“Alcuni economisti possono prevedere i problemi in alcune parti del sistema finanziario prima che si verifichi una crisi. Ma lo psicologo Philip Tetlock ha dimostrato che gli esperti non sono molto bravi a prevedere gli eventi nel quadro generale dei sistemi sociali”.

1. Cos'è la vita?

Roger Highfield:

“Sappiamo come gli esseri viventi differiscono dalla materia inorganica, ma gli scienziati potrebbero non sapere mai da dove viene la vita e come ha avuto inizio”.

1. Come fornire un approccio migliore ai dati in medicina, come dare un senso alla confusione di questi dati?

Ben Goldacre, medico, accademico:

“Potremmo salvare vite umane se sapessimo come utilizzare i dati di milioni di pazienti, ma ciò sembra impossibile”.

1. Esiste un limite all’intelligenza dell’uomo e della società?

Imran Khan, direttore esecutivo della British Science Association:

“Il potere mentale può aumentare se aumentiamo il numero di neuroni (cellule cerebrali) nel nostro cervello, così come la loro connettività. Pertanto, i fattori fisici possono influenzare quanto possiamo diventare intelligenti: il nostro cervello utilizza già il 20% dell'ossigeno e delle calorie del corpo, sebbene costituisca solo il 2% del peso corporeo. Se non raggiungiamo il limite, vedremo diminuire le possibilità di sviluppo del cervello, ma quando?"

1. I pesci allevati in laboratorio potrebbero risolvere i nostri oceani impoveriti?

Ruth Francis, responsabile delle comunicazioni presso BioMed Central:

“La pesca eccessiva è un grosso problema e potrà solo peggiorare man mano che la popolazione mondiale cresce. L’anno scorso a Londra è stato mangiato il primo hamburger coltivato in laboratorio. Il pesce coltivato in laboratorio potrebbe risolvere la fame nel mondo e la pesca eccessiva da un giorno all’altro”.

1. Cosa ci rende “umani” e lo sapremo mai?

Alex Krotoski, giornalista:

“Il 99% del nostro DNA è identico a quello degli scimpanzé, quindi cosa ci rende diversi? Molti sostengono che siamo solo scimmie con un grande cervello e che l’unica cosa che ci separa è che le nostre mani ci hanno permesso di creare letteratura, arte, musica, matematica e scienza. Forse dobbiamo capire la causa sottostante."

1. Può la biologia essere universale come la chimica e la fisica?

Ben Miller, attore e regista:

“Per quanto ne sappiamo, le leggi della fisica si applicano all’intero Universo. Anche la chimica sembra funzionare allo stesso modo sulle stelle distanti come qui. Ma se la vita avesse origine in un’altra parte dell’Universo, sarebbe basata sulle stesse molecole?

1. Come si riparano i nostri corpi?

Mark Miodovnik, ingegnere e scienziato dei materiali:

“Sappiamo come parti del nostro corpo, come le ossa, si riparano. Più sappiamo, più impariamo a replicare questi processi, creando parti del corpo bioniche da biomateriali”.

1. In che modo il genoma consente al cervello di sviluppare talenti e abilità innate, come la paura dei serpenti?

Steven Pinker, scienziato cognitivo:

"L'esperimento mostra che se un bambino di cinque mesi trascorre in media 7 secondi in più guardando le immagini dei ragni rispetto ad altri oggetti, ciò indica una predisposizione a vederli in modo diverso. Tuttavia, non sappiamo ancora come si sviluppa questa predisposizione”.

1. Perché le persone hanno creato musica?

Alan Rusbridger, redattore capo del Guardian Newspapers:

“Alcune persone pensano che la musica si sia evoluta perché connette insieme gruppi di persone, altri pensano che aiuti ad attrarre un partner. C'è anche l'idea che sia stato sviluppato per caso, come effetto collaterale per ragioni completamente diverse."

1. Siamo soli? Esiste la vita nello spazio e, se sì, quanto è diversa dalla Terra?

Philip Plait, astronomo:

“Ora sappiamo che, data l’abbondanza di esopianeti, la vita probabilmente esiste da qualche altra parte nell’universo. Ma se saremo in grado di contattare la vita extraterrestre o se la troveremo è un’altra questione”.

1. L’universo ha uno scopo e un significato?

Arianna Huffington, Presidente e Redattore Capo di Huffington Post Media Group:

(La tua ipotesi sarà buona quanto la mia).

1. Come funziona il cervello e possiamo risolverlo quando va storto?

James Randerson, redattore del Guardian:

"Sappiamo molto di cosa è fatto il nostro cervello e impariamo ogni volta di più, ma c'è ancora molta strada da fare."

1. È possibile mettere una persona in animazione sospesa?

Frank Swain, scrittore:

“Molti animali vanno in letargo, ma per quanto ne sappiamo gli esseri umani non lo fanno mai. Tuttavia, sarebbe utile congelare temporaneamente le persone se dovessimo intraprendere seri viaggi nello spazio. Uno dei problemi che possiamo incontrare è che gli animali non dormono completamente durante il letargo, a volte devono “svegliarsi” per dormire, per quanto strano possa sembrare”.

1. Possiamo mantenere una popolazione stabile sul pianeta e allo stesso tempo preservare la biodiversità?

Alice Roberts, professoressa e relatrice:

“La popolazione mondiale ha superato la soglia dei sette miliardi e, sebbene l’ONU preveda un costante calo della crescita demografica nei prossimi anni, si prevede che la popolazione mondiale totale raggiungerà i 9,6 miliardi entro la fine del 2050”.

1. La sessualità è genetica?

Guillaume Vandamme:

"Ricerche recenti suggeriscono che la sessualità maschile dipende geneticamente da almeno due cromosomi, anche se il meccanismo esatto rimane poco chiaro."

1. Quale domanda non ha ancora formulato nessuno?

Qui, forse, possiamo dare ai cari lettori la possibilità di sognare la propria immaginazione.

