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七個一直困擾我們的未解之謎

我們能找到宇宙的中心嗎?

宇宙的三維概念使我們相信,目前所存在的一切,都始于138億年前發生的大爆炸。從我們所在的位置來觀察,總是能看到各種星系在遠離地球,仿佛我們所在之處就是宇宙的中心,但如果我們身處銀河系的其他地方,能觀察到的景象也都是相同的。所以,尋找宇宙的中心是徒勞的,因為宇宙誕生的爆炸中心無處不在。

為了理解這一概念,我們要先把宇宙想象成是扁平的,各個星系都在自身所在的點上不斷膨脹,這使得宇宙也一直在膨脹。但如果我們用三維的角度來想象宇宙,就很容易會将其視為一個球體,并認為它是從内部的某個中心點爆炸而來的,從而相信宇宙有中心。然而事實上,宇宙中的每個點都在膨脹,任何地方都可以成為中心,所以宇宙也就沒有中心。

我們能克隆出恐龍嗎?

自從看了電影《侏羅紀公園》,我們就夢想着有一天也能建成一個恐龍主題公園,但這真的可能實現嗎?要克隆恐龍或任何其它動物(不論是否滅絕),都必須擁有其完整的基因組,這意味着該物種的DNA必須處于良好狀态。不幸的是,據遺傳學家計算,DNA的平均壽命隻有521年,而恐龍的存在要追溯至6500萬年以前。

如果我們在琥珀保存的蚊子腹中得到了恐龍血呢?盡管這就是《侏羅紀公園》裡科學家們複原恐龍的前提,但這種想法并沒有科學依據。即使以此方法得到了恐龍血,血液也已經在樹脂中受到了污染。就算血液沒有被污染,又成功得到了恐龍的DNA,也無法得到恐龍完整的基因組,因為我們還需要其近親的遺傳物質,而恐龍沒有近親。在電影中,科學家們用青蛙的DNA還原了霸王龍,但其實用鳥類的DNA可能更合适,因為恐龍真正的直系後代是鳥類。

再退一步,假如我們真的得到了恐龍完整的基因組,又該如何讓它誕生呢?恐龍和鳥類一樣都是卵生,是從蛋裡孵化出來的,所以除非科學家能先找出一種類似于恐龍的動物,否則我們無法克隆恐龍。就像電影中古生物學家傑克·霍納打算利用反向基因工程技術改造雞的胚胎,使其具有恐龍的某些特征,他還給這種雞胚胎取了個有趣的名字——“恐龍雞”。

我們能找到地球生命的起源嗎?

我們不知道,生命是在何時何地,又是以何種方式開始的。1827年,達爾文在寫給他的好朋友植物學家約瑟夫·胡克的一封信中提到:“生命最早很可能是在一個熱的小池子裡開始的。”直到現在,科學界仍普遍假設,生命起源于45億年前地球海洋中存在着有機分子的“原始湯”。

法國科學家拉斯拜爾在1825年提出,每個細胞都來自另一個細胞。假設真的如此,通過科學估算,第一個細胞來自40億年前。一方面,我們無法确定它是否真的存在,另一方面,也有其他假設認為,地球生命可能來自外太空,通過隕石或彗星才到達了地球。

無法找到生命起源的另一個問題是,我們甚至無法給生命下唯一的定義。例如生物學家可以認為,一個能夠移動、進食、排洩、繁殖,并對外部刺激作出反應的事物就是生命,因為這就是我們所知道并認為的生命運作方式。但僅從這個定義來看,我們很難回答病毒究竟是不是生命?計算機又是不是生命?還有機器人呢?

美國索爾克生物研究所的傑拉德·喬伊斯将生命定義為“一個能進行達爾文式進化、自我維持的化學體系”。在這種解讀下,即使有一天機器人變得比人類更聰明,它們也不能算是生命。

基因和環境,哪個對人的影響更大?

