(NASA) Mennesker har gjort en svimlende mængde videnskabelige og teknologiske fremskridt i løbet af det sidste århundrede.
Vi har skabt teknologi, der har transformeret vores samfund; videnskabelige fremskridt har hjulpet os med at besvare grundlæggende spørgsmål om, hvem vi er og den verden, vi lever i. Og alligevel består mysterier.
Hvorfor er vi tvunget til at sove hver nat? Hvorfor er vi stadig ikke i stand til at 'se' mørkt stof ? Og hvor pokker er alle aliens?
Folk har diskuteret spørgsmål som disse i årtier - nogle gange århundreder. Heldigvis har vores urokkelige vilje til at afsløre verdens mysterier bragt os tættere på nogle svar end nogensinde før.
Her er seks mysterier, der stadig holder videnskabsmænd vågne om natten, og hvor tæt de er på at løse dem.
Hvorfor har vi brug for søvn?
Hvorfor har vi brug for søvn? Dette kan virke som et ligetil spørgsmål, men svaret er langt mere komplekst, end du måske tror.
Der har været utallige forsøg på at finde en endegyldig grund til, hvorfor mennesker skal sove hver nat, men forskerne er stadig ikke i stand til at give et enkelt, endegyldigt svar.
Fund inden for søvnvidenskab har kastet lidt lys over forviklingerne af søvnstadier og hjerneaktivitet, men i sidste ende har de blot tilbudt brikker til et stadigt voksende, ufuldstændigt puslespil.
Det hjælper ikke, at vi ikke har meget at sammenligne os med – da sovemønstre og hjerneaktivitet hos andre dyr ofte afviger væsentligt fra menneskers, hvilket yderligere mystificerer vores forståelse af søvn.
Jerry Seal , en psykiatriprofessor ved UCLAs Semel Institute of Neuroscience and Human Behavior, har studeret dyrenes sovevaner for at forstå, hvorfor mennesker skal ind i en dvale-lignende tilstand hver nat.
'Vores forståelse og orientering [af søvn] er anderledes end hos noget andet dyr, fordi de fleste af os gerne vil holde os vågne 24 timer i døgnet. Men i den naturlige verden vil dyr, der bruger meget energi, ikke overleve,' siger Siegel til Futurism.
Naturen værdsætter inaktivitet - for eksempel giver vinterdvale visse dyr mulighed for at genoprette og lagre energi, når det ikke er nødvendigt.
'På tværs af arter er energibesparelser den vigtigste evolutionære impuls til søvn,' forklarer Siegel.
Afrikanske elefanter sover for eksempel kun for to timer om dagen i naturen, sandsynligvis fordi de har brug for resten af den tid til at spise for at give deres store kroppe nok energi til at fungere.
Energibesparelsesteorien er en af flere, som videnskabsmænd bruger til at forklare, hvorfor vi sover. Efterhånden som videnskabsmænd har skabt værktøjer, der kan spore hjerneaktivitet under søvnhandlingen, er de kommet tættere på at færdiggøre puslespillet og afsløre alle søvnens mysterier.
For eksempel har hjernen mekanismer på plads, der tillader det at rense sig selv for unødvendig information under søvn.
'Søvn er prisen, vi betaler for at lære,' Giulio Tononi, en psykiatriprofessor ved University of Wisconsin-Madison fortæller Ny videnskabsmand .
Tononi og hans team udførte eksperimenter på sovende mus og fandt ud af, at efter søvn var synapserne betydeligt mindre end dem før søvn.
Tononis team konkluderede, at hjernen skal tillade denne aktivitet at aftage for at størkne information, den indsamlede, mens den var vågen. Hjernen bliver bombarderet med information i løbet af dagen, og den forstærker den med stærke neurale forbindelser.
For at blande den nye information med al den eksisterende information, skal disse forbindelser svækkes for at 'absorbere' den. Med andre ord giver søvn hjernen mulighed for at gøre ny information bøjelig nok til at passe ind i alt det gamle.
Mens denne teori elegant beskriver hjernens proces med at få ny information til at hænge fast under søvn, Tononi og andre neurovidenskabsmænd har endnu ikke bevist, at søvn faktisk er påkrævet for at dette kan ske.
For fuldt ud at forstå søvn har søvnforskere brug for en bedre fornemmelse af de neurobiologiske processer i hjernen under både vågen- og søvncyklusser.
For eksempel, hvorfor kan nogle af os sove gennem ekstremt støjende omgivelser, og nogle af os kan ikke? Når vi er i stand til at måle præcis, hvor vågen eller sovende den menneskelige hjerne er, vil det bringe os endnu længere til at vide alt, hvad der er at vide om søvn.
Men én ting har stået klart som altid: Uden søvn har vi det langt værre.
'Vi ved, at hvis du har søvnmangel, har du manglende opmærksomhed, der faktisk er korreleret med indtrængen i søvnen,' siger Siegel.
Ikke at få nok søvn har en direkte indflydelse på, hvor meget opmærksomhed du kan lægge vægt på verden omkring dig. 'Når du kører bil, kan det være dødeligt at miste opmærksomheden i blot to sekunder.'
