物理学家总结：最受关注的三大科学未解之谜(组图)

wd369

物理学家总结：最受关注的三大科学未解之谜(组图)

文章来源: 澎湃新闻 于 2014-09-18 14:07:19

---

        9月16日，美国太空望远镜科学研究所（STScI）的天体物理学家马里奥·利维奥（Mario Livio）在《赫芬顿邮报》刊文总结世界上3大科学未解之谜。利维奥称，此前已有很多类似“十大未解的科学奥秘”的盘点，然而这些排行多不一致。利维奥根据众多盘点，总结出了人们最关注的3大谜团，并作了科学的预测。

        澎湃注意到，马里奥·利维奥是前任哈勃太空望远镜科学部的部长，也是世界知名的科普畅销书作家。他2013年的作品《杰出的失误》盘点了5位杰出科学家在科学研究中犯的严重错误，他们分别是：查尔斯·达尔文、开尔文勋爵、李纳斯·鲍林、弗雷德·霍伊尔和阿尔伯特·爱因斯坦。      

1. 地球生命是唯一的吗？      

        数十亿颗地球般大小的星球围绕着各自的恒星在“宜居区”运转（该区域既不太冷也不太热，能允许液态水在星球表面存在），地球是否是银河系里唯一一个孕育生命的星球？利维奥认为，我们有可能在未来二三十年回答这一问题。   

     

        据STScI官网介绍，为了解开“在银河系中其他有生命吗？ ”这个谜团，他们正在设计技术先进的大口径天文望远镜（Advanced Technology Large Aperture Space Telescope (ATLAST)），它能够探测系外行星的大气层中的生物特征。      

        ATLAST的角坐标分辨率比韦伯太空望远镜好5-10倍，而灵敏度限度比哈勃太空望远镜好2000倍。      

        毋庸置疑，外星生命的发现将会引发一场与哥白尼和达尔文理论有同样想象力的科学革命。      

2. 光速是极限速度吗？      

        根据爱因斯坦的相对论，光在真空中的速度（300000千米/秒）是任何物质、能量或信息能传播的最大速度。一旦超越光速，就违背了因果关系。换言之，人们会先观察到结果后观察到原因。      

        但这并不是说没有事物能快过光。如果大爆炸理论是正确的，宇宙在形成初期膨胀的速度比光速快得多。      

        当物理学发展到量子理论阶段，很多经典结论都面临被推翻的可能。量子纠缠是信息传递速度貌似要比光快的一种现象。该理论描述的是，一对纠缠粒子中一个粒子的状态被测量时，另一个粒子的性质能被立刻确定。      

        关于量子纠缠的一个经典类比是，有人把一双鞋的两只分别放入两个盒子，你并不知道哪个盒子里装的哪只鞋。将其中一个盒子交给你，另一个寄往伦敦。显然当你打开手中的那个盒子看到里面装的左脚那只鞋，你立刻知道了伦敦那个盒子里装的是右脚那只鞋。这种精准的信息传递叫做“超距作用”，现在仍是热点研究领域。  

      

示意图：将质子（辐射粒子）分为一对纠缠偏振的垂直质子。 图片来自维基百科

3. 人能长生不老吗？      

        目前为止人类死亡依然是不可违背的生物学规律。但死亡真的不可避免吗？延长人类寿命方面的研究在几个方向上有了进展。一项研究关注端粒酶，这种酶能通过与染色体末端的端粒作用而减缓细胞死亡。近年来在老鼠体内开展的实验中发现，在衰老过程中因端粒再生而表现出可逆迹象。但该现象能否在人体实现仍是一个问题。      

        由新英格兰百岁老人研究所（New England Centenarian Study）开展的另一个研究方向是具体测定几千位百岁老人的基因，希望发现他们长寿的原因。

      

