Misterele ştiinţeiProgresul ştiinţific din ultimii 100 de ani este uluitor, iar descoperiri importante au loc cu o cadenţă aproape zilnică în ultimii ani. Foarte probabil, mulţi dintre cei mai în vârstă deţin cunoştinţe acumulate cu ani în urmă care azi pur şi simplu nu mai sunt valabile. Sunt însă şi întrebări la care ştiinţa nu are încă un răspuns...

CUPRINS:

Cum devine om un ovul fertilizat?
Ce se află în centrul Pământului?
De ce dormim?
Cum funcţionează inseparabilitatea cuantică?



1. CUM DEVINE OM UN OVUL FERTILIZAT?

Ce se întâmplă din momentul în care peretele unui ovul este penetrat de un spermatozoid până în momentul în care o nouă fiinţă umană este formată, cu toate organele sale, funcţionând într-o armonie şi interdependenţă uluitoare, reprezintă un proces de o complexitate incredibilă pe care natura îl duce la bun sfârşit aproape de fiecare dată.

Cum se întâmplă acest lucru, care este mecanismul celular care face ca, deşi se porneşte de o singură celulă, să se ajungă la multiple tipuri de celule, cu roluri diferite, deşi toate au practic aceeaşi informaţie genetică este încă un mister.

Toate celulele dintr-un organism, oricât de complex, au la origine celulele nespecifice - generale - ale embrionului. Toate aceste celule nespecifice au acelaşi set de cromozomi, ce conţin informaţiile genetice pentru "construirea" întregului organism. Dar în procesul dezvoltării embrionului anumite gene sunt activate în anumite celule, pe când în alte celule sunt activate alte gene. Cele mai multe dintre gene sunt, în fapt, inactive pentru cea mai mare parte a timpului. Genele produc proteine. Fiecare tip de celulă (diferite acum prin genele declanşatoare specifice) produc tipuri diferite de proteine. În acest fel, apare o diferenţiere a celulelor. Celulele de acelaşi tip se strâng împreună pentru a forma organele.


În ultimii ani s-au făcut cercetări asidue în determinarea mecanismului ce specializează celulele. Maniera exactă în care are loc diferenţierea celulară şi mecanismul care declanşează activarea unor anumite gene rămân, deocamdată, nedesluşite.

Odată lămurit acest proces celular, ar fi posibilă, de exemplu, la pierderea unui picior, creşterea naturală a unuia nou. Unele animale au această posibilitate pentru unele părţi ale corpului. Medicina viitorului va putea face acest lucru, probabil, pentru oricare dintre organele omului.

 

 

2. CE SE AFLĂ ÎN CENTRUL PĂMÂNTULUI?

Ceea se ştie este că în centrul Pământului se află o minge uriaşă de fier de mărimea Lunii. Se mai cunoaşte că  între această bilă de fier şi crusta solidă a Pământului (aproape 3000 de kilometri grosime) se găseşte un ocean format dintr-un lichid ai cărui constituenţi nu sunt cunoscuţi încă.

Mulţi oameni de ştiinţă consideră că acest lichid conţine mult fier. De asemenea, ar fi mult hidrogen şi sulf. Unii cercetători cred că bila de fier din centru ar deveni din ce în ce mai mare. Efectul? În final, odată ce solidul va "înghiţi" oceanul fluid ce-l înconjoară, câmpul magnetic al Pământului va dispărea.



3. DE CE DORMIM?

Deşi întrebarea poate părea ciudată, prin prisma evidenţei răspunsului, nu este. Desigur, organismul are nevoie de odihnă după efortul depus pe timpul zilei, dar am putea foarte bine să ne odihnim bine-mersi cu ochii deschişi pe o canapea, privind la televizor ori privind trecerea norilor pe bolta cerească. Aşadar, întrebarea nu este de ce avem nevoie de odihnă, ci de ce avem nevoie de somn, adică de ce este nevoie să ne pierdem starea de conştienţă câteva ore bune pe zi?

S-au formulat mai multe răspunsuri în ultimul timp. Unul este acela că somnul ajută la fixarea cunoştinţelor. Şi probabil că unii dintre cititori vor fi de acord cu această teorie, aducându-şi aminte că  - în timpul şcolii - dimineaţa ştiau mai bine lecţia pe care seara o bâjbâiau. Alt răspuns susţine că somnul are rol în autodetoxificarea şi autorepararea creierului. Un fel de reparaţie capitală, cu utilajul scos din priză.
Mai sunt şi alte teorii, dar nici una care să fie credibilă pentru întreaga comunitate ştiinţifică. În continuare, întrebarea "de ce dormim?" rămâne un mister...


4. CUM FUNCŢIONEAZĂ INSEPARABILITATEA CUANTICĂ (QUANTUM ENTANGLEMENT)?

Inseparabilitatea cuantică este probabil cel mai straniu fenomen din galeria bizareriilor cuantice. În ce constă aceasta? În faptul că starea uneia dintre două sau mai multe particule aflate în inseparabilitate cuantică depinde, în anumite condiţii, de starea celorlalte. Două particule pot fi la mii de kilometri distanţă una faţă de cealaltă şi totuşi o acţiune asupra uneia dintre ele produce instantaneu efecte asupra celeilalte. Ori acest lucru, conform teoriei relativităţii, care este fundament al fizicii moderne, nu este posibil, pentru că limita vitezei de deplasare a informaţiei este viteza luminii în vid.
Einstein, care a aflat de acest fenomen, dar în a cărui validitate nu a crezut, l-a numit la un moment "spooky action at a distance", "acţiune ciudată la distanţă".

În 1997 fizicienii au separat o pereche de fotoni aflaţi în starea de inseparabilitate cuantică şi i-au direcţionat, prin intermediul fibrei optice către două sate aflate la 10 kilometri depărtare unul de altul. Inducerea unei stări cuantice într-unul dintre fotoni a provocat inducerea unei stări cuantice opuse în celălalt foton cu o viteză de 7 milioane de ori mai mare decât viteza luminii, adică aproape instantaneu. Deşi există speculaţii privind explicarea acestui fenomen, ca aceea că are loc o călătorie înapoi în timp a informaţiei, nu există încă o explicaţie solidă, argumentată oferită de fizicieni pentru inseparabilitatea cuantică.

 



 

Această serie de articole a fost inspirată de articole pe aceeaşi temă apărute în revistele Science şi Wired.
wired.com/wired/archive/15.02/bigquestions.html
sciencemag.org/sciext/125th/