Hvad er mørkt stof, og hvorfor kan vi ikke se det?
Vi ved ikke, hvordan det ser ud. Vi kan ikke se det. Men det udgør mere end 26 procent af sagen i det kendte univers.
Siden den hollandske astronom Jacobus Kapteyn havde en hypotese om dens eksistens i 1922, har vi lært at den eksisterer på grund af, hvordan den interagerer med det stof, vi kan observere, men mørkt stof er stadig mystisk usynligt for os.
Det meste af det stof, der er synligt for os, er lavet af neutroner, protoner og elektroner. Men mørkt stof overholder ikke disse klassifikationer.
Den består af forskellige typer partikler, vi endnu ikke har været i stand til at kategorisere, og som interagerer med lys og stof på en helt anden måde.
Mørkt stof absorberer, reflekterer eller udsender ikke lys. Men dens gravitationspåvirkning bøjer lyset, når det passerer i nærheden - den slags observationer er, hvordan videnskabsmænd ved, at mørkt stof eksisterer.
Forskere har studeret dette fænomen og forsøgt at opklare dets mysterier, næsten siden dets begyndelse.
For nylig har Large Hadron Collider ved European Council for Nuclear Research (CERN) bragt os tættere på at gøre det - forskere der arbejder på at identificere det usynlige materiale ved at accelerere små partikler og derefter studere energien og momentum involveret i deres bevægelser, når de støder sammen med høj hastighed.
Nyere undersøgelser tyder på at gravitationsbølge detektorer kunne give os mulighed for at 'se' mørkt stof for første gang. Men sandheden i sagen (så at sige) er, at vi stadig er meget i mørke om en af de mest rigelige entiteter i vores univers.
Hvordan blev universet skabt?
Vi rykker tættere på samle de tidligste øjeblikke af universet , men dens sande oprindelse er stadig et mysterium.
'Enhver teori eller model for 'skabelse' er utrolig spekulative på dette tidspunkt,' Paul Sutter, en astrofysiker ved Ohio State University og chefforsker ved Center for Videnskab og Industri , fortæller Futurism.
Den måske bedst kendte teori om universets begyndelse er Teorien om Big Bang , hvor universet udvidede sig fra en ekstrem varm og tæt singularitet for omkring 13,8 milliarder år siden.
Men folk misforstår, hvis de tror, at sagen simpelthen eksploderede til at blive til fra ingenting, siger Sutter.
'Det Stort brag skete overalt i universet samtidigt; det er ikke en eksplosion i rummet, men en eksplosion af rummet.' Alligevel er den nøjagtige proces af, hvad der forårsagede dette (og selvfølgelig, hvad der var der på forhånd) ukendt.
'Jo tidligere vi går i universets historie, jo mindre forstår vi,' siger Sutter. Mens vi har fanget korte glimt af universet, da det kun var 300.000 år gammel , videnskabsmænd spekulerer stadig om de ekstreme kræfter, der er på spil i universets første øjeblikke.
Som alle gode mysterier giver et spørgsmål, der virker simpelt, flere spørgsmål, der skal løses, før vi kan finde svaret på det indledende spørgsmål.
'Vi er forhindret i at kende de allertidligste øjeblikke (som mindre end 10^-40 sekunder), fordi vi ikke fuldt ud forstår kvanteaspekterne af tyngdekraften,' siger Sutter.
Til dette formål, for fuldt ud at forstå skabelsen af vores univers, bliver vi nødt til at have en omfattende forståelse af fysikkens love, der styrer stof og antistof .
Dette er lidt af et problem, da CERN for nylig bekræftede, at Standard model af partikelfysik skal muligvis vendes på hovedet , da det ikke tegner sig for størstedelen af sagen Big Bang producerede.
Når vi fuldt ud har forstået karakteren af antistof og hvordan det interagerer med stof, vil vi ikke have et endeligt svar på universets oprindelse, men vi vil komme meget tættere på at forstå, hvordan det blev til.
Hvor er Planet Ni ?
Ud over Kuiperbæltet kredser en mystisk klynge af objekter om Solen. De kredser endnu længere fra Solen end Neptun, men nogle af objekternes baner ser ikke ud til at passe til det forventede mønster. De fleste af dem kredser omkring Neptun, holdt i planetens kredsløb af dens kraftige tyngdekraft. Men en håndfuld af disse genstande synes at blive trukket ud af deres plads af noget med meget større masse.
Konstantin Batygin , assisterende professor i planetarisk videnskab ved California Institute of Technology, mener, at disse ejendommeligheder i det mindste delvist er forårsaget af eksistensen af Planet Nine - en endnu ikke-opdaget niende planet i vores solsystem.
Tænk på solsystemet som en kæmpe skive. Banerne for disse mærkeligt opførte objekter synes at bøje skiven opad ved dens kant. Planet Nine skal være massiv for at have denne form for indflydelse - endda en større masse end Jorden.
