七大研究困惑科學(xué)家：從宇宙常數(shù)到神秘粒子

1、.七大研究困惑科學(xué)家：從宇宙常數(shù)到神秘粒子據(jù)美國?探究?雜志報道，科學(xué)研究看上去就像一段不停前進的旅程：每一次發(fā)現(xiàn)都有助于建立對事物的理解，每一次實驗都讓我們對大自然的根本法那么有更深化的認識。以下是七個令科學(xué)家更加困惑的研究發(fā)現(xiàn)，它們非但沒有揭露事件的本質(zhì)，反而增添了更多的謎團，使研究人員開場疑心他們最根本的臆斷。這一名單無疑難稱完好，只是希望引起大家廣泛的好奇心，跟隨科學(xué)家一起去探究真相。1.宇宙常數(shù)20世紀20年代，天文學(xué)家認為宇宙的大小是固定的。即便廣義相對論預(yù)示事實并非如此的時候，愛因斯坦也沒有轉(zhuǎn)變思路，找出正確答案。相反，他在自己的理論中創(chuàng)造了一個術(shù)語去抵消幾乎無處不在的引力，用以

2、保持宇宙的恒定不變。愛因斯坦后來將這一術(shù)語宇宙常數(shù)稱為他一生中“最大的錯誤。美國科學(xué)家埃德溫-哈勃的研究提醒了愛因斯坦的錯誤，讓天文學(xué)家放棄對靜態(tài)、穩(wěn)定宇宙的原有認識，重新開場提醒一個奇異而令人困惑的宇宙。哈勃在自己的研究發(fā)現(xiàn)中采用了當時新發(fā)現(xiàn)的“宇宙卷尺稱為“造父變星Cepheid variable的一類特殊恒星。通過在威爾遜山天文臺掃描天空，哈勃確定了天體模糊星云被認為是銀河系中的氣態(tài)云的間隔 。在前人的根底上，哈勃的研究不僅說明，這些星云是它們自己的星系，而且還通過測量它們隨時間而變化的速度，證實它們快速遠離地球。哈勃的研究還說明，間隔 銀河系越遠，這些星云的速度越快。這種解釋聽上去很有

3、道理，但其他星系為何加速分開地球的原因尚不得而知。今天，大多數(shù)物理學(xué)家認為是暗能量在作祟，但他們尚不能準確確定這一原因。2.艾滋病疫苗當研究人員開場從事“STEP研究3000人參與的雄心勃勃的艾滋病病毒疫苗試驗，他們認為這種疫苗會是阻止艾滋病病毒擴散的最正確方法。但是2019年，國際制藥巨頭默克公司的研究人員突然中止了這項研究。原來，艾滋病病毒疫苗非但不能保護參與者，反而令他們更有可能被這種病毒感染。這項研究利用功能受到削弱的感冒病毒腺病毒5去傳遞在實驗室制造的艾滋病病毒片段。研究人員希望，人體免疫系統(tǒng)可以攻擊這些艾滋病病毒片段，接著識別并消滅真正的病毒。雖然參與者就如何防止被艾滋病病毒感染承

4、受了專門培訓(xùn)，但最后仍有一些人被感染。僅僅這一點就意味著，艾滋病病毒疫苗對這些參與者不靈驗。令研究人員警覺的一件事是，那些以前曾暴露于感冒病毒的人，在接種過艾滋病病毒疫苗以后，似乎更有可能被艾滋病病毒感染。研究人員立即停頓了利用感冒病毒進展的同類研究。研究人員至今未找到疫苗令有些人更易感染艾滋病病毒的原因，這次引人注目的研究失敗被廣泛視為疫苗研究領(lǐng)域的一次重大挫折。有些科學(xué)家提出放棄臨床試驗，重新回到根底研究。美國艾滋病疫苗倡導(dǎo)聯(lián)盟那么表示，在艾滋病疫苗研究領(lǐng)域，“STEP研究提出的問題多過解答的問題。3.量子糾纏聽一聽愛因斯坦是怎么說的吧：任何事物的挪動速度都沒有光速快。狹義相對論聲稱，假如

5、可以，那么就能改變因果關(guān)系：例如，你可以在第一球投出以前，給朋友打 ，告訴他棒球比賽的勝負結(jié)果。1935年，愛因斯坦和另外兩位物理學(xué)家鮑里斯-波多爾斯基和納森-羅森利用這一事實說明，量子力學(xué)是不完好的理論。他們設(shè)計了一個實驗，尋求兩個粒子之間奇異的量子聯(lián)絡(luò)。量子糾纏那么聲稱，兩個粒子，無論別離多遠，它們之間都存在一種神秘的關(guān)聯(lián)，互相影響。三位物理學(xué)家設(shè)計的實驗假設(shè)使兩個處于量子糾纏的粒子遠離彼此。假如測量一個粒子會影響另一個粒子同時做出改變，那么兩個粒子互動的速度應(yīng)該超過光速。這顯然是不可能的。20世紀80年代，研究人員施行了這個看似不可能的實驗，而且成功了。想象一下，粒子穿過兩個粒子間的物體

6、或一個滿載信息的粒子。在2019年的量子糾纏實驗中，日內(nèi)瓦城的研究人員發(fā)現(xiàn)，在他們的裝置中，那個物體可能以致少一萬倍于光速的速度運行。這似乎說明，兩個粒子并沒有互相之間傳遞任何真實的信息，相反，測量其中一個會立即影響另一個。不幸的是，這種解讀讓我們回想起愛因斯坦最早對量子糾纏的苦惱這位偉大的物理學(xué)家稱那是一種“鬼魅似的遠距作用。4.人類基因組1909年，丹麥植物學(xué)家威廉-約翰森Wilhelm Johanssen造出了“基因一詞，將其描繪成一種可令子女遺傳父母特質(zhì)的機制。到20世紀60年代，這一定義因特定原因此發(fā)生變化：基因是用以制造蛋白的DNA編碼。10年前，人類基因組方案成功繪制出第一個人類

