LA CIENCIA APARECIÓ POR LA NECESIDAD DE RESPONDER LAS PREGUNTAS DE LA GENTE. Y parece que la mayoría de los fenómenos complejos se han estudiado a lo largo y a lo ancho, pero solo queda "muy poco": comprender la naturaleza de la materia oscura, abordar el problema de la gravedad cuántica, resolver el problema de las dimensiones del espacio / tiempo, comprender qué es la energía oscura (y algunos cientos de preguntas similares). Sin embargo, todavía hay fenómenos aparentemente más simples que los científicos no pueden explicar por completo.
¿Qué es el vidrio?
El premio Nobel Warren Anderson dijo una vez: "El más profundo e interesante de los problemas sin resolver en la teoría del estado sólido radica en la naturaleza del vidrio". Y aunque la humanidad conoce el vidrio desde hace más de un milenio, cuál es la razón de sus propiedades mecánicas únicas, los científicos aún no lo entienden. De las lecciones escolares, recordamos que el vidrio es un líquido, pero ¿lo es? Los científicos no saben exactamente cuál es la naturaleza de la transición entre las fases líquida o sólida y vítrea y qué procesos físicos conducen a las principales propiedades del vidrio.
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El proceso de formación del vidrio no se puede explicar con ninguno de los instrumentos actuales de la física del estado sólido, la teoría de muchas partículas o la teoría de los líquidos. En pocas palabras, el vidrio líquido fundido gradualmente se vuelve cada vez más viscoso cuando se enfría, hasta que se endurece. Mientras que en la formación de sólidos cristalinos, como el grafito, los átomos en un momento forman las estructuras periódicas habituales.
El vidrio se comporta de tal manera que aún no puede ser descrito por la mecánica estadística de equilibrio.
Tarun Chitra, investigador de dinámica molecular, explica la organización de moléculas en diferentes sustancias a través de la danza. Un cuerpo sólido perfecto es como un baile lento, cuando dos socios, junto con otras parejas, se mueven alrededor de su posición inicial en la pista de baile. El líquido ideal es como una fiesta de citas, cuando todos intentan bailar con todos en la sala (esta propiedad se llama ergodicidad), mientras que el ritmo promedio con el que todos bailan es aproximadamente el mismo. Por esta analogía, el vidrio es como un baile, cuando un grupo de personas se divide en subgrupos más pequeños y cada uno gira en su propia danza circular. Puedes cambiar de pareja de tu círculo y este baile ocurre para siempre.
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El vidrio se comporta de tal manera que aún no puede describirse mediante la mecánica estadística de equilibrio. En particular, la autocorrelación subexponencial y la función de correlación cruzada de vidrio se pueden obtener mediante un número infinito de procesos aleatorios. Hasta cierto punto, el sistema funciona de manera más o menos clara y predecible, pero si lo observa el tiempo suficiente, comienza a ver cómo algunas características se describen mejor mediante la teoría de la probabilidad y los procesos aleatorios.
¿Cómo funciona un placebo?
Los placebos, o sustancias que no tienen propiedades curativas obvias, pero que tienen un efecto positivo en el cuerpo, se conocen desde hace mucho tiempo. El efecto placebo se basa en el impacto psicoemocional. Pero los investigadores han demostrado más de una vez que un placebo que no tiene sustancias activas puede estimular respuestas fisiológicas reales, incluidos cambios en la frecuencia cardíaca y la presión arterial, así como la actividad química en el cerebro. El placebo también ayuda a aliviar el dolor, la depresión, la ansiedad, la fatiga e incluso algunos de los síntomas de la enfermedad de Parkinson.
Aún no se comprende completamente cómo nuestra psique puede afectar la salud, y los científicos no pueden descubrir los mecanismos subyacentes a las respuestas fisiológicas al placebo. Obviamente, muchos aspectos diferentes se entrelazan en el efecto y los chupetes no afectan la fuente o la causa de la enfermedad. Se ha establecido experimentalmente que la respuesta del organismo difiere según el método de administración del placebo (al tomar píldoras o inyecciones). Además, los placebos dan solo el efecto terapéutico esperado, es decir, conocido de antemano. Y cuanto más altas sean las expectativas, más fuerte será el efecto placebo. Además, se sabe que puede mejorarse mediante la exposición verbal activa del paciente. No todo el mundo se ve afectado por un placebo. Más a menudo, el placebo actúa sobre personas extrovertidas, personas con mayores niveles de ansiedad, desconfianza y dudas.
En octubre de 2013, se publicó un estudio que demuestra que el efecto placebo está asociado con una mayor actividad alfa en el cerebro. Las ondas alfa surgen en un estado relajado, que es similar a un trance ligero o meditación, es decir, en el estado más sugestionable. El efecto placebo tiene un efecto significativo sobre el sistema nervioso humano en el área de la médula espinal. Pero hasta ahora nadie ha podido describir en detalle el mecanismo de su efecto.
