十大科学谜题，科学难解之谜属于哪一类图书

无论我们如何努力去了解这个世界，仍然有许多奥秘无法解开。这12 个谜题被认为是现存最令人费解的谜题之一。

谜题1 邪恶轴心

宇宙学家现在普遍认为宇宙始于大爆炸。既然是大爆炸，自然就存在辐射，但是如果你在这个辐射中发现了与上述结论相矛盾的现象，你会怎么想呢？ 2015年，伦敦帝国大学的两位科学家就发现了这样一个现象。面对难题，他们将这一发现称为宇宙“邪恶轴心”。

他们看到了什么？他们最初认为宇宙中的热点和冷点是随机分散的，但他们的分析表明，宇宙微波背景中的这些点发现它们似乎分布在整个空间的特定方向。这种安排是“邪恶的”—— 我们以为我们已经了解了宇宙的起源，但现在我们不再那么确定了。现代宇宙学的前提是，无论从哪个方向看，宇宙本质上都应该是相同的。如果宇宙辐射的方向存在偏差，这个假设就会崩溃，我们关于宇宙历史的最佳理论也肯定会崩溃。

除非有人能证明这个“邪恶轴”的形成只是天文望远镜和人造卫星观测宇宙辐射的方式偏差造成的幻觉，或者是否存在非常大的现象，除非我们能证明存在一个星系团，如此巨大的星系团的引力足以将宇宙辐射扭曲成不寻常的形状，我们将其视为“邪恶轴”。说到这里。这样，宇宙灾难就可以避免。

毕竟我们的能力非常有限，所有银河系以外的观测都被银河系大圆盘挡住了。因此，一些科学家表示，我们在解释银河系以外的条件时需要小心。

欧洲航天局最近发射的普朗克太空望远镜绘制了最完整、最准确的宇宙微波背景辐射图，有可能解开上述谜团。

谜题2：暗流我们看不到宇宙地平线（可见地平线）以外的地方。那只是因为它发出的光还没有到达我们这里。即使我们看不到它，我们也相信宇宙充满了相同的事物，并且无论我们走到宇宙的哪个地方，我们都会看到相同的事物。

然而，一个发现让上述假设站不住脚。美国宇航局科学家发现，一个星系团正以极高的速度向人马座和人马座之间的一小部分天空移动。科学家称其为“暗流”（对应暗物质、暗能量等宇宙其他奥秘）。对于这些星系团为何以如此危险的速度移动，没有其他解释，除非它们被可见地平线之外的某种异常强大的引力所吸引。它是什么？显而易见的答案是，一定有比我们已知的宇宙中任何东西都大得多的东西。正如我们观察到的暗流所表明的那样，如此巨大的物体可以施加足够大的力来倾斜宇宙，使宇宙中的物质向特定方向移动。

似乎有某种超出可见宇宙的东西正在将星系团拉在一起。但它们到底是什么？如果这样的宇宙巨型结构存在，它们只是用另一个谜团取代了一个谜团。现有宇宙学的基石之一是哥白尼原理，其核心思想是我们所在的宇宙区域没有什么特别的。如果在我们可见的地平线之外存在着巨大的结构，那么在我们居住的太空区域中一定也存在着这样的结构，但问题是这样的巨大结构目前为止还没有被发现。

有迹象表明这种巨大的引力可能来自另一个宇宙。这对于扩张理论的支持者来说是个好消息。该理论声称宇宙实际上是由许多“微观宇宙”组成的。

谜题3：史前温室

5600万年前到3400万年前的时期称为始新世。始新世早期和中期的地质证据给我们带来了坏消息。在此期间，地球热带地区的平均气温可达40C，极地地区则高达15-20C。现有的气候模型根本无法解释始新世温室效应的机制。

无论你如何看待这个始新世之谜，这对地球上的生命来说都是个坏消息。首先，如果我们调整现有的气候模型来考虑始新世温室效应（无论我们调整什么参数），然后使用该模型来预测地球的未来状态，我们将看到以下结果：您将得到结果。这一定是非常可怕的。其次，“始新世温室效应”表明，不存在应对失控的全球变暖的反馈机制。第三，地质证据表明，始新世期间发生了植物的大规模灭绝。

如果同样的事情发生在今天的地球上，热带植物将会灭绝，植物吸收的二氧化碳量将会减少，从而进一步增加大气中的二氧化碳含量。换句话说，始新世温室效应意味着，如果当前的全球变暖趋势不受控制，后果可能比我们预测的最可怕的情况要严重得多。