Basato su buzzfeed.com

La scienza

Riusciremo mai a comprendere la natura dell'Universo, cosa ci rende umani e perché sogniamo?

Sono tante le domande di cui non conosciamo ancora la risposta, ma speriamo di trovarle presto.

Ecco alcune delle domande scientifiche più difficili e affascinanti a cui stanno pensando le migliori menti dell'umanità.

Le domande più difficili

1. Di cosa è fatto l'Universo?

Conosciamo circa il 5% della composizione dell'Universo. Questo 5% è costituito da atomi della tavola periodica, che formano tutto ciò che vediamo intorno a noi.

Riposo Il 95% rimane un mistero. Negli ultimi 80 anni è diventato chiaro che il resto è costituito da due entità oscure: la materia oscura (circa il 25%) e l’energia oscura (70%).

Materia oscura si trova intorno alle galassie e agli ammassi di galassie e agisce come un collante invisibile che li tiene insieme. Sappiamo che esiste perché ha massa, quindi gravità.

Energia oscuraè qualcosa di più misterioso, una sorta di mezzo simile all'etere che riempie lo spazio, espandendolo e facendo accelerare le galassie allontanandole l'una dall'altra. Non sappiamo cosa sia l'energia oscura o la materia oscura, e gli astronomi si stanno solo avvicinando alla comprensione di questi "outsider" invisibili.

2. Come è iniziata la vita sulla Terra?

Circa 4 miliardi di anni fa, qualcosa sorse in " brodo primordiale"Era costituito da semplici sostanze chimiche che si incontravano e davano origine alle prime molecole capaci di riprodursi attraverso la divisione cellulare.

Noi esseri umani siamo tutti collegati a queste prime molecole biologiche. Ma altrettanto basilare sostanze chimiche presenti sulla Terra si combinano spontaneamente per creare la vita.

Come abbiamo ottenuto il DNA? Come erano le prime cellule? Gli scienziati ancora non sanno come sia successo. Alcuni sostengono che la vita abbia avuto origine in bacini caldi vicino ai vulcani, altri che l'inizio della vita furono meteoriti caduti in mare.

3. Siamo soli nell'Universo?

Gli astronomi stanno esplorando attentamente l’Universo alla ricerca di mondi in cui l’acqua potrebbe dare origine alla vita, dalla luna Europa e il pianeta Marte nel nostro sistema solare fino ai pianeti distanti molti anni luce.

Nel 1977, i radiotelescopi rilevarono un segnale, simile a un possibile messaggio alieno.

Ora gli astronomi possono studiare più in dettaglio l'atmosfera di mondi lontani per la presenza di ossigeno e acqua. Recentemente, solo nella regione della Via Lattea, sono stati scoperti circa 60 miliardi di pianeti potenzialmente abitabili.

4. Cosa ci rende umani?

Genoma umano Identico al 99% al genoma dello scimpanzé. Il nostro cervello è effettivamente più grande di quello della maggior parte degli animali, ma non è il più grande. Inoltre, abbiamo tre volte più neuroni di un gorilla.

Molte delle cose che pensavamo ci distinguessero dagli animali, compreso il linguaggio, l’uso degli strumenti e la capacità di riconoscerci allo specchio, si osservano anche negli altri animali.

Forse, cultura e il suo impatto sui nostri geni gioca un ruolo decisivo. Gli scienziati ritengono che la capacità di cucinare e la padronanza del fuoco abbiano aiutato gli esseri umani a sviluppare un cervello di grandi dimensioni. Forse capacità di collaborare e le capacità commerciali ci hanno reso un pianeta di persone, non di scimmie?

5. Cos'è la coscienza?

Finora è noto che ciò è dovuto al lavoro di diverse regioni cerebrali collegate tra loro e non solo a una parte del cervello. Se capiamo quali parti del cervello sono coinvolte e come funziona il nostro sistema nervoso, capiremo come nasce la coscienza e forse questo ci aiuterà a creare l'intelligenza artificiale.

Tuttavia, una questione filosofica ancora più difficile è la questione perché dovremmo essere consapevoli.

Un'ipotesi è che combinando ed elaborando una varietà di informazioni e rispondendo ai segnali sensoriali, possiamo farlo distinguere cosa è realmente reale e cosa non lo è e pensare agli scenari futuri che ci aiutano ad adattarci e sopravvivere.

6. Perché sogniamo?

Noi facciamo un terzo della tua vita in un sogno. Considerando la quantità di tempo che trascorriamo dormendo, può sembrare che sappiamo tutto al riguardo. Tuttavia, gli scienziati non riescono ancora a trovare una spiegazione al motivo per cui dormiamo e sogniamo.

I seguaci di Sigmund Freud credono che i sogni siano desideri insoddisfatti, spesso sessuale. Altri sostengono che i sogni non sono altro che impulsi casuali del cervello addormentato.

Studi sugli animali e progressi nell’imaging cerebrale hanno dimostrato che il sonno gioca un ruolo nella memoria, nell’apprendimento e nelle emozioni.

7. Perché esiste la materia?

Secondo le leggi della fisica la materia non dovrebbe esistere da sola. Ogni particella della materia, ogni elettrone, protone, neutrone deve avere un “gemello” - antimateria. Positroni o antielettroni, antiprotoni e antineutroni dovrebbero esistere in gran numero, ma non è così.

Se materia e antimateria si incontrano, scompaiono entrambe a causa dell'enorme quantità di energia prodotta. Secondo la teoria, il Big Bang ha creato quantità uguali di entrambi, ma è successo qualcosa che ha lasciato solo la materia nell'universo.

Naturalmente la natura ha le sue ragioni per creare la materia, altrimenti non esisteremmo.

I ricercatori stanno analizzando i dati degli esperimenti del Large Hadron Collider per capire perché esiste una tale asimmetria tra materia e antimateria nel nostro Universo.