¿Qué significó la señal sorpresa del espacio profundo?
El 15 de agosto de 1977 tuvo lugar uno de los eventos más misteriosos de la historia de la exploración espacial. El Dr. Jerry Eiman, mientras trabajaba en el radiotelescopio Big Ear como parte del proyecto SETI, registró una fuerte señal de radio espacial de banda estrecha. Sus características (ancho de banda de transmisión, relación señal / ruido) estaban en línea con las esperadas de una señal extraterrestre. Impresionado por esto, Eiman rodeó los caracteres correspondientes en la impresión y firmó “¡Guau!” En el margen. Esta firma dio el nombre a la señal.
La señal provino de una región del cielo en la constelación de Sagitario, a unos 2,5 grados al sur del grupo de estrellas Chi. Sin embargo, después de años de esperar a que volviera a suceder algo así, no pasó nada.
Los científicos afirman que si la señal fuera de origen extraterrestre, entonces los seres que lo enviaron deben pertenecer a una civilización muy, muy avanzada. Para enviar una señal tan potente, necesita al menos un transmisor de 2,2 gigavatios, que es mucho más potente que cualquiera de los de la Tierra. Por ejemplo, el sistema HAARP de Alaska, uno de los más potentes del mundo, supuestamente es capaz de transmitir una señal de hasta 3.600 kW.
Una hipótesis para la fuerza de la señal es que la señal inicialmente débil fue mejorada significativamente por la acción de la lente gravitacional; sin embargo, esto todavía no excluye la posibilidad de su origen artificial. Otros investigadores sugieren la posibilidad de rotación de la fuente de radiación como una baliza, cambios periódicos en la frecuencia de la señal o una sola señal. También hay una versión de que la señal se envió desde una nave espacial alienígena en movimiento.
En 2012, con motivo del 35 aniversario de la señal, el Observatorio de Arecibo envió una respuesta de 10.000 tuits codificados en dirección a la supuesta fuente. Sin embargo, no se sabe si alguien los recibió. Hasta ahora, la señal de sorpresa sigue siendo uno de los principales misterios para los astrofísicos.
¿Por qué la gente se divide en zurdos y diestros?
Durante los últimos 100 años, los científicos han estudiado bastante bien el problema de por qué la gente usa predominantemente una mano y por qué con más frecuencia es la mano derecha. Sin embargo, no existe una prueba empírica estándar para diestros o zurdos, ya que los científicos no pueden comprender completamente qué mecanismos están involucrados en este proceso.
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Los científicos no están de acuerdo sobre qué porcentaje de la humanidad es diestro y qué porcentaje es zurdo. En general, se cree que la mayoría (70% a 95%) son diestros, la minoría (5% a 30%) son zurdos, y también hay un número indefinido de personas con simetría completa. Se ha demostrado que los genes influyen en la zurda y la diestra, pero aún no se ha identificado el "gen de la mano izquierda" exacto. Existe evidencia de que los mecanismos sociales y culturales pueden influir en la propensión a usar la mano derecha o izquierda. El ejemplo más típico de esto es cómo los maestros reeducaban a los niños, obligándolos a cambiar de la mano izquierda a la derecha al escribir. Al mismo tiempo, en este momento, las sociedades más totalitarias tienen menos personas zurdas que las sociedades más liberales.
Solo tenemos una idea general de las causas de la diestra, y los investigadores aún tienen que averiguarlo en detalle.
Algunos investigadores hablan de la zurda "patológica" asociada con la lesión cerebral durante el parto. En la década de 1860, el cirujano francés Paul Broca notó la relación entre la actividad de las manos y los hemisferios del cerebro. Según su teoría, las mitades del cerebro están conectadas a las mitades del cuerpo en un patrón entrecruzado. Pero por el momento se sabe que estas conexiones no son tan simples como las describió Broca. Las investigaciones realizadas en la década de 1970 mostraron que la mayoría de los zurdos tienen la misma actividad del cerebro izquierdo, que es típica de todas las personas. Sin embargo, solo una parte de los zurdos tiene varias desviaciones de la norma.
Al estudiar los problemas de ser zurdos y diestros en primates, los científicos han establecido que la mayoría de los animales de una población particular son zurdos o diestros. Al hacerlo, los monos individuales a menudo desarrollan sus preferencias individuales. Como resultado, todavía tenemos solo una idea general de las causas de la diestra, y los investigadores solo tienen que comprender en detalle todos los mecanismos de su formación.
¿Cómo se vuelve viva la materia inanimada?