谜题四：真病与假病

如果您感到疲倦、皮肤疼痛、感觉有虫子在皮肤上或皮肤下爬行，或者您发现奇怪的细丝生长，则您可能患有莫吉隆斯病。然而，由于没有人知道莫吉隆斯症是一种真实的疾病还是一种假的疾病，因此这种疾病可能根本不存在。

上述各种症状最早由17世纪的英国医生托马斯·布朗(Thomas Browne)报告，但类似的病例很长一段时间才出现，直到2002年，一名妇女宣布自己患了莫吉隆斯病复发。

仔细研究病史就会发现，莫吉隆斯病通常被称为“不明原因的皮肤病”或“寄生虫妄想症”，这是一种患者错误地认为自己的皮肤感染了寄生虫的精神疾病。我理解这一点。在互联网时代，这种“偏执狂”如此普遍，这可能就是过去三年莫吉隆斯病报告数量猛增的原因。当然，诸如此类的疾病还有很多。这种病已经300年没有出现过，为何现在却呈上升趋势？

美国疾病控制与预防中心正在紧锣密鼓地开展一项针对莫吉隆斯病的大规模系统研究，以确定这种疾病是否确实具有生理学基础。

谜团五：奇怪的加速度

2009 年11 月13 日，欧洲航天局的罗塞塔号宇宙飞船第三次也是最后一次飞越地球，然后前往67P/Churyumova-Gerasim 彗星。这次，前美国宇航局工程师约翰·安德森特别仔细地观察了罗塞塔。他为什么要这样做

1990年12月，美国宇航局的伽利略号宇宙飞船飞近地球，在飞往木星的途中被“弹射”。然而科学家发现，当飞机离开地球时，“弹射”后的速度比原来的速度快了3.9毫米每秒。最大的增幅发生在1998 年，当时NASA 的Learjet Shoemaker 航天器每秒速度增加了13.5 毫米。 2005 年，欧洲航天局的罗塞塔将其速度提高了约1.8 毫米每秒。

这些增加是出乎意料的，因为科学家无法使用现有的物理知识来解释加速度。安德森收集了该领域的所有数据，并编制了以下经验公式：如果飞行器经过地球时的轨道接近角、离开角和地球自转速度与飞行器的附加加速度有关，则轨道的入口和出口使得轨道关于地球赤道对称产生的额外加速度很小。更奇怪的是，他将光速引入到这个方程中。这背后的物理机制是什么？

在普遍接受的标准物理学中找不到答案，但一些科学家认为，暗物质、相对论的修改、地球引力场本身的不平衡、某种惰性之谜，它提出了多种新的解释，包括地球的性质。光的概念。最没有争议的想法是，这种额外的加速度与暗物质与地球的结合有关。安德森和同事现在正在进一步检验这一观点。

谜题6：混合生活

当您看到海鞘的基因组时，您会感到惊讶。海鞘的一半基因的进化史简单明了，另一半也同样简单明了，但问题是，海鞘的一半基因的进化史看起来完全不同。它们安静地生活在等待进化的脊索动物中间（脊椎动物的进化谱系与人类和其他脊椎动物不同）。事实上，它看起来像是古代脊索动物和海胆祖先之间的移植物。

按理说，融合两种不同的进化谱系完全是无稽之谈。根据公认的生物学智慧，“半人半兽”的杂交注定是进化的死胡同。但在这里，公认的智慧又是错误的。大家都认为“杂交不好，纯种好”，但实际上，杂交在某种意义上就像突变，大多数突变都是不好的，但偶尔的突然突变也是必要的。变异是好还是坏完全由自然选择决定。

生物学家正在达成共识，即自然界中的大多数生物体并不是“纯粹”祖先的产物，而是多重进化线交织的结果。例如，遗传指令可以将毛毛虫转变为完全不同形式的蝴蝶。这可能就是原因。事实上，这种类型的变形在海洋生物中尤其常见。这可能是因为受精发生在海洋的开放环境中，很容易转移到“错误”（不同物种）的卵子上。卵子排在同一个地方等待受精，却难免明目张胆地进行“乱授精”，结果完全出乎意料。

一个典型的例子是海星。首先是一只小海星，里面有一只更小的海星。最后，小海星游走了，两只海星也分道扬镳，变成了两只真正的海星。这样的“从1到2的变化”让科学家们感到惊讶。那么，这种生物杂交有多常见呢？至少10% 的植物物种可能以某种方式杂交。目前尚不清楚这种现象在更多“高等”物种中有多常见。科学家承认，人们对杂交知之甚少。