7、基因組序列圖。但是，科學(xué)家卻無法對完全揭開人類基因組之謎感到快樂，因為整個故事還有許多疑問。20世紀80年代和90年代，研究人員發(fā)現(xiàn)只有1.2%左右的人類DNA代碼用于蛋白制造：有些人稱這些代碼為“垃圾。萊斯利-奧格爾和弗朗西斯-克里克在1980年發(fā)表的論文將這種DNA稱為“終極寄生蟲。然而，即便是在這個看似無用的DNA“垃圾堆，研究人員仍在尋找有功能的片段。似乎，就在我們對人類基因組展開深化探究時，我們才意識到對它們的理解遠遠不夠。例如，研究人員發(fā)現(xiàn)，部分人類DNA片段就好比基因“ 總機。依附于這些片段的分子可以翻開或關(guān)閉生成蛋白的基因，一旦出現(xiàn)故障，可能會誘發(fā)從抑郁到肥胖等眾多疾病。此外，

8、這些“開關(guān)在誕生以后可以調(diào)換，依附于DNA片段的分子可以被環(huán)境因素添加或刪減。例如，麥吉爾大學(xué)研究人員邁克爾-米尼最近發(fā)現(xiàn)，小老鼠母親舔舐它們的頻率改變了依附于小老鼠DNA上的分子，從而可能改變了它們的壓力程度。正在施行的人類表觀基因組方案希望對這些DNA片段及其影響進展研究。5.西伯利亞指骨這一切都始于在西伯利亞山洞發(fā)現(xiàn)的一塊擁有4萬年歷史的指骨。雖然一根手指似乎并不能令研究繼續(xù)下去，但研究人員從手指中提取了DNA，用以搞清楚手指的主人。他們本來以為手指可能來自尼安德特人，或早期人類的親屬，但分析結(jié)果卻發(fā)現(xiàn)指骨屬于一個非常特別的女士研究人員稱之為“X女士。研究人員特別對提取自指骨的線粒體DN

9、A做了細致研究。線粒體DNA一般只通過母系遺傳，是探究人類進化的絕佳工具。兩個現(xiàn)代人的線粒體DNA可能只有數(shù)十處不同之處，但他們與尼安德特人的差異卻有近200處。當研究人員將“X女士的線粒體DNA與現(xiàn)代人做了比較后，竟然發(fā)現(xiàn)了大約400處不同。這一發(fā)現(xiàn)又給人類進化過程增添了新的疑團。假如“X女士代表一個新人種這個疑問至今仍在討論之中，那說明一個我們一無所知的原始人種從非洲遷出，與尼安德特人及歐洲和亞洲的早期現(xiàn)代人生活在同一個地方。有關(guān)潛在新人種如發(fā)現(xiàn)于印度尼西亞的“矮人族弗洛勒斯人的爭議進一步證明了一個概念，即人類進化樹有許多分支。由于智人是唯一生存至今的人種，所以，我們可能認為人類進化樹是筆

10、直的，呈流線型。6.信息素談到愛情，人們往往會說一切取決于是否發(fā)生化學(xué)反響。但是，人的吸引力確實與信息素有關(guān)聯(lián)嗎？51年前，彼得-卡爾森和馬丁-盧徹Martin Luscher創(chuàng)造了“信息素一詞，用于描繪在同一個物種成員之間傳遞的化學(xué)信號。從此以后，研究人員發(fā)現(xiàn)了各種各樣的生物利用化學(xué)物傳遞重要話題的信息，如食物、交配和危險等，其中就包括許多昆蟲以及從老鼠到吸血鬼魚等物種。所有這一切似乎說明，人類也可以利用化學(xué)信號交流，科學(xué)家施行了大量有關(guān)汗液氣味的研究，試圖證明人類信息素可以傳遞各種信息，例如，害怕什么東西，女人何時來例假。然而，令香水制造商沮喪的是，看上去沒人可以找到相關(guān)化學(xué)物或受體。即便

11、是那些堅決支持人類信息素存在的研究人員，也被迫成認“沒有任何以生物測定為導(dǎo)向的研究導(dǎo)致真正人類信息素的隔離。7.神秘粒子20世紀30年代，物理學(xué)家看上去在識別由原子決定的一切事物的道路上暢通無阻。例如，他們知道原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的，他們疑心世上一定存在某種力量，使得這些互相間強烈排斥的質(zhì)子可以在原子核中嚴密相連。這一猜測令他們相信，這種具有神奇力量的粒子可能是一種中間粒子“介子：比電子稍大，比質(zhì)子稍小。但是，研究人員在1936年掃描宇宙射線時，并沒有去尋找介子。他們發(fā)現(xiàn)的未知粒子最終使得美國物理學(xué)家、諾貝爾獎得主伊西多-艾薩克-拉比發(fā)出這樣的疑問，“這是誰定的？宇宙射線包括大小相當于假設(shè)介子的粒子，研究人員由此認為他們發(fā)現(xiàn)了這種神秘粒子。然而，就在物理學(xué)家繼續(xù)研究這種粒子后被命名為“介子時，他們發(fā)現(xiàn)它只是在大小方面“達標。介子是一種相當好用的“膠水，因為它們與原子核幾乎不發(fā)生任何作用。數(shù)十年來，這一疑問始終縈繞在科學(xué)家心頭，直至1979年物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)了“膠子，這是一種攜