8. Esistono altri Universi?

Il nostro Universo è l’unico? Le teorie moderne e la cosmologia si rivolgono sempre più all'idea di esistenza altri Universi, possibilmente con proprietà diverse, diverso dal nostro.

Se ce ne sono un numero infinito nel Multiverso, qualsiasi combinazione di parametri può essere riprodotta altrove e puoi esistere in un altro universo. Ma lo è? E come facciamo a sapere che è così? Se non possiamo confermare questa ipotesi, fa parte della scienza?

9. Possiamo vivere per sempre?

Viviamo in tempi straordinari in cui iniziamo a pensare all’invecchiamento non come un fatto della vita, ma come una malattia che può essere curata e possibilmente prevenuta, almeno per un lungo periodo.

La nostra conoscenza su cosa porta all’invecchiamento, e il motivo per cui alcuni animali vivono più a lungo di altri sono in continua espansione. I dati sui danni al DNA, sul metabolismo e sulla salute riproduttiva ci aiutano a costruire un quadro più completo e possibilmente a creare cure.

Ma la domanda più importante non è quanto vivremo, bensì per quanto tempo vivremo bene. E poiché molte malattie, tra cui il diabete e il cancro, hanno maggiori probabilità di essere malattie legate all’invecchiamento, il trattamento dell’invecchiamento potrebbe essere fondamentale.

10. È possibile viaggiare nel tempo?

Viaggiare nello spazio è abbastanza fattibile, ma è possibile viaggiare nel tempo?

Se riguarda viaggiare nel passato, le leggi della fisica lo impediscono e rimarrà per sempre nella nostra memoria.

Tuttavia, la strada verso il futuro è più aperta per noi. Secondo la teoria della relatività speciale di Einstein, il tempo scorre più lentamente per gli astronauti sulla Stazione Spaziale Internazionale. Alla velocità di rotazione della ISS, questo effetto è praticamente impercettibile, ma se la velocità aumenta fino alla velocità della luce, le persone saranno in grado di volare migliaia di anni nel futuro.

Tuttavia, non potremo tornare indietro nel tempo e raccontare ad altri ciò che abbiamo visto.

I bambini sono molto interessati a partecipare a varie competizioni e staffette. Un evento la cui idea principale sono le questioni intellettuali attirerà sicuramente molte persone disposte a partecipare. Tali eventi affascineranno sia i bambini che gli adulti. Pertanto, vale la pena prestare attenzione a loro e condurli più spesso, soprattutto tra gli studenti delle scuole medie e superiori.

Perché i giochi intellettuali sono utili per gli scolari?

Un gioco intelligente che include domande intellettuali è molto utile per i bambini. In termini di sviluppo personale, questo aiuterà:

• imparare a prendere rapidamente decisioni importanti;
• pensare logicamente;
• trovare soluzioni in situazioni difficili;
• aumentare l'attività cerebrale;
• senti la fiducia e lo spirito di vittoria quando rispondi correttamente.

In termini di benefici per la compagnia dei bambini, le domande intellettuali e lo spirito di eccitazione contribuiranno a:

• comunicazione attiva tra gli studenti;
• sviluppare competenze per trasmettere le tue idee;
• unire la squadra in una situazione difficile.

In ogni caso, le domande intellettuali per gli scolari contribuiranno a rendere la vacanza luminosa, piena di emozioni e voglia di vincere.

Come interessare i bambini

Per la maggior parte, agli studenti stessi non dispiace intraprendere una missione così responsabile come partecipare a una staffetta intellettuale. Ma affinché il gioco sia pieno di eccitazione, sete di vittoria e impegno, vale la pena trovare motivazione. Potrebbe essere:

• un regalo per tutti;
• coppa per la squadra vincitrice;
• attestati per tutti i partecipanti;
• vincere un viaggio in un campo di pionieri per bambini;
• ricezione automatica dei voti in materie legate al tema del gioco.

Ci sono innumerevoli idee che puoi inventare riguardo agli incentivi. La cosa principale è che c'è un incentivo a prendere una posizione attiva nella staffetta intellettuale.

Domande intellettuali interessanti per gli studenti delle scuole superiori

Affinché la competizione sia attiva, insolita e interessante, è necessario prepararsi con cura. Varie domande intellettuali con risposte ti aiuteranno a farlo:

• Assegna un nome ai continenti del globo che iniziano con la lettera "A". Quanti sono in numero? (Ce ne sono cinque: Nord America, Sud America, Africa, Australia e Antartide.)
• Quanti occhi ha una mosca? (Cinque.)
• sentimenti considerati basilari? (Cinque: vista, udito, olfatto, gusto, tatto.)
• Quanti quadrati ci sono in totale su una scacchiera? (Ci sono sessantaquattro caselle sulla scacchiera.)
• Quante volte il vecchio ha incontrato il pesce rosso del mare nella fiaba? (La chiamò cinque volte.)
• Quante foglie ci sono in un mughetto? (Due.)
• Di quanti giorni ha bisogno una gallina per incubare un uovo prima che si schiuda un pulcino? (Ventuno giorni.)
• Perché c'è una lingua in bocca? (Dietro i denti.)
• Fino a che punto puoi addentrarti nella foresta? (Esattamente fino alla metà, perché dopo la metà inizi a lasciare la foresta.)
• Una delle betulle aveva quattro coni e la seconda cinque coni. Quanti coni ci sono su due betulle? (I coni non crescono sulle betulle.)

Tali domande intellettuali con risposta aiuteranno i bambini a pensare e ad essere intelligenti mentre giocano. Vale la pena prepararsi in modo che la staffetta passi tutta d'un fiato e fare scorta di ulteriori domande.