谜题7：海浪噪音

2007年夏天，美国的水声探测器探测到了凯龙星的声音。一分钟之内，它的频率迅速上升，然后神秘地消失。水下声学探测器是冷战时期的潜艇跟踪装置，那年夏天多次收到奇怪的信号，但再也没有听到过。没有人知道是谁创造了这种声音，现在被称为“拍打杂音”。

这并不是人们第一次在水下听到神秘的声音。 2007年5月，水声探测器探测到“减速声”。在大约七分钟的时间里，音调逐渐减弱，就像飞机飞过的声音。这种奇怪声音的来源尚不清楚，但似乎来自南美洲西海岸的某个地方。令人惊奇的是，2000公里之外都能听到声音。

“咕噜声”等奇怪的海洋声音背后是什么？“咕噜声”听起来像动物的叫声，但它们比任何鲸鱼的叫声都要响亮。从这个角度来看，产生“拍打噪音”的“海洋动物”要么比任何鲸鱼都大，要么是非常有效的声音发生器。目前，对于“减速声”来源最有可能的解释是，这是南极洲冰山破裂的声音。在这种情况下，全球变暖可能会变得更加严重。

上面提到的两个声音奥秘只是沧海一粟。美国国家大气海洋局在大西洋、北冰洋、格陵兰海、白令海和南大洋部署的水声探测器每年接收到的各种神秘的水下声音达到10万音。

谜题8：物质之谜

宇宙学认为，第一次大爆炸应该在宇宙中创造了等量的物质和反物质。如果是这样，宇宙应该通过物质和反物质的自然湮灭而消失得无影无踪，宇宙应该一开始就结束。但我们在这里也可以思考这个悖论的问题，这自然意味着上面的湮灭场景肯定有问题。问题是什么

核加速器实验表明，早期宇宙中每产生100亿个反质子，就应该有100亿+1个质子。对于电子等其他粒子来说，这种微小的不平衡也是如此。这些额外的粒子最终积累起来，成为我们今天看到的充满物质的宇宙。那么早期宇宙这种不平衡的原因是什么呢？

简短的回答是“我不知道”。一种可能的答案是“丢失的”反物质潜伏在宇宙的深处。不过，这种可能性似乎并不存在。更好的解释来自控制多个核过程的“弱力”，包括放射性衰变。 1964年，物理学家发现弱力作用在物质和反物质上的强度并不对称，从而产生了物理学上称为“CP破坏”的现象。这导致一些粒子物理学家推测物理定律实际上是不平衡的。问题在于，粒子物理学的标准模型指出，现有物理定律中的这种小不平衡，即小“CP违规”，是不够的。

其他解释早期宇宙中物质与反物质不平衡的想法包括假设粒子—— 马约拉纳量子。物理学家认为，马约拉纳量子产生数量不等的中微子和反中微子，最终导致物质和反物质数量不等。科学家们希望大型强子对撞机正在进行的实验能够揭示马约拉纳量子。如果是这样，物质和反物质数量不平衡的谜团可能会得到解决。

谜题9：锂问题

大爆炸理论还告诉我们哪些原子应该在大爆炸后的五分钟内形成。氢和氦的丰度与理论值非常吻合，宇宙学家认为大爆炸理论名副其实。但对于第三种元素——锂来说，情况就没那么好了。

如果我们计算恒星中锂原子的数量，锂7同位素的实际数量只有原来数量的三分之一，而另一种同位素锂6的数量几乎是原来数量的1000倍。有。事情应该是这样的。

从这一点来看，大爆炸理论有些不合理。此外，对这颗恒星更精确的观测表明，这颗恒星中锂7的含量甚至比之前认为的还要低。换句话说，预测值和观测值之间的差异变得更大。

出了什么问题？锂6 含量过多可能只是因为当前的测量方法不够准确。事实上，通过观察恒星发出的光很难准确确定锂6的含量。锂7的缺乏可能是由于恒星内部的破坏过程造成的。科学家们对此尚未达成共识。有人认为，锂7的缺乏可能与暗物质有关。这是真的吗？科学家们也希望在大型强子对撞机上找到答案。

谜题10“魔法”结果

很多人挑战爱因斯坦的理论，但大多数最终都被嘲笑。但有一个明显的例外，即使是顶尖的物理学专家也认为，如果爱因斯坦还活着，就必须对其进行解释。

2015年，在加那利群岛的拉帕尔马，科学家们利用“神奇”的伽马射线望远镜探测到了Macarine 501星系中心（距离5亿光年）黑洞发射的伽马射线爆发。来自地球）。他们发现，爆发产生的高能伽马射线比低能伽马射线晚四分钟到达望远镜。然而，这两个部分的光谱必须同时发射。

