人十大未解之谜是什么

老刘

人类十大未解之谜:有些答案,可能永远等不到

你有没有过这种感觉——深夜盯着天花板,突然冒出一个念头:"这一切到底怎么回事?"宇宙为什么是这个样子?我们从哪来?死后去哪?这些问题折磨了人类几千年,有些已经有了一些眉目,但有些嘛……说句实在的,别说答案了,连问题本身我们都还没完全搞清楚。

今天不搞那种教科书式的罗列,咱就聊聊那些让最聪明的大脑都挠头的谜团。排名不分先后,因为根本没法比——它们每一个都够人类再头疼几百年。


一、暗物质和暗能量:宇宙里95%的东西,我们压根看不见

先说个让人头皮发麻的事实:你能看到的所有东西——星星、月亮、你手里的手机、远处的山——加起来,只占宇宙总质量-能量的大约5%。剩下95%是什么?不知道。物理学管那玩意儿叫"暗物质"和"暗能量",但说白了就是:我们给一个完全不了解的东西起了个名字,假装自己懂了。

暗物质最早是1930年代天文学家茨威基发现的,他观察后发座星系团的时候觉得不对劲——这些星系转得太快了,按可见物质的引力算,它们早该被甩飞出去。可它们偏偏好好地待着。那就只有一种解释:有什么看不见的东西在"拽"着它们。这个东西不发光、不反射光、不跟电磁波互动,它就那么安安静静地存在着,比你前任还难捉摸。

人十大未解之谜是什么

暗能量更离谱。1998年,两个独立的天文团队在观测远处超新星的时候发现了一件诡异的事:宇宙不但在膨胀,还在加速膨胀。就好比你往天上扔个球,它不但没落下来,还越飞越快。什么力量在推它?没人知道。目前的主流猜想是暗能量在"推",但具体是啥,谁也说不上来。

说实话,每次想到这事儿我都觉得人类挺渺小的。我们连自己住在什么样的"房子"里都没搞清楚,就开始讨论要不要移民火星了。


二、意识到底是什么——一堆神经元怎么就"醒了"

这个问题哲学家吵了几百年,神经科学家测了几十年脑电波,到现在还是没有定论。你大脑里大概有860亿个神经元,每个神经元跟上千个邻居有连接,形成了一个极其复杂的网络。电化学信号在里面跑来跑去,这我们都知道。但问题是:这些物理过程是怎么变成"你正在读这段文字"这种主观体验的?

哲学家大卫·查尔默斯管这叫"困难问题"(The Hard Problem)。简单问题是什么呢?比如大脑怎么处理视觉信息、怎么做决策、怎么控制肌肉——这些虽然也很复杂,但原则上可以用神经科学来解释。可"为什么我们会感到疼痛"、"红色看起来为什么是这种感觉"——这种主观的、第一人称的体验,你完全没法从物理层面推导出来。

打个比方:你可以把电脑的每一个晶体管、每一条电路都分析清楚,但你不会说电脑"有感觉"。那大脑跟电脑有什么本质区别吗?还是说意识只是某种我们还理解不了的涌现现象?这事儿到现在都没人能拍板。

有个挺扎心的说法:意识可能是宇宙中唯一一个你永远无法从"外部"观察到的现象,因为它就是观察本身。


三、费米悖论:宇宙这么大,外星人都跑哪去了

1950年的一天,物理学家恩里科·费米在洛斯阿拉莫斯国家实验室吃午饭的时候,突然冒出一句:"他们都在哪儿?"(Where is everybody?)

就这么简单一句话,催生了可能是天文学里最让人细思极恐的问题。算笔账:银河系大概有2000亿到4000亿颗恒星,可观测宇宙里大概有2万亿个星系。就算智慧生命出现的概率低到离谱,乘上这么庞大的基数,银河系里应该早就挤满了外星文明才对。它们的信号呢?它们的飞船呢?它们改造恒星的戴森球呢?什么都没有。宇宙安静得吓人。

各种解释满天飞。有人说智慧生命可能极其稀有,我们是宇宙里头一拨;有人说是大过滤器理论——文明在发展过程中会碰到某个几乎不可能跨过去的坎儿,绝大多数都死在那了;还有人说外星文明可能存在,但它们选择了沉默,就像黑暗森林法则描述的那样——谁先暴露谁先死。

最近几年,也有学者提出了一些不那么悲观的看法。比如SETI的资深研究员赛思·肖斯塔克就说过,我们找外星信号的历史还不到一百年,搜寻范围其实小得可怜。这就像你舀了一勺海水,没看到鱼,就说大海里没鱼——逻辑上确实不成立。

但我个人觉得最恐怖的解释是这个:也许所有文明最终都会自我毁灭。核武器、气候崩溃、人工智能失控……你懂的。


四、生命起源:第一个活的东西,到底怎么冒出来的

地球大约46亿年前形成,大概在38亿年前,生命就已经出现了——化石证据显示那时候已经有类似细菌的微生物。从一团无机物到一个能自我复制的细胞,中间发生了什么?这是科学里最大的空白之一。

