10 bí ẩn hóc búa nhất mọi thời đại

Vũ trụ hình thành thế nào, sự sống trên Trái Đất bắt đầu từ đâu, sự tiến hóa của loài người... đó là 3 trong số 10 câu hỏi khoa học hóc búa nhất đối với loài người theo bình chọn của trang LiveScience.

Vũ trụ hình thành như thế nào?

Giả thuyết cho rằng, tất cả bắt đầu với vụ nổ Big Bang cách đây 13,7 tỷ năm, khi mọi thứ bắt đầu trong một không gian vô cùng nhỏ. Trong chớp mắt, tất cả đã phát triển đến các quy mô vũ trụ thông qua một quá trình được gọi là lạm phát. Vấn đề là, mặc dù giả thuyết này dự đoán đa phần những gì nhìn thấy ngày hôm nay, chúng ta không thể trực tiếp kiểm nghiệm được nó.

"Lạm phát là một giả thuyết vô cùng thuyết phục nhưng chúng ta vẫn không biết nguyên nhân gây ra lạm phát hoặc thậm chí liệu nó có là một giả thuyết chính xác hay không dù nó rất hiệu quả", Eric Agol, một vật lý thiên văn tại Đại học Washington, nhận định.

Phần còn lại của vũ trụ ở đâu?

"Tôi gọi đó là phần tối của vũ trụ", Michael Turner, một nhà vũ trụ học tại Đại học Chicago, nói khi ám chỉ đến những bí ẩn về vật chất "bóng tối" và năng lượng "bóng tối".

Trong thực tế, con người mới chỉ khám phá được 4% vật chất và năng lượng trong vũ trụ 96% còn lại vẫn rất khó nắm bắt. Tuy nhiên, các nhà khoa học đang nỗ lực tìm kiếm ở nơi xa nhất trong không xa và nơi sâu nhất của Trái đất để giải quyết hai câu đố đó.

Có tồn tại một giả thuyết cho mọi thứ?

Các nhà vật lý có một "mô hình chuẩn" tốt để mổ xẻ vũ trụ thành từng hạt nhằm mô tả mọi thứ, từ từ tính tới việc các nguyên tử gồm những thành phần gì và làm thế nào chúng duy trì được tình trạng ổn định. Mô hình chuẩn coi các hạt như những điểm cực nhỏ, một số trong đó chứa đựng các lực cơ bản.Hai vấn đề hiển nhiên đối với mô hình tiêu chuẩn là: Nó không bao gồm trọng lực và nó sẽ trở thành vô nghĩa ở các mức năng lượng cao.

Các nhà nghiên cứu dự đoán, nếu một giả thuyết có thể được xây dựng (một số người nói rằng điều này sẽ không bao giờ xảy ra) để thoả mãn cả vấn đề các mức năng lượng kỳ lạ của vũ trụ thuở sơ khai cũng như đề cập tới trọng lực thì sự ra đời một lý thuyết phổ quát của vật lý có thể trở thành hiện thực.

Sự sống hình thành trên trái đất như thế nào?

Những bằng chứng đầu tiên cho thấy sự xuất hiện của đời sống vi sinh vật, giản đơn trên trái đất cách đây hơn 3 tỉ năm. Sự sống phát sinh như thế nào, không ai biết. Có vô số giả thuyết về điều đó, từ các phản ứng hóa học quanh những lỗ thông nhiệt dưới đáy biển tới các phản ứng trong đá.

"Nhiều giả thuyết về nguồn gốc sự sống đã được nêu ra, nhưng vì rất khó để chứng minh hay bác bỏ chúng nên không tồn tại bất kỳ giả thuyết nào được chấp nhận hoàn toàn ", Diana Northup - một nhà sinh vật học hang động tại Đại học New Mexico, nói.

Sự sống có tồn tại bên ngoài trái đất? Sự sống ở khắp mọi nơi, ít nhất trên hành tinh này. Vì vậy, sẽ hợp lý khi giả định rằng sự sống có thể tồn tại ở khắp mọi nơi trong vũ trụ. Nhưng cho đến nay, chúng ta vẫn chưa kiểm chứng được giả định này.

Chúng ta hiện biết rằng, các thành phần cần thiết cho sự sống được phân phối rộng rãi. Và chúng ta cũng biết có những hệ mặt trời đáng chú ý như của chúng ta trong vũ trụ. Do đó, có thể ngoài trái đất cũng tồn tại sự sống ưu việt nào đó.

Frank Wilczek, một nhà vật lý từng được trao giải Nobel thuộc Học viện Công nghệ Massachusetts, phát biểu: "Loài người đã đạt được nền văn minh khoa học - công nghệ duy nhất trong 200 năm qua cho dù sự sống nảy sinh trên Trái đất cách đây gần 4,5 tỷ năm. Vì vậy, dường như chúng ta nên mong đợi có được nhiều nền văn minh khoa học - công nghệ khác đã trải qua hàng triệu, thậm chí hàng tỷ năm phát triển".

Điều gì thúc đẩy tiến hóa?

Trước đây, bạn có thể nghe thấy rằng: Các nhà khoa học thừa nhận, quá trình chọn lọc tự nhiên là động lực chính thúc đẩy các lớp các sinh vật cũng như những đặc trưng phức tạp của chúng. Đây là một trong các giả thuyết được kiểm nghiệm tốt nhất trong khoa học.