Men på trods af dens tilsyneladende masse, har vi endnu ikke været i stand til at bevise dens eksistens. Dels skyldes det, at vi først lige er begyndt at lede efter det; videnskabsmænd begyndte først at teoretisere om dets eksistens i 2014.
Det er dog ikke den eneste grund til, at planeten forbliver uopdaget.
'Vi har ikke fundet det endnu, fordi det er svimlende svagt,' siger Batygin. 'Med de bedste teleskoper til stede, kunne vi næsten ikke opdage det, tror vi.'
Infrarød analyse er udelukket, fordi instrumenterne simpelthen ikke er følsomme nok. Det tvinger astronomer til at lede efter reflekteret lys - en endnu mere udfordrende opgave end infrarød analyse.
Dette skyldes, at ethvert lys, som Planet Nine reflekterer, skal rejse fra Solen til solsystemets fjerne områder, hoppe af Planet Nine og derefter komme tilbage til Jorden. Reflekteret lys aftager eksponentielt, når det krydser en afstand; egenskaberne af reflekteret lys er stablet mod os finde Planet Nine.
Men med fremskridt inden for teknologi kan et mere følsomt teleskop muligvis registrere lys, der reflekteres fra det, en gang for alle, hvilket bekræfter Planet Nines eksistens. Astronomer bruger også computersimuleringer til at estimere dens kredsløb for at få en bedre fornemmelse af, hvor den vil være og hvornår.
Det er muligt, at Planet Nine kan være simpel på et punkt i dens kredsløb, der gør den for fjern skal observeres.
Hvorfor får disse lyde min hjerne til at snurre?
Du er måske stødt på dem på YouTube: Tusindvis af videoer fortalt med dæmpede stemmer og ledsaget af bløde lyde, som at massere et tekstureret stykke stof eller den svage brummen fra en hårklipper.
En specialiseret mikrofon giver dig fornemmelsen af, at du er der. Til nogle mennesker , skaber lyden følelsen af en hovedbundsmassage.
Resultatet af denne oplevelse: en afslappende, prikkende fornemmelse i hjernen hos omkring 90 procent af befolkningen. Men hvorfor det sker, og hvorfor det ikke virker for alle, er stadig uvist.
Craig Richard, professor i biofarmaceutiske videnskaber ved Shenandoah University og grundlægger af ASMR Universitet , har studeret denne ejendommelige sensation siden 2013.
'Vi er helt i begyndelsen af at optrevle videnskaben bag ASMR,' siger Richard til Futurism.
Mens tidligere biologiske undersøgelser har vist, at funktionel forbindelse (regioner af hjernen, der lyser op på en fMRI) er anderledes i hjerner, der oplever ASMR, end i dem, der ikke gør, forbliver ASMR et mysterium.
Hvorfor er det kun en vis procentdel af mennesker, der oplever det? Hvorfor eksisterer det overhovedet?
'Jeg tror ikke, der nogensinde vil være én forklaring, der tilfredsstiller alle,' siger han.
Hvor er Intelligent Alien Life?
Universet er milliarder af år gammelt. I betragtning af vores kosmos alder og enorme vidde, er det svært at forstå, hvorfor vi ikke har fundet andre tegn på intelligent liv. Grundlæggende sandsynlighed indikerer, at vi burde have fundet rumvæsner nu, så hvor er de?
Astronomer og fysikere har fremsat mange teorier i deres forsøg på at forklare.
En teori antyder, at der er en stor katastrofal begivenhed der stopper enhver civilisation i nogensinde at skabe kontakt, mens en anden foreslår, at rumvæsener er det fanget under tykke lag af is og roc k på fjerne måner.
Hvis der eksisterer udenjordisk liv i vores solsystem, foreslår forskere, at det sandsynligvis er mikrobielt i modsætning til intelligent fremmed liv. Disse fremmede organismer menes at være på små, iskolde planeter, såsom Saturns måner eller Jupiter .
Det har forskere ved NASA gennemførte undersøgelser at undersøge sammensætningen og tilstanden af de store oceaner på disse måner, fordi de forudsiger, at tilstedeværelsen af rigeligt vand kan tillade fremmede liv at trives.
Men indtil videre er disse kun uddannede gæt baseret på fund af NASAs Galileo-satellit og omfattende scanning og observation. NASA planlægger at se nærmere ved at rejse til Jupiters iskolde måne Europa inden for det næste årti .
Men selv hvis vi fandt fremmede liv, ville vi så være i stand til at genkende det? At lede efter velkendte kulstofbaserede livsformer, der bruger vand som livsstøtte, kan begrænse os i vores søgen efter at finde fremmede liv.
Forskere skal være i stand til fuldt ud at skelne alien-beskeder fra al den anden støj i rummet – og selv det er langt fra enkelt. Hvad hvis deres budskab ikke kan skelnes fra andre frekvenser? Hvad hvis de ikke ønsker at blive fundet?
Under alle omstændigheder er eftersøgningen langt fra slut. Faktisk på mange måder, søgningen er kun lige begyndt .
Denne artikel blev oprindeligt udgivet af Futurisme . Læs original artikel .