ブラックホールの向こう側など科学によって解明されるかもしれない20の疑問

By NASA's Marshall Space Flight Center

科学技術の発展により、以前は原因が不明であった事象も続々と解明されていますが、まだまだ世界や宇宙にはいろいろな謎が多く存在します。まだ解明されていませんが、もうすぐ解明されるかもしれないという謎をまとめた「Big Questions in Science」という本から科学に関する20個の疑問をThe Guardianが公開しています。

The 20 big questions in science | Science | The Observer
http://www.theguardian.com/science/2013/sep/01/20-big-questions-in-science

◆01:宇宙は何でできているのか?

By Adam Evans

宇宙の5%は原子であることが判明していますが、残りの95%が何であるかまだ解明できていません。80年にも及ぶ研究の末、分かったことは「暗黒物質(ダークマター)とダークエネルギーが宇宙の95%を構成している」ということだけ。暗黒物質は1933年に発見され、銀河と銀河団を結び付けている物質で、ダークエネルギーは1988年に見つかった、宇宙をすさまじい速度で広げている物質です。

◆02:生命の起源

By new 1lluminati

40億年前に有機物が海に溶け込んで出来た原始スープ内で何かが発生した結果、いくつかの化学物質が結合して、自身を複製できる最初の生物分子が複数誕生しました。人類はこれらの生物分子が進化して誕生した、とされていますが、初期の地球に存在した化学物質がどうやって生物分子を生み出したのかはまだ解明されていません。化学者であるスタンリー・ミラーが原始スープ理論を展開してから50年経過しますが、いまだに生命の起源は謎のままです。

◆03:宇宙人はいるのか?

By Roberto Rizzato

天文学者は「水分に生命が誕生した可能性のある場所」を太陽系のエウロパや火星から、何光年も離れている惑星まで探し回っています。1977年には地球外生命体から放たれた可能性のある信号「Wow! signal」を傍受しましたが、それが何だったのかは不明。現在では大気を分析して酸素と水分を含む惑星を判別することが可能になっており、これから先の数十年間で人間が宇宙唯一の知的生命体でないことが証明されるかもしれません。

◆04:人間の定義

By owenbooth

DNAを見ただけでは分かりませんが、人間の全遺伝情報であるヒトゲノムはチンパンジーのものと99%同一であり、バナナのものとは50%一致します。しかしながら、人間はほとんどの動物よりも大きい脳を持ち、その脳にはゴリラの3倍もの神経細胞が詰め込まれているとのこと。かつて人間と動物を区別する判断材料であった「言語の使用」「道具の使用」「鏡に映った自分を自分として認識すること」は、他の動物でも確認されています。

◆05:意識とは何か?

By Emilio Garcia

意識とは、「脳の単一部分が働いて発生するものではなく、脳の複数の部分がネットワークでつながって発生する」事象であることが判明していますが、その全容についてはっきりとしたことは分かっていません。

◆06:夢を見る原理

By danorbit.

人間は人生の約3分の1を睡眠に当てています。睡眠中に見ることのある夢については多くの学者が持論を展開しており、例えば、精神分析学者であり精神科医でもあったジークムント・フロイトは「夢は実現不可能な希望が表現されたもの」としており、他にも「夢は睡眠中の脳の突発的な動き」と唱える学者もいるとのこと。一方、動物実験によれば、夢は記憶や学習、感情に関係している可能性があるようです。

◆07:なぜ「もの」があるのか?

By St Stev

人間の体を構成している物質には、質量などが同一ですが、構成する素粒子の電荷などが全く逆の性質を持つ反物質があり、2つの物質が触れ合うと、対消滅を起こし、質量がエネルギーとなって放出されます。物質と反物質がぶつかりあいビッグバンが発生、2つの物質は消滅し、多量のエネルギーを持つ空間が生まれたとする理論が、一番最初の「もの」、つまり宇宙を作り出したとする一番有力な説であるとのこと。

◆08:他の宇宙の存在

By Jes

宇宙は、非常に不安定であり、構成しているものが少し変化するだけで人間は生きられなくなる可能性があります。この「微調整」問題を解くにあたり、物理学者は他の宇宙の存在を認める多元宇宙論を展開しているようです。物理学者によると、構成のすべての組み合わせごとに宇宙が存在すれば、宇宙がなぜ不安定であるか説明できるとのこと。