Domande per un gioco intellettuale con un trucco

I bambini sono più veloci degli adulti nel percepire i compiti che contengono errori, quindi puoi tranquillamente includere un trucco nel gioco. Domande interessanti e provocatorie per un gioco intellettuale potrebbero essere le seguenti:

• Quale figura geometrica può essere definita “solare”? (Ray.)
• Con quale borsa vai più spesso in escursione? (Con uno zaino.)
• Dimmi qual è il tacco più affilato tra gli altri? (Forcina.)
• Balletto con i denti. (Schiaccianoci.)
• Nome femminile sportivo. (Olimpiadi.)
• Fiore musicale. (Campana.)
• Il dottore più gentile del mondo. (Aibolit.)
• Questo strumento musicale viene spesso portato durante le escursioni. (Chitarra.)
• Un turista che tutto il mondo conosce. (Robinson Crusoe.)
• Quale artista ha raffigurato il sorriso più misterioso del mondo intero? (Leonardo Da Vinci.)

Tali domande sui giochi intellettuali susciteranno sicuramente eccitazione e sete di vittoria nei bambini.

Domande per i più piccoli nelle staffette intellettuali

Anche gli scolari più piccoli non dovrebbero essere ignorati in questi giochi. Le domande dei bambini per una competizione intellettuale contribuiranno a coinvolgere un gran numero di bambini, anche di prima elementare, nella staffetta. I compiti dovrebbero essere facili. Ai bambini dovrebbe essere chiesto di rispondere a cosa diventeranno se:

• Andranno dal dottore. (Paziente.)
• Guarderanno la TV. (spettatore televisivo.)
• Suoneranno musica ad alto volume dopo le undici di sera. (Un piantagrane.)
• Viaggeranno con i mezzi pubblici. (Un passeggero.)
• Si mettono al volante di un'auto. (Autista.)
• Si preoccuperanno della partita della loro squadra di calcio preferita. (Un appassionato.)
• Andranno a fare la spesa. (A cura dell'acquirente.)
• Andranno in vacanza al mare o in montagna. (Per i vacanzieri.)
• Andranno allo stagno con una canna da pesca. (Pescatore.)
• Verranno a casa di qualcuno. (Ospite.)

Domande a scelta multipla, di cui una corretta

Puoi anche proporre ai bambini domande a cui ci sono più risposte e loro devono scegliere quella corretta.

1. Di che colore non c'è l'arcobaleno?

• Rosso.
• Arancia.
• Marrone.
• Verde.

Risposta corretta: marrone.

2. Se mescoli vernici rosse e blu, che colore otterrai?

• Blu.
• Viola.
• Verde.
• Arancia.

Risposta corretta: viola.

3. Quale personale militare indossa i berretti blu?

• Marinai.
• Piloti.
• Cisterne.
• Paracadutisti.

Risposta corretta: paracadutisti.

4. Quale pianta non è blu?

• Non ti scordar di mé.
• Cicoria.
• Ranuncolo.
• Fiordaliso.

Risposta corretta: ranuncolo.

5. Che tipo di mare non esiste al mondo?

• Rosso.
• Blu.
• Giallo.
• Bianco.

Risposta corretta: blu.

Domande con umorismo

1. A una persona non piaceva davvero la Torre Eiffel, ma ogni volta che pranzava al piano inferiore di questo edificio, perché?

Risposta: da lì la torre non è visibile.

2. Su che tipo di superficie le persone camminano sempre, ma su cui non guidano quasi mai?

Risposta: passaggi.

3. Due persone si avvicinarono contemporaneamente al fiume; c'era una barca sulla riva. La barca poteva sostenerne solo uno, ma entrambe le persone finirono sulla sponda opposta. Come è successo?

Risposta: si sono avvicinati a sponde diverse.

4. Come può una persona restare senza dormire per otto giorni?

Risposta: forse, se dorme la notte.

5. Quale parola usa "no" cento volte?

Risposta: gemiti.

Lascia che il gioco intellettuale per gli scolari funzioni come un orologio. Le voci dei bambini allegre e sonore ti riempiranno di gioia e fiducia

Ecologia della conoscenza. La ricerca scientifica continua. Il livello di istruzione della popolazione è in crescita. Circondato da meraviglie tecnologiche

La ricerca scientifica continua. Il livello di istruzione della popolazione è in crescita. Circondati da meraviglie tecnologiche, dai dispositivi indossabili ai satelliti per le comunicazioni, dobbiamo essere dannatamente intelligenti e comprendere la scienza, giusto? Il problema è che noi (ok, non noi, ma molti) siamo dei terribili ignoranti quando si tratta di conoscenze scientifiche fondamentali. Solo il 53% delle persone sa che la Terra gira attorno al Sole ogni anno, e solo il 59% delle persone sa che i primi uomini e i dinosauri vissero in tempi diversi, non come nei Flintstones. Solo il 47% delle persone risponde con precisione che il 70% della superficie terrestre è ricoperta d'acqua.

Chiaramente, anche se abbiamo fatto molta strada, ci sono ancora molti passi da fare prima di raggiungere l’alfabetizzazione scientifica universale. Ma per quelli di voi che desiderano disperatamente cambiare argomento quando qualcuno menziona il bosone di Higgs, i supercomputer o inizia a discutere sul fatto che i dinosauri abbiano piume, c'è una buona ragione per leggere questo articolo. Questo articolo tratta di dieci domande scientifiche a cui tutti dovrebbero conoscere la risposta.

Perché il cielo è blu?

Vediamo cieli blu o azzurri, nuvole piumate di bianco o pesanti nubi temporalesche. Ma continuiamo a preferire i cieli azzurri a quelli nuvolosi. Scienziati europei hanno scoperto che la luce nella parte blu dello spettro ha un effetto positivo sulle emozioni, rendendoci più sensibili agli stimoli emotivi e adattandoci alle difficoltà emotive.

