I campi delle scienze e della matematica sono capaci di cose sorprendenti e di rispondere ad alcune delle domande più grandi e sconcertanti del pianeta. Ma ciò che potrebbe scioccarti è che alcune delle domande più banali e apparentemente semplici non hanno risposte realmente confermate da parte degli scienziati.
Da come funziona una bicicletta a quanti pianeti ci sono effettivamente nel sistema solare, queste sono 15 domande apparentemente semplici di cui non conosciamo la vera risposta.
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La spiegazione tradizionale afferma che quando due oggetti entrano in contatto, l'attrito stacca gli elettroni dagli atomi in uno degli oggetti e li trasferisce all'altro oggetto. Ciò lascia il primo oggetto con un eccesso di atomi carichi positivamente e il secondo con un eccesso di elettroni negativi. Si può quindi dire che entrambi gli oggetti sono caricati staticamente. Ma perché gli elettroni fluiscono da un oggetto all'altro, invece di muoversi in entrambe le direzioni?
Come il ricercatore della Northwestern University Bartosz Grzybowski ha spiegato l'anno scorso sulla rivista Science , sugli oggetti caricati staticamente esistono macchie sia di carica positiva in eccesso che di carica negativa in eccesso. Inoltre, scoprì che intere molecole, non solo gli elettroni, sembravano migrare tra gli oggetti mentre venivano sfregati insieme. Pertanto, sembrerebbe che le forze coinvolte nella generazione di questo mosaico di migrazione delle particelle siano ancora un po' misteriose.
Questo è un argomento di grande dibattito teorico. Una teoria sostiene che quando le particelle di ghiaccio all’interno di una nuvola si scontrano, si rompono in particelle più piccole con carica positiva e particelle più grandi con carica negativa. La gravità quindi attira le particelle caricate negativamente verso il basso, mentre le correnti ascensionali sollevano le particelle caricate positivamente verso il cielo provocando uno squilibrio. Tuttavia, dopo aver esaminato i campi elettrici nelle nubi temporalesche, gli scienziati non hanno ottenuto le misurazioni che si sarebbero aspettati da un simile processo. Ciò ha portato allo sviluppo di una teoria che coinvolge i raggi cosmici provenienti dallo spazio che si abbattono attraverso le nuvole e strappano via gli elettroni caricati negativamente, ma, allo stato attuale delle cose, non ci sono prove sufficienti per adottarla su larga scala.
L'"effetto noce brasiliana" è un fenomeno osservato in un sistema a molti corpi, come una ciotola di noci miste, in cui gli oggetti più grandi tendono a salire in cima a una distribuzione casuale.
Ciò sembra controintuitivo poiché si potrebbe pensare che l’oggetto più pesante affonderebbe sul fondo. Ma devi anche considerare che i pezzi più piccoli potrebbero semplicemente cadere attraverso le fessure e gocciolare sul fondo. Alcuni hanno notato che è simile al modo in cui funziona una corrente di convezione o che potrebbe tentare di passare da uno stato ad alta energia a uno stato a bassa energia. Sebbene tutte queste teorie possano essere plausibili, non riusciamo a capire con certezza il motivo per cui si verifica e, finora, nessun algoritmo informatico o formula matematica è stato in grado di riprodurre l’effetto. Quindi si potrebbe dire che questo problema si è rivelato un vero osso duro da risolvere.
Nella Dodicesima notte , le parole di Shakespeare suggeriscono che la musica è il cibo dell’amore. Ciò evoca l'idea che la musica si sia evoluta come una sorta di dimostrazione di accoppiamento umano più o meno allo stesso modo in cui gli uccelli del paradiso si sono evoluti per avere piumaggi elaborati. Tuttavia, sebbene questo ragionamento contribuisca notevolmente a spiegare perché anche le garage band più grunge riescano ancora a ottenere un devoto seguito di groupie, non riesce a tenere conto di una serie di aspetti. Ad esempio, la maggior parte delle persone probabilmente riuscirà ad ascoltare la commovente interpretazione di Wild Horses di Susan Boyle. senza scaldarsi troppo nei pantaloni. Ci deve essere semplicemente qualche altra ragione per cui gli esseri umani, e forse altri animali con cervelli altamente evoluti, sembrano avere un apprezzamento universale per la musica. Non abbiamo idea di cosa sia.