1953年,斯坦·米勒和哈罗德·尤里做了一个著名实验:把甲烷、氨气、氢气和水蒸气放在一起,用电火花模拟闪电,一周之后——烧瓶里出现了氨基酸。这被认为是生命基础物质可以在自然条件下形成的证据。但氨基酸到DNA,中间还有十万八千里。

目前比较活跃的假说有几个:RNA世界假说认为最早的遗传物质不是DNA而是RNA(因为RNA既能储存信息又能催化反应);深海热泉假说说生命可能起源于海底的热液喷口,那里的化学环境有利于复杂分子的组装;还有更激进的泛种论——生命的基本构件可能是彗星或陨石从太空带来的。

但说句掏心窝子的话,这些假说没有一个能完整地解释"无生命的化学物质是怎么变成一个活的细胞的"。这中间的每一步都可以单独写一本书,而我们连目录都还没列全。


五、时间的本质:它到底是个"东西"还是个"错觉"

时间是我们每天都在用、却没人能说清楚它到底是什么的东西。爱因斯坦告诉我们,时间不是绝对的——速度越快,时间越慢;引力越强,时间也越慢。GPS卫星每天都在根据相对论做时间校正,这可是实打实的工程应用,不是什么理论空谈。

但更深层的问题在于:时间有没有方向?物理学的基本方程几乎都是时间对称的——倒着播放一个台球碰撞的视频,和正着放一样合理。可现实中鸡蛋打碎了就是碎了,不会自己变回来。这种"时间箭头"可能跟热力学第二定律(熵增)有关,但这个解释总让人觉得差点意思。

更让人抓狂的是量子引力。在普朗克尺度下(大约10的负35次方米),时空本身可能不再连续,而是像像素一样一块一块的。时间可能不是宇宙的基本属性,而是某种更深层次的东西的涌现——就像"温度"其实只是分子运动的统计描述,本身并不是一种"物质"。

有位理论物理学家说过一句很妙的话:"问时间是什么,就像问鱼水是什么——你一直泡在里面,反而最难看清。"


六、金字塔建造之谜:4500年前的人怎么做到的

我知道看到这个很多人会翻白眼:"又来了,是不是接下来要扯外星人?"别急,还真不是。

吉萨大金字塔由大约230万块石灰岩和花岗岩堆砌而成,平均每块重2.5吨,最重的花岗岩块超过80吨。整个工程大约花了20年。你算算,平均下来每五分钟就得放好一块巨石。在没有起重机、没有卡车、没有滑轮组的年代,这事怎么做到的?

1990年代,埃及考古学家扎希·哈瓦斯的团队在金字塔附近发现了一个大型工人村落遗址,里面有面包房、啤酒作坊、甚至医疗设施。这说明建造金字塔的不是什么奴隶——是一支有组织的、受到良好待遇的工人队伍。2013年,考古学家又发现了一块采石场的纸莎草日记(作者叫梅勒),详细记录了石块的运输过程。

目前学界比较认可的方案是:石块从采石场沿尼罗河用船运到金字塔附近,再通过人工铺设的坡道拖上去。具体是直线坡道、螺旋坡道还是内部坡道,至今还在争论。2017年,科学家用宇宙射线μ子成像技术在大金字塔内部发现了一个巨大的空腔(长约30米),这个空间的功能到现在也没完全搞清楚。

说实话,金字塔真正让我着迷的不是"怎么造的",而是"为什么要花这么大代价造"。4500年前的古埃及人把全国最好的资源、最聪明的头脑投入这项工程,这种集体意志力本身就是个谜。


七、宇宙大爆炸之前是什么

这个问题本身就有点"犯规"——因为按照目前的标准宇宙学模型,大爆炸不但是宇宙的起点,也是时间的起点。问"大爆炸之前是什么",就像问"北极的北边是什么"——你已经到了时间的尽头,"之前"这个概念本身就失效了。

但人类的好奇心不管这些。物理学家们还是忍不住往那个方向想。现在的主流候选理论有几个:

循环宇宙模型——宇宙经历反复的膨胀和收缩,大爆炸不是起点,而是上一次"大挤压"之后的反弹。彭罗斯(2020年诺贝尔物理学奖得主)就倾向于这种观点。

永恒暴涨理论——我们的宇宙只是一个更大的"暴涨场"中偶然产生的一个气泡。在这场永不停歇的暴涨中,无数个宇宙像肥皂泡一样不断诞生。

弦理论景观——宇宙有十维或十一维,我们感知到的三维空间只是更高维空间的一层"膜"。大爆炸可能只是两层膜碰撞的结果。

但坦率地说,这些理论目前都没有可验证的实验证据。物理学界内部对此的态度也是半信半疑——有人觉得这已经超出了科学的边界,进入了形而上学的领地。


八、为什么存在"有"而不是"无"