Ma non distraiamoci. Il cielo appare blu a causa del cosiddetto effetto scattering. La luce solare deve attraversare l'atmosfera terrestre, che è piena di gas e particelle che agiscono come barriere contro le quali colpisce la luce solare. Se hai mai tenuto un prisma tra le mani, saprai che la luce è composta da un insieme di colori diversi, ognuno dei quali ha una lunghezza d'onda diversa. Il blu ha una lunghezza d'onda relativamente corta, quindi passa attraverso questo filtro più facilmente dei colori con lunghezze d'onda più lunghe e, di conseguenza, viene disperso più ampiamente mentre attraversa l'atmosfera. Ecco perché il cielo appare azzurro quando il sole è alto nel cielo.

All'alba e al tramonto, invece, i raggi del sole devono percorrere una distanza maggiore per raggiungere la loro posizione. Ciò annulla il vantaggio delle lunghezze d'onda blu e ci consente di vedere altri colori, spesso rosso, arancione o giallo.

Chiedi perché il cielo non è viola? Il viola ha una lunghezza d'onda ancora più corta. Ma lo spettro solare non è uniforme, contiene meno viola e l'occhio è più sensibile al blu e meno al viola.

Qual è l'età della Terra?

Probabilmente non passa un solo Capodanno sul nostro pianeta senza che qualcuno dica seriamente: “Non posso credere che la Terra compia il 2015!” Oppure il 2016, oppure il 2017... La reale età della Terra è da tempo oggetto di un acceso dibattito. Già nel 1654, uno scienziato di nome John Lightfoot, i cui calcoli erano basati sul libro biblico della Genesi, proclamò che la Terra fu creata alle 9 del mattino, ora mesopotamica, del 26 ottobre del 4004 a.C. e. Alla fine del 1700, lo scienziato conte de Buffon riscaldò una piccola replica del pianeta da lui creato e misurò la velocità con cui si raffreddava e, sulla base di questi dati, stimò l'età della Terra a 75.000 anni. Nel 19° secolo, il fisico Lord Kelvin stimò l’età della Terra in 20-40 milioni di anni.

Ma tutto questo andò sprecato con la scoperta della radioattività. Calcoli successivi hanno mostrato la velocità con cui decadono varie sostanze radioattive. Gli scienziati della Terra hanno utilizzato queste conoscenze per determinare l'età delle rocce terrestri, nonché campioni di meteoriti e rocce riportati dalla Luna dagli astronauti. Hanno osservato lo stato di decadimento degli isotopi di piombo nelle rocce e poi li hanno confrontati con una scala che mostrava come gli isotopi di piombo cambiavano nel tempo. La Terra si è formata circa 4,54 miliardi di anni fa, con un errore inferiore all'1%.

Come funziona la selezione naturale?

Come l'età della Terra, la teoria dell'evoluzione, sviluppata per la prima volta dal biologo Charles Darwin a metà del 1800, è un argomento che le persone non conoscono ma amano discutere. Al giorno d’oggi, gli oppositori della teoria dell’evoluzione stanno cercando di rimuoverla dai programmi scolastici o di far studiare ai bambini “la scienza della creazione” oltre alla teoria dell’evoluzione.

E c'è un'idea a cui si aggrappano gli oppositori dell'evoluzione: la selezione naturale, il concetto centrale di Darwin. Questa idea è abbastanza semplice da capire. In natura, le mutazioni - cioè un cambiamento permanente nel programma genetico dei microrganismi, che successivamente distinguerà la specie dal suo predecessore - avvengono in modo casuale. Ma l’evoluzione, un lungo processo in cui animali e piante subiscono numerosi cambiamenti nel corso di molte generazioni, non è casuale. In genere, i cambiamenti negli organismi diventano più comuni nel tempo se aiutano l’organismo a sopravvivere e a riprodursi.

Ad esempio, immagina che alcuni coleotteri siano verdi, ma a causa della mutazione diventino marroni. Gli scarabei marroni si mimetizzano meglio con l'ambiente circostante rispetto agli scarabei verdi, quindi spesso non vengono mangiati dagli uccelli. Molti di loro sopravvivono, si riproducono in numero maggiore e questi cambiamenti non diventano temporanei, ma permanenti. Nel corso del tempo, la popolazione degli scarabei diventerà marrone. Ma questa è l'opzione più semplice. In pratica, la selezione naturale prende come base le medie statistiche, piuttosto che i rappresentanti specifici, e non è molto facile isolare questo processo.

Il sole si spegnerà mai?

Se pensi che il Sole smetta di splendere per una persona quando attraversa periodi difficili della sua vita, in realtà non è così. L'ironia è che la realtà che ci circonda - la luce del sole, il canto degli uccelli - è più durevole dei nostri fragili sentimenti. A meno che tu non sia nato 5,5 miliardi di anni dopo. A questo punto, il Sole, come un'altra stella, come un gigantesco reattore termonucleare, esaurirà tutto l'idrogeno nel suo nucleo e inizierà a bruciare l'idrogeno negli strati circostanti.

Questo sarà l'inizio della fine del Sole: il nucleo si contrarrà, gli strati esterni si espanderanno e la stella diventerà una gigante rossa. In un bagliore finale, il Sole friggerà il Sistema Solare con un'esplosione di calore che trasformerà anche i freddi dintorni di Plutone e della Cintura di Kuiper in una sauna celestiale. I pianeti interni, compresa la Terra, verranno risucchiati dal gigante morente o si trasformeranno in cenere.

Tuttavia, se le persone non colonizzeranno il sistema solare o altre stelle, nessuno saprà di questo inferno finale. Il sole, che è già a metà della sua vita, si sta gradualmente riscaldando e dopo un miliardo di anni sarà più grande del 10%. L'aumento della radiazione solare sarà sufficiente a far evaporare tutti gli oceani della terra, lasciandoci senza acqua e altri piaceri della vita.

Come funzionano i magneti?