这个时间差是否是由于高能辐射在空间中的移动速度比低能辐射慢造成的？如果是这样，它就违反了爱因斯坦狭义相对论的核心论点之一。根据狭义相对论，所有电磁辐射总是以相同的速度（即光速）穿过真空，而辐射的能量与速度无关。

问题出在哪里？“魔法”望远镜的观察表明，狭义相对论只是对事物运作方式的粗略解释。观察到的延迟可能是由于出现了—— 普朗克尺度(10-35)。在最基本的空间和时间尺度上进行过程。如果是这样，这意味着我们最终可能找到一种方法来测试旨在将相对论和量子理论整合到量子引力理论中的理论。

NASA费米伽马射线望远镜的发射使上述问题进一步复杂化。费米观察到，来自120 亿光年之外的源的高能光子比来自同一源的低能光子晚20 分钟到达费米。科学家们希望费米最终能够提供进一步的数据，使他们能够消除那些“世俗”的解释，并带领我们进入连爱因斯坦都感到惊讶的物理学新领域。

谜题11 隐藏单层

电和磁就像同一枚硬币的两面。物理学家认为电和磁之间必须存在高度的对称性。那么为什么我们看到电子和质子等孤立电荷，而不是孤立的磁单极子呢？

磁单极子几乎肯定存在。例如，磁单极子在物理学界广泛接受的大统一理论中发挥着非常重要的作用。该理论表明，四种自然力起源于大爆炸之前存在的超级大国。但问题是，根据大统一理论，原子核中每1029个质子和中子，就只有不到一个磁单极子。如果没有，您最敏感的现有搜索应该能够找到至少一个。磁单极子等

“大统一理论单极子”被认为具有很大的质量，而粒子加速器无法制造出这样的磁单极子，因此看来我们自己无法制造出磁单极子。尽管如此，物理学家仍然相信磁单极子的存在，只是我们还没有发现它们。早在20 世纪30 年代，英国物理学家保罗·狄拉克（Paul Dirac，1933 年诺贝尔奖获得者）就给了我们充分的理由相信磁单极子的存在。他说，磁单极子的存在可以解释电子的存在。 “狄拉克单极子”可以是任何一个。因此，这种磁单极子很可能出现在粒子加速器和高层大气中宇宙射线碰撞的衰变产物中。

科学家们曾多次尝试寻找磁单极子，但都没有成功。这是否意味着许多物理学家认为我们应该放弃？事实上，磁单极子的存在并不违反我们所有已知的物理学。这一事实表明磁单极子几乎肯定存在。没有禁止，必须存在。”也就是说，磁单极子与量子力学完全一致，磁单极子实际上应该存在。

谜题12 反安慰剂

当西方人类学家第一次听说巫师可以施展死亡咒语时，他们很快就找到了合理的解释。例如，被诅咒者的家人常常觉得没有任何理由在“活死人”身上浪费食物。这就是为什么很多被诅咒的人死了——，他们实际上是饿死的。

然而，其他情况则不那么容易解释。例如，在20世纪70年代，一名医生诊断出一名男子患有晚期肝癌，并告诉他最多只能再活几个月。病人在预期的时间内死亡，但尸检显示——的肿瘤非常小，根本没有扩散。看来医生的诊断要在男人身上宣判了。

这一机制仍然笼罩在神秘之中，但这种现象至少有一个名字：反安慰剂效应。与安慰剂效应相比，反安慰剂效应是指某人处于消极的精神状态，从而对其健康产生负面影响的情况。例如，告诉患者他们即将接受的手术会很痛苦可能会导致患者在手术过程中经历更多的疼痛。同样，在药物试验中，如果您告诉安慰剂组（不知道自己正在服用安慰剂的人）该药物可能有副作用，他们更有可能报告出现副作用。另一方面，如果你不这样警告他们，他们可能根本不会报告任何所谓的副作用。毕竟，他们服用的是一种具有药用价值但没有副作用的安慰剂。

反安慰剂效应的负面影响不仅体现在精神上，也体现在身体上。例如，反安慰剂效应引起的压力会对心脏产生持久甚至致命的影响。科学家目前正在研究反安慰剂效应背后的确切机制，这可能会找到预防焦虑的方法。