Tuy nhiên, sự tiến hóa thông qua quá trình chọn lọc tự nhiên có phải là lời giải duy nhất cho sự ra đời của các sinh vật phức tạp?"

Tôi nghĩ một trong những bí ẩn lớn nhất trong lĩnh vực sinh học hiện nay là, liệu chọn lọc tự nhiên có phải là quá trình duy nhất có khả năng tạo ra tính phức tạp, đa dạng của sinh vật hay còn có sự tham gia của những yếu tố liên quan khác? Tôi ngờ rằng vế sau của câu hỏi cuối cùng sẽ được chứng minh là sự thực", Massimo Pigliucci - thành viên Khoa Sinh thái và Tiến hóa tại Đại học Stony Brook ở New York, Mỹ nhận định.

Cái gì gây ra trọng lực?

Trọng lực là yếu nhất trong tất cả dạng lực đã biết trong vũ trụ và mô hình vật lý tiêu chuẩn hiện nay cũng không giải thích được cách thức hoạt động của nó. Các nhà vật lý lý thuyết cho rằng, trọng lực có thể liên quan đến những hạt rất nhỏ, không có khối lượng gọi là graviton. Những hạt này đã toả ra các từ trọng trường."

Trọng lực hoàn toàn khác các lực còn lại được mô tả trong vật lý tiêu chuẩn", ông Mark Jackson, một nhà vật lý lý thuyết tại Fermilab ở Illinois. "Khi bạn làm một số tính toán về các tương tác hấp dẫn nhỏ, bạn sẽ có được những câu trả lời ngu ngốc. Toán học chỉ đơn giản là không có ích cho vấn đề này".

Điều gì xảy ra bên trong một trận động đất?

Bất chấp sự trợ giúp của các thành tựu khoa học hiện đại, chúng ta hiện vẫn không biết những gì đang xảy ra ngay trên hành tinh của mình, ngay phía dưới chân mình.

Các chuyên gia có thể giải thích chính xác nơi khởi phát một trận động đất, kiểu đứt gãy có liên quan và thậm chí có thể dự đoán những cơn dư chấn sẽ kéo dài trong bao lâu. Tuy nhiên, họ không hoàn toàn chắc chắn về những gì xảy ra bên trong hành tinh của chúng ta vào thời điểm xảy ra một trận động đất. Giới chuyên môn hiện vẫn không nắm được bản chất cũng như hoạt động của các cơ cấu giúp ngăn cản những vết đứt gãy lan truyền và sau đó đột ngột ngừng hoạt động.

Chuyên gia địa vật lý Tom Heaton của Caltech cho biết: "Vấn đề ma sát trượt trong các cơn địa chấn là một trong những vấn đề cơ bản nhất trong mọi khoa học về trái đất. Việc tìm ra các hiện tượng vật lý cơ bản của động đất vẫn là một câu chuyện bí ẩn suốt 30 năm qua".

Bạn là ai?

Vấn đề bản chất của ý thức từ lâu đã gây đau đầu cho các chuyên gia tâm lý và những nhà khoa học nghiên cứu nhận thức. Dẫu vậy, theo Joseph LeDoux - một chuyên gia thần kinh tạo Đại học New York (Mỹ), một phần của câu trả lời đơn giản một cách đáng ngạc nhiên: Hầu hết những gì thúc đẩy những việc chúng ta làm được gói gọn trong các hệ thần kinh không dễ tiếp cận bằng suy nghĩ có ý thức.

Nhà khoa học Morsella đồng tình: "Quan điểm trực quan thường ngày về ý niệm cái tôi và sự kiểm soát của nó đối với các hành vi cũng sai lầm như quan điểm rằng trái đất phẳng. Mặc dù chúng ta nghĩ về bản thân như những chủ thể độc lập nhưng thực sự không đúng như vậy. Tất cả mọi thứ chúng ta làm đang chịu ảnh hưởng của các quá trình vô thức và môi trường của chúng ta, ông Morsella nói thêm.

Bộ não người hoạt động như thế nào?

"Chúng ta đều nghĩ mình hiểu được bộ não người - ít nhất là của chúng ta - thông qua kinh nghiệm bản thân. Tuy nhiên, kinh nghiệm chủ quan của riêng chúng ta là một chỉ dẫn rất nghèo nàn về việc bộ não hoạt động như thế nào", Scott Huettel thuộc Trung tâm Khoa học thần kinh nhận thức của Đại học Duke, nhận định.

Theo Norman Weinberger, một nhà thần kinh học tại Đại học California, Irvine, một trong số những điều bí ẩn là: "Chúng tôi vẫn chưa có một biện pháp hữu hiệu để để nghiên cứu việc các nhóm tế bào thần kinh hình thành những hệ thống chức năng như thế nào khi chúng ta học, ghi nhớ, hoặc làm bất cứ điều gì khác, bao gồm cả việc nhìn, nghe, di chuyển và yêu đương ... Nếu chúng ta hiểu được bộ não, chúng ta sẽ hiểu cả của các khả năng cũng như những giới hạn của nó về suy nghĩ, cảm xúc, lý luận, yêu đương và mọi khía cạnh khác của đời sống con người".

Theo Vietnamnet