Per molto tempo i magneti sono stati considerati una sorta di miracolo. E questo è triste, perché comprendere il principio del loro funzionamento è abbastanza semplice. Un magnete è qualsiasi oggetto o materiale dotato di un campo magnetico. Cioè, un gruppo di elettroni al suo interno fluttua in una direzione. Gli elettroni amano formare coppie e nel ferro, ad esempio, ci sono molti elettroni spaiati che sono facili da legare a qualcuno. Pertanto, oggetti realizzati in ferro pieno o in generale con una grande quantità di ferro saranno attratti da un magnete sufficientemente potente. Le sostanze e gli oggetti attratti dai magneti sono chiamati ferromagneti.

Le persone conoscono il magnetismo da tempo immemorabile. I magneti si trovano in natura e i viaggiatori medievali impararono a magnetizzare gli aghi delle bussole in acciaio, cioè crearono i propri campi magnetici. Tali magneti non erano particolarmente potenti, ma nel 20° secolo gli scienziati svilupparono nuovi materiali e caricabatterie che portarono alla creazione di potenti magneti permanenti. Puoi creare un elettromagnete da un pezzo di ferro avvolgendolo in un filo elettrico e collegando le estremità ai poli di una grande batteria.

Cosa provoca un arcobaleno?

C'è qualcosa di speciale in questo fenomeno atmosferico che suscita stupore nelle persone fin dai tempi antichi. Secondo il Libro della Genesi, il Signore pose un arcobaleno nel cielo dopo il Diluvio Universale e disse a Noè che era “un segno dell’accordo tra Me e la terra”. Gli antichi greci andarono oltre e decisero che l'arcobaleno era la dea Iris. È vero, la sua figura era inquietante: annunciava guerra e punizione. Nel corso dei secoli, grandi menti, da Aristotele a Cartesio, hanno cercato di capire quale processo produca i colori dell'arcobaleno.

Ora, ovviamente, gli scienziati lo sanno bene. Gli arcobaleni sono causati dalle goccioline d'acqua che rimangono sospese nell'atmosfera dopo una buona pioggia. La densità delle goccioline è diversa dalla densità dell’aria circostante, quindi quando la luce solare le colpisce, agiscono come minuscoli prismi, suddividendo la luce nelle sue lunghezze d’onda componenti e poi riflettendole indietro. Nasce un arco con strisce del colore dello spettro visibile che vediamo. Poiché le gocce dovrebbero riflettere la luce verso di noi, per vedere un arcobaleno è necessario dare le spalle al sole. Devi anche guardare da terra con un angolo di circa 40 gradi: questo è l'angolo di deflessione dell'arcobaleno, cioè l'angolo con cui rifrange la luce solare. È anche interessante notare che, mentre sei in aereo, puoi vedere un arcobaleno sotto forma di un disco, anziché di un arco.

Qual è la teoria della relatività?

Quando qualcuno menziona “la teoria della relatività”, di solito si riferisce a due teorie, speciale e generale, sviluppate dal fisico Albert Einstein agli inizi del 1900. Indipendentemente dal grado di rispetto che nutriamo per Einstein, le persone lontane dalla scienza hanno scarsa comprensione delle sue teorie. Lo stesso Einstein ha trovato un buon modo per spiegarlo: “Quando un uomo siede per un'ora con una bella ragazza, gli sembra che sia passato un minuto. Ma lasciatelo sedere un minuto su un fornello caldo, e gli sembrerà più di un'ora. Tutto è relativo".

Tutto sembra essere chiaro, anche se i dettagli, ovviamente, sono più complicati. Prima di Einstein, tutti credevano in gran parte che lo spazio e il tempo fossero stazionari e monotoni, immutabili, indipendentemente da dove li guardassi sulla Terra. Ma Einstein usò la matematica per dimostrare che la visione assoluta delle cose è un’illusione. Lo spazio e il tempo, infatti, cambiano: lo spazio può contrarsi, espandersi, piegarsi e il tempo scorre a velocità diverse a seconda della velocità dell'oggetto o dell'intensità del campo gravitazionale.

Inoltre, la manifestazione dello spazio e del tempo può dipendere dal punto di vista della persona. Immagina, ad esempio, di guardare un vecchio orologio che ticchetta. Ora posiziona questo orologio nell'orbita terrestre in modo che si muova a una velocità enorme rispetto alla tua posizione sulla Terra. L'orologio in orbita ticchetta più lentamente.

Gli orologi funzionano più lentamente a causa del fenomeno della “dilatazione del tempo”. Spazio e tempo sono in realtà parti di un intero spazio-tempo, che può essere distorto dalla gravità e dall'accelerazione. Pertanto, se un oggetto si muove molto velocemente o è soggetto a un campo gravitazionale molto forte, il tempo passerà più lentamente per quell'oggetto rispetto a un oggetto che non è soggetto alla stessa influenza. Utilizzando calcoli matematici, puoi prevedere come rallenterà il tempo per oggetti in rapido movimento.

Questo probabilmente suona strano. Ma è vero. I satelliti GPS, che dipendono dalla misurazione precisa del tempo per mappare la Terra, ne sono un buon esempio. I satelliti volano intorno al pianeta a una velocità di circa 14.000 chilometri all'ora e, se gli ingegneri non avessero regolato gli orologi per tenere conto della relatività, in un giorno le mappe di Google si sarebbero spostate di quasi 10 chilometri durante il posizionamento.

Perché le bolle sono rotonde?

Sì, le bolle non sono sempre perfettamente rotonde, come avrai notato se le hai mai fatte esplodere. Ma le bolle tendono ad essere sferiche, e potete vedere che anche quelle più lunghe tendono a diventare rotonde. Il fatto è che le bolle sono essenzialmente sottili strati di liquido, le cui molecole sono tenute insieme da un fenomeno chiamato coesione. Questo crea tensione superficiale, una barriera che impedisce agli oggetti di penetrarvi. Ma questa non è l'unica forza che agisce su questo strato. Le molecole d'aria premono all'esterno. Il modo più efficace per uno strato liquido di contrastare queste forze è adottare la forma più compatta, che è una sfera se calcolata in base al rapporto volume/area.