En el mundo científico actual prevalece el concepto de evolución biológica, según el cual la primera vida surgió por sí misma a partir de componentes inorgánicos como resultado de procesos físicos y químicos. La teoría de la abiogénesis describe cómo la materia viva proviene de la materia inanimada. Sin embargo, tiene muchos problemas.
Se sabe que los principales componentes de la materia viva son los aminoácidos. Pero la probabilidad de que ocurra accidentalmente una determinada secuencia de aminoácidos y nucleótidos corresponde a la probabilidad de que varios miles de letras del tipo de composición sean arrojadas desde el techo de un rascacielos y dobladas en una determinada página de la novela de Dostoievski. La abiogénesis en su forma clásica asume que tal "caída de fuente" sucedió miles de veces, es decir, tantas veces como fue necesario hasta que se formó en la secuencia requerida. Sin embargo, según estimaciones modernas, esto llevaría mucho más tiempo de lo que existe todo el universo.
Al mismo tiempo, los científicos continúan intentando crear una célula viva artificial en condiciones de laboratorio. Un conjunto completo de aminoácidos y nucleótidos y la célula bacteriana más simple aún dividen el abismo. Quizás las primeras células vivas fueron muy diferentes a las que podemos observar ahora. Asimismo, una gran cantidad de científicos apoyan la hipótesis de que las primeras células vivas podrían ingresar a nuestro planeta gracias a meteoritos, cometas y otros objetos extraterrestres.
Porque estamos durmiendo
Dormimos el 36% de nuestras vidas, pero los científicos no pueden explicar completamente la naturaleza del sueño. El sueño es inherente al ser humano, ya que está en nuestros genes, pero por qué apareció este estado en el proceso de evolución y cuáles son los beneficios del sueño es un misterio.
Los científicos ya han descubierto que los músculos crecen más rápido durante el sueño, las heridas sanan mejor y la síntesis de proteínas se acelera. En otras palabras, el sueño ayuda al cuerpo a reponer lo que perdió mientras estaba despierto. Estudios recientes han demostrado que durante el sueño nuestro cerebro se limpia de toxinas, y si una persona interfiere con este proceso (en otras palabras, no duerme), tiene un mayor riesgo de trastornos neurológicos. Además, durante el reposo en el cerebro, las conexiones entre las células se debilitan o desconectan, por lo que liberamos espacio para la recepción de nueva información. Se generan nuevas sinapsis en el cerebro, por lo que la falta de sueño amenaza con reducir la capacidad de adquirir, procesar y recordar información.
Durante el sueño, el cerebro a menudo repite algunos de los episodios que nos sucedieron durante el día y, según los investigadores, este proceso ayuda a fortalecer nuestra memoria. Aunque el contenido de los sueños está determinado por impresiones reales, nuestra conciencia en un sueño es diferente de nuestra conciencia durante la vigilia. En un sueño, nuestra percepción del mundo resulta mucho más imaginativa y emocional. Vemos varias imágenes, nos preocupamos por ellas, pero no las podemos comprender adecuadamente. Los científicos creen que los mecanismos de sincronización que dominan el cerebro carotídeo están más asociados con el primer sistema de señalización y la esfera emocional. Pero qué son los sueños, todavía es imposible responder de manera inequívoca.
¿Por qué ronronean los gatos?
Nadie sabe a ciencia cierta por qué ronronean los gatos. El ronroneo se diferencia de muchos otros sonidos animales en que la vocalización se produce a lo largo de todo el ciclo respiratorio (tanto al inhalar como al exhalar). Alguna vez se pensó que el sonido era producido por el flujo de sangre a través de la vena cava inferior, pero ahora la mayoría de los científicos están de acuerdo en que la laringe, los músculos laríngeos y un oscilador neural están involucrados en el proceso de producción del sonido.
Los gatitos aprenden a ronronear tan pronto como tienen un par de días de edad. Los veterinarios asumen que su ronroneo significa algo así como las palabras humanas "mamá", "estoy bien" o "estoy aquí". Estos sonidos ayudan a fortalecer el vínculo entre el gatito y su madre.
Pero cuando el gatito crece, también continúa ronroneando, y muchos investigadores están convencidos de que en la edad adulta este sonido se asocia con el placer y la alegría. A veces, los gatos ronronean cuando están heridos o enfermos. La Dra. Elisabeth von Muggenthaler sugiere que el ronroneo y las vibraciones de baja frecuencia que produce son un "mecanismo de autocuración natural" que fortalece, cura las heridas y alivia el dolor.
El rasgo vocal de los gatos domésticos no es único. Otros felinos, como linces, guepardos y pumas, también ronronean. Aunque algunos grandes felinos (leones, leopardos, jaguares, tigres, leopardos de las nieves y leopardos nublados) no pueden hacer esto.
