidaknya dalam hal yang sangat mendasar, adalah yang Anda pelajari di sekolah menengah — massa, kecepatan, gravitasi, dll. Einstein mengambil cabang fisika ini secara ekstrem dan menggunakan relativitas umum untuk menggambarkan kedua ruang dan waktu. Namun, ketika Anda mencoba menggambarkan cara partikel subatomik terkecil berperilaku, Anda membutuhkan mekanika kuantum.
Masalahnya muncul ketika Anda mencoba menggunakan mekanika kuantum untuk menggambarkan galaksi atau relativitas umum untuk menggambarkan atom; apa yang kita amati tidak sesuai dengan apa yang dikatakan teori-teori itu harus terjadi. Ketika fisikawan menyebutkan "teori terpadu, " inilah yang mereka bicarakan — cara untuk menghubungkan relativitas umum dengan mekanika kuantum yang masuk akal bagi keduanya. Untuk tips dan trik tentang cara menjalani kehidupan yang bahagia, lihat Cara Menjadi Bahagia, Menurut Albert Einstein.
26 Apa yang terjadi di dalam lubang hitam?
Lubang hitam adalah tempat relativitas umum dan mekanika kuantum bertemu. Ketika sebuah bintang masif mati, bintang itu runtuh dengan sendirinya, menjadi sangat kecil dan padat sehingga membentuk singularitas. Gravitasi di sekitar sesuatu yang berat begitu kuat sehingga bahkan tidak ada cahaya yang bisa lolos, memberikan lubang hitam nama mereka.
Relativitas umum menggambarkan apa yang bisa kita amati dari lubang hitam, tetapi untuk memahami apa yang terjadi di dalam cakrawala peristiwa mereka, kita mungkin membutuhkan mekanika kuantum. Sayangnya, karena kita belum dapat "menerjemahkan" konsep-konsep ini di antara kedua jenis fisika, sulit untuk bahkan membentuk teori yang solid tentang apa yang belum dapat kita deteksi.
27 Apakah kita sendirian di alam semesta?
Shutterstock
"Space is big, " tulis novelis Douglas Adams. "Benar-benar besar. Kamu tidak akan percaya betapa besar, sangat, sangat membingungkannya."
Bagaimana kita bisa benar-benar mengatakan tidak ada kehidupan lain di luar sana ketika kita hanya mengeksplorasi sebagian kecil dari itu? Kita tahu bahwa beberapa planet atau bulan lainnya mengandung oksigen dan air cair. Kami bahkan telah mendengar beberapa sinyal dari jangkauan ruang angkasa yang tidak dapat dijelaskan oleh para ilmuwan.
Sejauh ini, kita belum menemukan bukti pasti tentang kehidupan — bahkan organisme bersel tunggal — yang berkembang di mana pun kecuali bumi, tetapi akan menjadi puncak keangkuhan untuk menyatakan bahwa itu berarti kita tidak akan pernah mau. Jika Anda ingin belajar tentang kehidupan gila dari mereka yang menjelajahi ruang angkasa, lihat 27 Hal Gila yang Harus Dilakukan Astronot.