Ciò che è degno di nota è che gli scienziati hanno imparato da tempo a creare bolle non circolari: cubiche, rettangolari (allungando un sottile strato di liquido su una struttura metallica), qualunque cosa.

Di cosa sono fatte le nuvole?

Speriamo di non deludere nessuno, ma in realtà le nuvole non sono un miscuglio di gelato e piume d'angelo. Le nuvole sono una massa visibile di goccioline d'acqua o cristalli di ghiaccio, o una miscela di entrambi, sospesa sopra la superficie terrestre. Le nuvole si formano quando l'aria umida e calda sale. Man mano che sale più in alto e raggiunge le zone fredde, l'aria calda si raffredda e il vapore acqueo si condensa in minuscole goccioline d'acqua o cristalli di ghiaccio, a seconda della temperatura. Queste gocce e questi cristalli stanno insieme grazie al principio di coesione, di cui abbiamo parlato poco sopra. Ecco come nasce una nuvola. Alcune nuvole sono più spesse di altre perché hanno una maggiore densità di gocce d'acqua.

Le nuvole sono una parte fondamentale del ciclo idrologico del nostro pianeta, durante il quale l'acqua si muove costantemente tra la superficie e l'atmosfera, alternando lo stato liquido, solido e gassoso. Se non fosse per questo ciclo, la vita sul nostro pianeta potrebbe non esistere.

Nel 1803, il meteorologo Luke Howard identificò quattro principali classificazioni delle nuvole, che oggi hanno nomi russi e latini. I cumuli, o nubi cumuliformi, sono le nubi grumose ammucchiate che spesso vediamo nel cielo. I cirri, cirrus, che in latino significa "capelli", sono piume leggere in quota, fini come ciocche di capelli. Le nuvole piatte e anonime sono strati, che significa "strato" in latino. Ci sono anche nuvole aureole, nuvole di pioggia basse e grigie. Tuttavia, ci sono leggermente più sottospecie e varietà di nuvole, nonché le loro miscele.

Perché l'acqua evapora a temperatura ambiente?

Noi esseri umani tendiamo a pensare alla realtà come a un luogo bello e stabile in cui le cose rimangono al loro posto a meno che non vogliamo spostarle. Ma la realtà è diversa. Se guardi l'acqua a livello molecolare, le molecole assomigliano a un branco di cuccioli che lottano per la posizione migliore sulla pancia della madre. Quando c'è molto vapore acqueo nell'aria, le molecole colpiscono la superficie e vi si attaccano, provocando la formazione di condensa all'esterno di una bevanda fredda in una giornata umida.

Al contrario, quando l’aria è secca, le molecole d’acqua nella tazza possono attaccarsi ad altre molecole che fluttuano nell’aria. Questo processo è chiamato evaporazione. Se l'aria è sufficientemente secca, più molecole si sposteranno dalla tazza all'aria di quante ne cadranno dall'aria nella tazza. Con il passare del tempo, l'acqua perderà più molecole e alla fine ti ritroverai con una tazza vuota.

La capacità delle molecole liquide di saltare nell'aria e di attaccarsi ad essa è chiamata pressione di vapore perché le molecole che saltano esercitano una forza, proprio come un gas o un solido che spinge verso il basso qualcosa. Liquidi diversi hanno pressioni di vapore diverse. Per l'acetone, ad esempio, questo indicatore è alto, cioè evapora facilmente. L'olio d'oliva, d'altra parte, ha una bassa pressione di vapore ed è improbabile che evapori a temperatura ambiente

Riusciremo mai a comprendere la natura dell'Universo, cosa ci rende umani e perché sogniamo?

Sono tante le domande di cui non conosciamo ancora la risposta, ma speriamo di trovarle presto.

Ecco alcune delle domande scientifiche più difficili e affascinanti a cui stanno pensando le migliori menti dell'umanità.

Le domande più difficili

1. Di cosa è fatto l'Universo?

Conosciamo circa il 5% della composizione dell'Universo. Questo 5% è costituito da atomi della tavola periodica, che formano tutto ciò che vediamo intorno a noi.

Riposo Il 95% rimane un mistero. Negli ultimi 80 anni è diventato chiaro che il resto è costituito da due entità oscure: la materia oscura (circa il 25%) e l’energia oscura (70%).

Materia oscura si trova intorno alle galassie e agli ammassi di galassie e agisce come un collante invisibile che li tiene insieme. Sappiamo che esiste perché ha massa, quindi gravità.

Energia oscuraè qualcosa di più misterioso, una sorta di mezzo simile all'etere che riempie lo spazio, espandendolo e facendo accelerare le galassie allontanandole l'una dall'altra. Non sappiamo cosa sia l'energia oscura o la materia oscura, e gli astronomi si stanno solo avvicinando alla comprensione di questi "outsider" invisibili.

2. Come è iniziata la vita sulla Terra?

Circa 4 miliardi di anni fa, qualcosa sorse in " brodo primordiale"Era costituito da semplici sostanze chimiche che si incontravano e davano origine alle prime molecole capaci di riprodursi attraverso la divisione cellulare.

Noi esseri umani siamo tutti collegati a queste prime molecole biologiche. Ma altrettanto basilare sostanze chimiche presenti sulla Terra si combinano spontaneamente per creare la vita.

Come abbiamo ottenuto il DNA? Come erano le prime cellule? Gli scienziati ancora non sanno come sia successo. Alcuni sostengono che la vita abbia avuto origine in bacini caldi vicino ai vulcani, altri che l'inizio della vita furono meteoriti caduti in mare.