Fino a poco tempo fa si pensava che il motivo per cui il ghiaccio fosse scivoloso fosse perché la pressione creata calpestandolo provocava lo scioglimento dello strato superiore. Ma gli esperimenti hanno ora dimostrato che il corpo umano medio non esercita una pressione sufficiente sul ghiaccio per trasformarlo in liquido. Anche la forza di attrito è stata esclusa poiché quando si sta fermi sul ghiaccio, questo rimane comunque scivoloso. Quindi, con la pressione e l’attrito fuori gioco, gli scienziati hanno dovuto diventare piuttosto creativi con le loro spiegazioni su ciò che rende il ghiaccio scivoloso. Attualmente, la loro ipotesi migliore è che lo strato che si forma sopra il ghiaccio non sia un liquido, ma una "pelle supersolida" che consente ai legami tra le molecole d'acqua di allungarsi senza effettivamente rompersi. Si ritiene che questi legami allungati siano responsabili della generazione di un campo elettrostatico che rende l'effetto scivoloso facendoti levitare leggermente fuori dalla superficie. Non tutti gli scienziati sono d'accordo su questo punto, ma ciò su cui sono d'accordo è che questa interpretazione sembra troppo complicata di quanto dovrebbe essere.
Di tutte le domande semplici qui, questa potrebbe essere la più semplice, poiché le montagne, i fiumi e i continenti non vanno da nessuna parte, almeno non velocemente. Ma la verità è che le stime variano notevolmente poiché numerosi studi diversi hanno fornito risposte molto diverse alla domanda. L’intero fenomeno è noto come il “paradosso della costa”. Il paradosso della linea costiera è l’idea che la linea costiera di qualsiasi massa terrestre non abbia una lunghezza distinta e ben definita. La lunghezza della linea costiera dipende essenzialmente dal metodo utilizzato per misurarla. Poiché una massa continentale ha caratteristiche e porzioni di tutte le dimensioni, da centinaia di piedi di altezza a minuscole frazioni di pollice e inferiori. Inoltre, non esiste una dimensione ovvia dell'elemento più piccolo intorno al quale si dovrebbe misurare, e quindi non esiste un unico perimetro ben definito per la massa continentale.
Li utilizziamo da decenni, aspettandoci nel frattempo che qualche genio là fuori sappia come e perché funzionano. Le biciclette possono reggersi da sole finché continuano ad avanzare, e per molto tempo si è creduto che ciò fosse il risultato di una legge della fisica chiamata conservazione del momento angolare. Ma recentemente un gruppo di ingegneri si è scontrato con questa teoria della locomozione in bicicletta. La loro indagine ha dimostrato che questa legge non era necessaria affinché la bicicletta funzionasse. Per dimostrarlo, gli ingegneri hanno costruito una bicicletta personalizzata che non poteva sfruttare l’effetto. Eppure la bici funzionava. Gli scienziati sono sconcertati dal fatto che qualcosa di così semplice per la maggior parte del mondo possa sfuggire al rilevamento e alla ragione per così tanto tempo.
Sappiamo tutti come Plutone sia stato cacciato dalla casa sull'albero del sistema solare qualche anno fa, ma quello che potresti non sapere è che il conteggio attuale di otto pianeti e un sole è fondamentalmente solo la migliore ipotesi scientifica per il momento. Sembra pazzesco perché tutti abbiamo visto lo stesso modello del sistema solare fin dalle scuole elementari. Ma nonostante ciò che si potrebbe credere, la stragrande maggioranza del nostro sistema solare è ancora inesplorata e sconosciuta alla scienza. Infatti, l’area tra Mercurio e il Sole è troppo luminosa per essere vista, e l’area oltre Urano è troppo buia. Gli scienziati stanno ancora trovando nuovi oggetti nella fascia degli asteroidi a centinaia di migliaia, quindi potrebbero esserci numerosi altri pianeti che non abbiamo mai scoperto.
Se sei mai stato in campeggio o in baita e hai la luce della veranda accesa di notte, è probabile che tu abbia visto un certo numero di falene che sembrano accalcarsi senza pensare alla luce e correrci incontro. Ma sorprendentemente, la ragione delle picchiate suicide di questi insetti rimane un totale mistero scientifico e le migliori ipotesi sul perché non sono nemmeno molto buone. Alcuni entomologi ritengono che le falene si dirigano verso fonti di luce artificiale perché le luci disturbano i loro sistemi di navigazione interni. Ma questa teoria incontra grossi ostacoli. Uno dei maggiori ostacoli è che i fuochi da campo esistono da circa 400.000 anni. La selezione naturale non avrebbe ucciso del tutto le falene poiché il loro istinto dice loro di fare il kamikaze ogni volta che si sentono accecate dalla luce?