人类染色体(灰色)。染色体终端是白色“帽子”。

        另外，Google工程总监、计算机科学家、未来学家雷·库兹韦尔（Ray Kurzweil）提倡利用纳米技术制造微小的“维护”机器人，在人体内修复年老损伤。

---

网友评论

不回家的人 发表评论于 2014-09-18 21:32:28

如果突破速度的概念，那就可以把人类送到宇宙的每个角落。人是神，还是神是人，现代生物理论足以论证。

may_day 发表评论于 2014-09-18 20:27:51

动物细胞的有丝分裂存在海弗里克极限Hayflick limit（分裂了50代后就停止），
很可能跟细胞端粒酶有关。在此酶作用下端粒一分为二进入两个子细胞，分裂后会
变短，这就是猜测端粒长度和分裂极限有关的依据。掌握此酶的作用可以创造“不
死细胞”（实际上癌细胞转化已经实现，但原理不清楚），反之可以攻克癌症，但
要到人的长生不老，20年是不够的，至少20年前就有人提出的预测今天还没实现！

Kaile 发表评论于 2014-09-18 19:55:29

最终，物理学、天文学、生物学、神学、哲学会殊途同归。

Kaile 发表评论于 2014-09-18 19:55:21

最终，物理学、天文学、生物学、神学、哲学会殊途同归。

李操星 发表评论于 2014-09-18 19:27:57

我觉得癌症的攻克，应从预防免疫着手，最好是疫苗，否则得了以后就很难攻克了。

Blank 发表评论于 2014-09-18 19:23:56

Who are the physicist? The given basis for the second question is stupid -- the inflation theory says SPACE not matter expanded faster than the speed of light. The third question is absolutely ridiculous. To paraphrase Jobs death is the greatest invention of nature. Whoever asked the last two questions should consider changing their day job.

亮油 发表评论于 2014-09-18 19:00:54

物理学正走向穷途末路，其热点议题多是拟科学，超科学，假科学，e.g., time machine, parallel universe. 这里最受物理学家关注的三大科学,两者是生命科学。

阿宽 发表评论于 2014-09-18 18:50:58

人类要想长生不老与停止性行为肯定有关，但不能简单的停止性行为。

LaoQ 发表评论于 2014-09-18 18:24:12

长寿对人类史一种灾难。

老戗 发表评论于 2014-09-18 17:18:34

应该研究长寿，过去刀耕火种，十几岁就已经可以顶梁了。现在二十岁基本上还是顽童，四十岁也才开始明白很多道理，可是人却开始老了。

baixianwan 发表评论于 2014-09-18 17:10:13

不应该研究什么长寿基因，人到了一定的年龄时就应该安然离世。

彭定康 发表评论于 2014-09-18 16:07:37

速度本身就是一个相对概念吧

春丽 发表评论于 2014-09-18 15:33:51

扯这些蛋不如先攻克癌症

殊途同归1 发表评论于 2014-09-18 15:32:27

资源爆炸 (Resource Era资源纪元) 带来大萧条, 信息爆炸 (Information Era信息纪元) 导致互联网泡沫危机与金融危机。这些使人类相信资源量与信息量不仅不是决定性因素, 而且可以导致危机与浩劫。人类通过资源纪元与信息纪元所积累的全部经验和成就, 现在都已不再能从根本上帮助人类澄清与解决长期累积性社会僵局和危机。而解决长期累积性社会僵局和危机是当今最首要的任务。也是面对全球竞争，美国能实现可持续性民富国强引领世界的唯一途径。

当今的精英集中制是代议制民主的最高级阶段。代议制民主实际是从官员, 富人, 和平民中间选精英。高成本与低效率是间接因素的两个根本属性。如果美国想要从根本上解决长期累积性社会僵局和危机, 就必须掌握通过直接因素选举精英与分配资源的能力。美国必须从资源纪元经过信息纪元进入能力纪元 (Ability Era) 。

殊途同归1 发表评论于 2014-09-18 15:32:11

在信息纪元 (Information Era) , 人类已经学会了如何获取资源与信息。在信息纪元, 可开发的具有丰厚回报的外部与内部未知世界越来越小。通过公有制大民主与自由市场大民主情商间接因素随意地大忽悠文化技能弱势群体与国家获取丰厚回报的时代也已经结束了。通过制造强化僵局与危机引发累积性浩劫获利也越来越不灵了。面对资源与信息的双重爆炸，人类自然更愿意采用现有的资源，信息，及成就。人类通过突破性发明引发的大规模的技术进步开发外部与内部未知世界的意愿已经减弱。把大规模技术进步当作间接因素配置资源的替罪羊, 使情况进一步恶化从根本上削弱了经济增长的内部核心动力。如果再继续通过间接因素配置资源, 由高成本与低效率两个根本属性引发的累积性巨额亏损已经越来越难以掩盖与补救。

