22大科学疑问 转自南方网科技频道2007-02-25 21:4422大科学疑问
作者: 来源: 南方都市报网络版 时间: 2007-02-25 16:22:46
地球的中心是什么？时间是幻觉吗？我们为什么需要睡眠？生命来自哪里？宇宙由什么构成？非编码DNA的作用是什么？森林会延缓还是加速气候变暖？南北磁极为什么会逆转？大脑如何产生意识？我们的身体部分失去后为什么无法重新长出来？黑洞中的信息会发生什么？在科学发达的今天，对于宇宙、地球和人类物种本身，我们并不像我们所希望的那样了解。
地球的核心是什么？
我们知道，在地球的中心，大约4000英里之下，有一个月球大小的铁球。我们还知道，我们站在厚达1800英里的岩石之上，它们构成地壳和地幔。在铁球和地幔之间是什么？是某种浓稠液体的海洋，但是科学家们并不知道这种液体的具体构成，也不知道它如何与周围的物质互相作用。
我们非常肯定，这位于地球中央的海洋里蕴涵了大量铁质。但是除此之外呢？根据压力、温度和物质密度推测，一些科学家认为，其中还包含大量氢和硫。伯克莱大学的雷蒙德·简洛兹认为另一种物质是氧，它们从紧贴液态地核的地幔岩石中泄漏进来。
了解地心海洋的物质构成将帮助科学家了解地球的形成，了解地热和对流如何影响板块运动。更详细信息将帮助揭开另一大疑问：是否真如部分科学家所怀疑，地球核心的铁球正在生长。果真如此，它将最终夺取周围的液态金属海洋领地，使地球失去磁场保护。
时间是否一种幻觉？
柏拉图认为时间是永恒的———生命才是一种幻觉。伽利略琢磨出如何把时间表示在图表上，以便从事重要的物理学研究。爱因斯坦说，时间仅是另一维空间。他说，我们对时间的理解建立在它与环境的关系上。奇怪的是，你行进的速度越快，时间移动得越慢。对爱因斯坦理论最极端的解释认为：过去、现在和未来仅仅是我们想象中的片段，是我们大脑的主观构造，目的是使一切看起来不至于同时发生。
爱因斯坦的时空统一构想在图表上比在现实世界中更奏效。时间与其他三维不同———首先，我们在其中只能以一个方向移动。加拿大安大略天体物理学研究所物理学家李·斯默林说：“现在需要的不是滞留在广义相对论对时间的理解，或是回到更古老的绝对时间概念，而是发明某种革命性的新时间概念。”在未来某天，某人终将得出正确结论，只不过还需要一点儿时间。
受精卵如何变成人？
想象你把一个边长1英寸的黑色方块放在一片空旷的土地上。突然，方块开始自行复制，变成2个、4个、8个，16个……这个不断繁殖的方块开始形成结构———篱笆、拱门、墙壁、管道。一些管道变成电线、PVC塑料管、不锈钢材、木桩。一些方块变成了木板、地毯、玻璃窗。电线开始自行连接成一个复杂的网络。最终一幢100层的摩天大厦出现在空旷的土地上。
这和一个受精细胞发育的过程有异曲同工之妙。那么方块怎么知道如何建造摩天大厦？一个细胞怎么知道如何制造人类(或其他哺乳动物)？生物学家从前认为，细胞蛋白中携带着指令。但是，现在看来蛋白质更像是简单的砖块和石头———没有图纸，它们毫无作用。建造生命体的指令肯定藏在细胞DNA中，但是没有人知道如何阅读它们。
尼安德特人去哪了？
他们是我们的亲戚，是人类的近亲。他们看上去像我们，走起来像我们，甚至思考起来也可能像我们。那么，为什么尼安德特人消失了。而我们智人(现代人的学名)却顽强地活了下来。
自从150年前，第一具尼安德特人的骨骼在德国尼安德谷被发现，古人类学家一直在思索，是什么让这种曾经繁盛并广泛分布的史前人类灭绝消失。在许多方面，尼安德特人与我们智人的直系祖先克罗马农人不相上下。他们共同存在了几千年。像我们的祖先一样，尼安德特人也是勇敢的旅居者，他们分布在非洲、欧洲和亚洲部分地区。他们直立行走，能熟练打造石器，发展出隆重的丧葬礼仪。比较克罗马农人，他们体形稍大，肌肉更发达，甚至脑容量也较大。然而，到了约3万年前，尼安德特人却完全消失了。此外，科学家一度猜测尼安德特人曾与人互相杂交，但通过DNA分析却找不到任何杂交的迹象。
一些科学家认为，尼安德特人灭绝是慢性疾病造成的，他们的骨骼化石留下了关节炎和其他骨骼疾病的特征。其他科学家怀疑，罪魁祸首是种族屠杀。或许，克罗马农人系统地消灭了他们的竞争对手。
另一种最新假设认为，克罗马农人凭借先进的经济制度，在竞争中击败了尼安德特人。在去年12月的《当代人类学》杂志上，美国亚历桑纳大学的玛丽·斯汀格尔和史蒂夫·库恩报道说，考古记录显示，所有尼安德特人———男、女、老、幼———都把精力放在“获取大型猎物”上。换句话说，他们都是猎人。相比之下，克罗马农人的分工更细致。男人从事捕杀大型猎物，女人和孩子负责采集植物果实，收获的食物大家一同分享。研究者怀疑，通过这种分工安排，克罗马农人比尼安德特人能更有效率，更灵活地获得食物，从而更迅速地繁衍后代。
换句话说，根据斯汀格尔和库恩的理论，尼安德特人的灭绝既不是病毒的过错，也不能责怪某个大屠杀暴君。他们的失败在于不合时宜的家庭价值观。