3. Siamo soli nell'Universo?

Gli astronomi stanno esplorando attentamente l’Universo alla ricerca di mondi in cui l’acqua potrebbe dare origine alla vita, dalla luna Europa e il pianeta Marte nel nostro sistema solare fino ai pianeti distanti molti anni luce.

Nel 1977, i radiotelescopi rilevarono un segnale, simile a un possibile messaggio alieno.

Ora gli astronomi possono studiare più in dettaglio l'atmosfera di mondi lontani per la presenza di ossigeno e acqua. Recentemente, solo nella regione della Via Lattea, sono stati scoperti circa 60 miliardi di pianeti potenzialmente abitabili.

4. Cosa ci rende umani?

Genoma umano Identico al 99% al genoma dello scimpanzé. Il nostro cervello è effettivamente più grande di quello della maggior parte degli animali, ma non è il più grande. Inoltre, abbiamo tre volte più neuroni di un gorilla.

Molte delle cose che pensavamo ci distinguessero dagli animali, compreso il linguaggio, l’uso degli strumenti e la capacità di riconoscerci allo specchio, si osservano anche negli altri animali.

Forse, cultura e il suo impatto sui nostri geni gioca un ruolo decisivo. Gli scienziati ritengono che la capacità di cucinare e la padronanza del fuoco abbiano aiutato gli esseri umani a sviluppare un cervello di grandi dimensioni. Forse capacità di collaborare e le capacità commerciali ci hanno reso un pianeta di persone, non di scimmie?

5. Cos'è la coscienza?

Finora è noto che ciò è dovuto al lavoro di diverse regioni cerebrali collegate tra loro e non solo a una parte del cervello. Se capiamo quali parti del cervello sono coinvolte e come funziona il nostro sistema nervoso, capiremo come nasce la coscienza e forse questo ci aiuterà a creare l'intelligenza artificiale.

Tuttavia, una questione filosofica ancora più difficile è la questione perché dovremmo essere consapevoli.

Un'ipotesi è che combinando ed elaborando una varietà di informazioni e rispondendo ai segnali sensoriali, possiamo farlo distinguere cosa è realmente reale e cosa non lo è e pensare agli scenari futuri che ci aiutano ad adattarci e sopravvivere.

6. Perché sogniamo?

Noi facciamo un terzo della tua vita in un sogno. Considerando la quantità di tempo che trascorriamo dormendo, può sembrare che sappiamo tutto al riguardo. Tuttavia, gli scienziati non riescono ancora a trovare una spiegazione al motivo per cui dormiamo e sogniamo.

I seguaci di Sigmund Freud credono che i sogni siano desideri insoddisfatti, spesso sessuale. Altri sostengono che i sogni non sono altro che impulsi casuali del cervello addormentato.

Studi sugli animali e progressi nell’imaging cerebrale hanno dimostrato che il sonno gioca un ruolo nella memoria, nell’apprendimento e nelle emozioni.

7. Perché esiste la materia?

Secondo le leggi della fisica la materia non dovrebbe esistere da sola. Ogni particella della materia, ogni elettrone, protone, neutrone deve avere un “gemello” - antimateria. Positroni o antielettroni, antiprotoni e antineutroni dovrebbero esistere in gran numero, ma non è così.

Se materia e antimateria si incontrano, scompaiono entrambe a causa dell'enorme quantità di energia prodotta. Secondo la teoria, il Big Bang ha creato quantità uguali di entrambi, ma è successo qualcosa che ha lasciato solo la materia nell'universo.

Naturalmente la natura ha le sue ragioni per creare la materia, altrimenti non esisteremmo.

I ricercatori stanno analizzando i dati degli esperimenti del Large Hadron Collider per capire perché esiste una tale asimmetria tra materia e antimateria nel nostro Universo.

8. Esistono altri Universi?

Il nostro Universo è l’unico? Le teorie moderne e la cosmologia si rivolgono sempre più all'idea di esistenza altri Universi, possibilmente con proprietà diverse, diverso dal nostro.

Se ce ne sono un numero infinito nel Multiverso, qualsiasi combinazione di parametri può essere riprodotta altrove e puoi esistere in un altro universo. Ma lo è? E come facciamo a sapere che è così? Se non possiamo confermare questa ipotesi, fa parte della scienza?

9. Possiamo vivere per sempre?

Viviamo in tempi straordinari in cui iniziamo a pensare all’invecchiamento non come un fatto della vita, ma come una malattia che può essere curata e possibilmente prevenuta, almeno per un lungo periodo.

La nostra conoscenza su cosa porta all’invecchiamento, e il motivo per cui alcuni animali vivono più a lungo di altri sono in continua espansione. I dati sui danni al DNA, sul metabolismo e sulla salute riproduttiva ci aiutano a costruire un quadro più completo e possibilmente a creare cure.

Ma la domanda più importante non è quanto vivremo, bensì per quanto tempo vivremo bene. E poiché molte malattie, tra cui il diabete e il cancro, hanno maggiori probabilità di essere malattie legate all’invecchiamento, il trattamento dell’invecchiamento potrebbe essere fondamentale.

10. È possibile viaggiare nel tempo?

Viaggiare nello spazio è abbastanza fattibile, ma è possibile viaggiare nel tempo?

Se riguarda viaggiare nel passato, le leggi della fisica lo impediscono e rimarrà per sempre nella nostra memoria.

Tuttavia, la strada verso il futuro è più aperta per noi. Secondo la teoria della relatività speciale di Einstein, il tempo scorre più lentamente per gli astronauti sulla Stazione Spaziale Internazionale. Alla velocità di rotazione della ISS, questo effetto è praticamente impercettibile, ma se la velocità aumenta fino alla velocità della luce, le persone saranno in grado di volare migliaia di anni nel futuro.

Tuttavia, non potremo tornare indietro nel tempo e raccontare ad altri ciò che abbiamo visto.