殊途同归1 发表评论于 2014-09-18 15:31:54

资源纪元 ( Resource Era) 包括狩猎采集时代，农业时代，及工业时代等等。西方文明通过代议制民主开发出了最先进的文化与科技带领全人类进入工业时代。在人类发展史中, 市场从来没有在资源配置中起过真正的决定性作用。而资源配置却总是在市场中起真正的决定性作用。资源纪元的资源是通过间接因素配置的。高成本与低效率是间接因素的两个根本属性。而且通过制造强化僵局与危机引发累积性浩劫获利是获取资源的最主要方法之一。幸运的是，在资源纪元西方文明可以通过突破性发明引发的大规模的技术进步开发外部与内部未知世界获取丰厚回报。在正常情况下，这些丰厚回报可以很轻易地掩盖高成本与低效率因素。在僵局与危机引发累积性浩情况下，也可以通过与时俱进精英集中制与进一步合理化资源配置解决。

殊途同归1 发表评论于 2014-09-18 15:30:27

殊途同归1以应用为基础的研究已发现一些有价值的基础研究成果。生物聚合物受激活化与受力取向后，与其他聚合物相比展示出较长的弛豫时间。殊途同归1的基础研究成果认为量子粒子在温和条件下相互作用的宏观行为有利于研制生物医药载体。利用量子粒子级别相互作用可以研制出可精确控制的医药释放载体。释放载体可以在一个正确的时间把正确的药品送达到人体正确的部位。

美国的医药精英也是通过间接因素选举的, 美国的医药资源也是通过间接因素分配的。高成本与低效率是间接因素的两个根本属性。无论是美国国立卫生研究院 (NIH) 还是美国医药公司都不能摆脱大开支和低效率的现实。当今的美式精英集中制还不能有效地解决长期累积性的僵局与难题。只有通过直接因素选举精英和分配资源才能高效低成本地解决长期累积性的难题。

殊途同归1 发表评论于 2014-09-18 15:30:06

几千年来人类都希望能通过生物载体在一个正确的时间把正确的药品送达到人体正确的部位。在Jack WilliamSzostak获得医学诺贝尔奖的同一年奥巴马将国家科学奖章颁发给JOANNE STUBBE。1991年至2009年JOANNE从NIH NIGMS获得 17项基金用于生物聚合物聚羟基脂肪酸酯生物医药的基础研究。现在基金已停发。殊途同归1还没有跟踪到任何有价值的基础研究成果。殊途同归1认为高成本与低效率无应用基础研究很容易迷失方向。并了解许多许多顶级的研究人员依赖于基础研究基金生存。通过间接因素选举精英与分配资源直接导致生物聚合物经过超过一个世纪的增长后, 全球使用量小于聚合物使用量的1％。

zfyg 发表评论于 2014-09-18 15:07:43

西部华人 发表评论于 2014-09-18 14:55:53
要是能随时发现矫正细胞再生就能延长寿命，那时只能个人决定什么时候离世。加上克隆技术，个人也可以决定什么时候再生。
----------------------------

还是一付臭皮囊
人应该一出生就把思维转移到机器上去
超强的学习能力
超强的力量
超强的强度
超强的感觉
超强的一切
还特么永远青春哈哈还能够升级

西部华人 发表评论于 2014-09-18 14:55:53

要是能随时发现矫正细胞再生就能延长寿命，那时只能个人决定什么时候离世。加上克隆技术，个人也可以决定什么时候再生。

bokma 发表评论于 2014-09-18 14:50:50

立刻想到伦敦鞋子--意念的速度

meldyhk 发表评论于 2014-09-18 14:34:05

如果量子纠缠是按鞋子类比的方式运作的话，那就没有什么神奇了，虽然老爱一直是这么认为的。

paladindancer 发表评论于 2014-09-18 14:24:45

200年后 人类发现自己就是神 或者人类是神的取代着 神要退休了 LOL

走马读人 发表评论于 2014-09-18 14:20:44

染.色.體 word secret cracking will dwarf those bureaucrats.