人們普遍認為,一個人的性格是由其自身的遺傳物質,以及所處的環境和所接受的教育決定的。但哪個因素影響更大呢?伏爾泰在18世紀就說過:“天性比教育更強大。”反之,盧梭認為,人若不受社會腐壞,則會保持本性善良。

據進化心理學研究,人類在很長一段時間内都是以狩獵、采集者的身份生存下來的,直到現在這種基因都在影響着我們。例如,現代人容易患上肥胖症的原因在于,我們的基因裡存有食物稀缺年代的記憶,盡管如今身處于一個物質豐富的年代,但基因還是讓我們更鐘愛高脂肪和高熱量的食物。

不過,據表觀遺傳學研究,人的基因有很大的靈活性,能在短時間内适應新環境。最著名的例子是二戰時期的荷蘭大饑荒——“饑餓的冬天”,當時有兩萬人餓死,而幸存婦女生下的孩子普遍偏矮、偏輕。不僅如此,這些孩子的下一代盡管得到了充分喂養,卻還是偏矮、偏輕。這表明祖父母遭受的饑荒環境,影響了孫輩的基因。

所以,在現實生活中,研究是環境還是基因對我們的影響更大,是沒有意義的,因為這兩者相互重疊且相互影響,無法在其之間劃出一道明确的分界線。

我們能找到最小的單位嗎?

公元前5世紀,古希臘哲學家德谟克裡特提出,物質是由極小的“原子”微粒構成的,且物質隻能分割到原子為止。2000多年後,科學家發現了間接證據證明他是對的。再往後,科學家又發現,原子是由質子、中子和電子構成的。而現在我們知道,還有比原子更小的粒子,比如輕子和誇克。

2012年,在位于日内瓦的歐洲核子研究中心建造的大型強子對撞機中,科學家們又發現了一個粒子——希格斯玻色子。這是粒子物理學标準模型預言的一種自旋為零的玻色子,也是該理論預言的62種基本粒子中,最後一個被發現的粒子,被稱為“萬物的質量之源”。

如果繼續研究下去,我們是否能找到最小的單位?有一部分物理學家相信,還存在一種構成誇克和輕子的亞原子粒子,稱之為“前子”。也有一部分物理學家認為,自然界的基本單位不是電子、光子、誇克之類的點狀粒子,而是很小的線狀的“弦”。總而言之,這條尋找宇宙最小粒子的路,我們還沒有走到盡頭。

什麼是“我”?

人類總是以“萬物之靈”自居,因為我們擁有意識和智力,這使我們自認為優越于其他物種,但越來越多的研究表明,動物也擁有自我意識。能在鏡子裡識别自己,是擁有自我意識的最好證明。到目前為止,除了人類以外,黑猩猩、海豚和大象都能在鏡子中識别自己,而鴿子和大猩猩在某些情況下也能做到,但貓、狗和兩歲以下的孩子都不能。

什麼是“我”,在哲學上也是個複雜的問題,很容易掉進主觀唯心主義的陷阱,會認為所有現實都隻能通過“我”來解釋,感覺周圍的事物和其他的人,都隻存在于我們心中。

從存在的概念上看,研究什麼是“我”也沒有意義。因為在分子和原子的水平上,我們甚至不是1分鐘前的那個自己。我們的身體在不停地交換原子,而今天的原子,在過了40年後,可能僅有10%還存在于這副身體裡,在大腦中也是如此。

我們可以預測未來嗎?

如果宇宙中存在的所有事物都遵循不變的規律,那麼從理論上來說,任何事件都可以被計算和預測,隻是我們永遠不會有足夠的計算能力來做到這一點。從這個意義上來看,我們的宇宙是具有确定性的,但不可計算。

事實上,我們之所以對未來的了解非常有限,是因為我們忽略了無數的變量,哪怕是一個最小的變量,也将影響我們嘗試預測的結果。要預測未來,就必須了解整個宇宙,而我們自己也是這個宇宙的一部分,要忽略我們自己這個變量,除非我們能跳出宇宙對其進行測算,但這是不可能的。



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