这是莱布尼茨在1714年提出的终极问题,两百多年过去了,依然没有答案。

从物理学的角度看,"无"可能才是宇宙的"正常状态"。因为正物质和反物质一旦相遇就会湮灭成纯能量,但宇宙中偏偏正物质比反物质多了一丁点(大约每十亿对中多出一个正物质粒子),就是这微不足道的"一丁点",构成了你、我、整个宇宙。

为什么会有这种不对称?1964年,克罗宁和菲奇在中性K介子的衰变中发现了CP对称性破缺——简单说就是物理规律在某种意义上不是完全对称的。但这个发现解释的是"怎么"产生了不对称,而不是"为什么"宇宙一开始就有这种不对称。

有些物理学家觉得这问题太"哲学"了,不值得研究。但也有人(比如维伦金和霍金在晚年的合作论文中)认为,量子力学允许"无中生有"——量子真空不是真正的"空",而是一个不断涨落的能量海洋,宇宙可能就是从这种涨落中"偶然"冒出来的。

不过这个解释总是让我觉得哪里不对——如果量子真空本身也算某种"存在",那"为什么存在"这个问题还是没有真正被回答。


九、纳斯卡线条:地上的巨型画作到底是画给谁看的

在秘鲁南部的纳斯卡沙漠上,散布着几百个巨大的地面图案——猴子、蜘蛛、蜂鸟、花卉,还有各种几何图形。最大的图案长达370米,你站在地面上完全看不出画的是什么,必须坐飞机在几百米高空才能辨认。

这些图案是纳斯卡文明在公元前200年到公元600年之间创造的。技术上并不复杂:他们只是把地表的深色石块搬开,露出底下浅色的地面。问题是:既然要画给人看,那为什么画在只能从空中才能看到的地方?当时的纳斯卡人显然没有飞行器。

学界比较靠谱的解释是"仪式说"——这些线条可能是宗教仪式的场所,纳斯卡人沿着线条行走、祈祷,不需要"看见"全貌,因为图案是画给天上的神看的。但也有研究者(如德国女数学家玛丽亚·赖歇)提出了其他理论,比如与天文历法有关、与地下水系统有关。

2019年,日本山形大学的研究团队又在纳斯卡附近发现了30多个此前未知的地面图案,包括一只猫、一只蛇和一些人形图案。有些图案的年代可能比之前认为的更早。更离谱的是,这些新发现居然是用AI辅助航拍图像分析找到的——21世纪的技术帮我们重新认识了1600年前的谜题。


十、濒死体验:人死之前到底看到了什么

我承认,把这个话题放进来可能会让一些人不舒服。但它确实是一个严肃的科学问题。

大量心脏骤停后被抢救回来的人报告了惊人相似的体验:穿过一条隧道、看到强烈的白光、感觉到一种前所未有的平静和爱、看到已故的亲人、经历"人生走马灯"式的快速回忆。这些报告跨越了文化、宗教和年龄,相似度高得不像是纯粹的幻觉。

2023年发表在《Resuscitation》期刊上的一项研究(CPR期间脑电图监测项目)记录到了一些令人震惊的发现:有两名心脏骤停的患者在心肺复苏过程中,脑电波不但没有平息,反而出现了清醒状态的特征模式。也就是说,在临床意义上的"死亡"期间,大脑可能还在以某种方式运转。

科学家们当然也提出了各种解释:缺氧导致视觉皮层异常放电、内啡肽大量释放带来的欣快感、REM睡眠侵入清醒状态……但没有一种解释能完美对应所有的濒死体验报告。尤其是一些"去身体化体验"——患者声称在心脏停跳后从上方看到了抢救自己的场景,包括只有在那个位置才能看到的细节。

这事儿目前没有定论,科学界的态度也比较谨慎。但它确实触及了一个根本性的问题:意识和大脑到底是什么关系?意识会不会是某种独立于大脑的存在?第二个问题如果答案是"是",那整个现代科学的基础都得重写。


写在最后

列完这十个谜题,我最大的感受不是"人类好渺小",而是一种奇怪的感动。

你想啊,我们这个物种不过在地球上待了大概30万年,靠两条腿走路、用两只手操作,用一小块碳基组织(大脑,大概1.4公斤重)去理解整个宇宙的运作规律。我们发明了数学,造出了能飞出太阳系的探测器,拍摄到了黑洞的照片,甚至开始编辑自己的基因。

然后我们发现,宇宙的95%是看不见摸不着的暗物质暗能量,我们自己的意识到底是什么还没搞清楚,时间可能根本不是我们以为的那种东西。

——但那又怎样呢。

知道的越多,不知道的就越多,这本来就是科学的魅力所在。如果有一天所有谜题都被解开了,那反而没意思了。正是这些未知,才让凌晨三点盯着天花板发呆的时刻,变得不那么空洞。

行了,不扯了。去翻两篇论文看看,说不定下一个突破就藏在你的脑子里。

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