Un decimo della popolazione ha una migliore destrezza motoria con la mano sinistra rispetto a quella destra, e nessuno sa veramente perché esistano i mancini. Ma del resto, nessuno sa veramente nemmeno perché esistano i destrimani. Non avrebbe più senso se tutti fossero ugualmente abili con entrambe le mani? Una teoria sostiene che la manualità deriva dalla presenza di collegamenti più intricati sul lato del cervello coinvolto nel linguaggio (che richiede anche capacità motorie fini simili all'uso delle mani). Poiché il centro del linguaggio si trova solitamente nell’emisfero sinistro del cervello, che è collegato al lato destro del corpo, nella maggior parte delle persone la mano destra risulta dominante. Tuttavia, la teoria secondo cui il centro del linguaggio controlla la manualità subisce un duro colpo dal fatto che non tutti i destrimani controllano il linguaggio nell'emisfero sinistro, mentre solo la metà dei mancini lo fa. Allora, cosa spiegano quei mancini i cui centri del linguaggio risiedono nella parte sinistra del cervello?
Per quanto ne sappiamo, quasi tutte le creature e gli animali sulla terra dormono proprio come fanno gli esseri umani, ma le ore di sonno variano notevolmente. Ciò significa che il sonno deve ovviamente avere uno scopo fondamentale per tutti gli esseri viventi, giusto? Ebbene, si scopre che la scienza non ha davvero una risposta concreta. Ciò che abbiamo è una serie di spiegazioni proposte sul perché dormiamo, ma gli scienziati non sono del tutto d’accordo su di esse. C'è una teoria secondo cui il cervello si "ricarica" quando dormiamo, c'è una teoria che sostiene che rinforziamo le cose nel nostro cervello di cui abbiamo bisogno nelle attività quotidiane, e un'altra sostiene che buttiamo via un mucchio di informazioni inutili nel nostro cervello quando dormiamo. Sembra che il sonno sia necessario per sopravvivere, ma non sappiamo davvero perché.
Nella sua forma più semplice, la gravità è una delle cose più basilari di tutti i tempi. Se vomiti qualcosa, torna giù. Ma in realtà la gravità ha ben poco senso. È pazzesco come la gravità possa essere così incredibilmente debole e incredibilmente forte allo stesso tempo. La gravità tiene insieme l'intero universo e, non importa quanto lontano viaggi, non scompare mai del tutto. Eppure, è la forza più debole esistente. Ad esempio, hai presente quando avvicini due magneti e questi si incastrano? Quella forza è in realtà 10^36 volte più forte della gravità. Ma il più grande mistero della gravità là fuori è che una volta che si scende al livello degli atomi, delle molecole e anche delle cose più piccole, la gravità semplicemente smette di funzionare. È senza dubbio uno dei veri misteri della scienza.
Che si tratti di un gatto grande o di un piccolo gatto domestico, tutti i felini sembrano fare le fusa. Sembra che facciano le fusa in una serie di situazioni diverse, come:quando sono coccolati dagli umani, quando allattano i loro gattini e anche quando sono stressati. Ciò significa che sembra che i gatti facciano le fusa sia quando sono felici sia quando sono arrabbiati, il che rende difficile conoscerne le vere origini. Una possibilità è che promuova la crescita ossea. Le fusa contengono frequenze sonore comprese tra 25 e 150 Hertz e è stato dimostrato che i suoni in questa gamma migliorano la densità ossea e favoriscono la guarigione. Poiché i gatti conservano energia dormendo per lunghi periodi, fare le fusa può essere un modo a basso consumo energetico per mantenere sani i muscoli e le ossa senza utilizzarli effettivamente. Tuttavia, questo tipo di teoria non spiega perché i gatti fanno le fusa nelle poche situazioni in cui lo fanno.
Sbadigliare è qualcosa che fai per tutta la vita quando sei annoiato o stanco. Ma la verità è che nessuno sa veramente perché sbadigliamo. Sappiamo che gli sbadigli sono contagiosi e perché lo sono (a causa delle profonde radici dell’empatia e del legame sociale), ma non abbiamo ancora una ragione concreta per cui esprimiamo gli sbadigli. In effetti, si pensa che gli embrioni lo facciano per scolpire la cerniera delle loro mascelle, ma il motivo per cui continua per tutta la vita e sembra passare a qualcosa che facciamo quando siamo stanchi, è sconosciuto.
E la domanda più semplice a cui non conosciamo la risposta è:cos’è il tempo? Ora, questo non è semplice nel senso di rispondere alla domanda, ma il concetto di tempo è una delle cose più facili da imparare e che quasi tutti capiscono, ma perché esiste e da dove viene? Il tempo viene spesso definito la quarta dimensione ed è normalmente visto come una misura in cui gli eventi possono essere ordinati dal passato al presente e al futuro, ma il suo vero significato è una domanda che sfuggiva da sempre agli scienziati. Un ottimo sito web da visitare se vuoi saperne di più è www.timephysics.com.