◆09:二酸化炭素の処理方法

By Kim Seng

地球の大気は、人間が化石燃料を燃やすことで発生する二酸化炭素でどんどん満たされつつあります。その結果、地球温暖化などの環境問題が発生しているため、何とかして大気中の二酸化炭素の量を減少させる方法が考えられています。方法としては「古い油田や海底に埋没させる」というものがあるのですが、危険性などは全くわかっていません。

◆10:太陽からより多くのエネルギーを得る方法

By Eduardo Amorim

太陽からエネルギーを得る方法としては、現在のところ太陽光発電しかありません。しかしながら現在、太陽光を使用して水を酸素と水素に分解し、無公害燃料を生成するという方法が科学者によって研究されています。

◆11:素数の謎

By Mark Morgan

インターネットショッピングが安全に行われているのは公開鍵暗号を組成している素数のおかげですが、素数にはまだ解明されていない謎「リーマン予想」があり、数学上の未解決問題の1つです。

◆12:バクテリアを退治する方法

By Umberto Salvagnin

抗生物質はバクテリアを退治する物質で、近代医学の奇跡の1つとされていますが、抗生物質に抵抗する力を持つ耐性菌によってヨーロッパでは毎年2万5000人の死者が出ており、バクテリアを退治する完璧な方法はまだ見つかっていません。

◆13:コンピューターは動作速度を上げ続けることが可能か?

By Nick Wheeler

スマートフォンやタブレットに搭載されているコンピューターは、1969年にアポロ11号が月面に着陸したときに積んでいたものよりも計算能力が高くなっています。しかしながら、計算能力には限界があり、もっと速度を上げるには量子コンピュータなど次世代のコンピュータを使用する必要があります。

◆14:ガンの治療方法

By Luca Rossato

現代の医学ではガンを完全に治療する方法はありません。ガン細胞は恐竜がいた時代から存在しており、常に進化しているとのこと。ガン細胞の発生原因や拡散方法などの研究から唯一判明していることは、「禁煙」「適度な食事」「運動」「太陽光に肌を長時間さらさないこと」によって、全てのガンのうち約半分はある程度予防ができるということのみ。

◆15:いつロボットの執事ができるのか?

By Don

牛の乳をしぼったり、郵便物を仕分けたりなどシンプルなタスクをこなすロボットはすでに存在していますが、家の用事をまかせられるほどの知性を持ったロボットはまだ発明されていません。日本では2025年に福祉の分野で役立てるようなロボットの利用を真剣に検討中。

2025年の人間とロボットが共存する社会に向けて「次世代ロボットビジョン懇談会」報告書(案)
http://www.meti.go.jp/report/downloadfiles/g40302d32j.pdf

◆16:海底には何があるのか?

By USFWS - Pacific Region

1960年には、Don Walsh氏とジャック・ピカール氏が水深約11km(1万1000m)まで潜りましたが、いまだ海洋の95%は未探索です。

◆17:ブラックホールの向こう側

By NASA's Marshall Space Flight Center

「ブラックホールの向こう側に何があるかわからない」というよりは、「ブラックホールの向こう側に何があるか調べる道具がまだ発明されていない」と言ったほうがいいかもしれません。アインシュタインの相対性理論によると、ブラックホールは崩壊しかけている巨大な星によって造り出されていて、特異点と呼ばれる無限小の点を形成するまでへこみ続けているとのこと。ブラックホールには相対性理論に基づくもの以外にも、さまざまな説があります。

◆18:不老不死は可能か?

By Emiliano

老化現象を1つの疾患と捉え「治療できるのではないか」とする考え方が出てきています。老化現象について全てが解明されたわけではありませんが、老化を防ぐ方法として薬物療法が注目されているとのこと。

◆19:人口爆発を止める方法

By Fadzly Mubin

2050年までに地球上の人口は90億人まで増加するといわれており、人口増加に伴い食糧不足などの問題が懸念されています。人口爆発にあたって、火星への移住や地下都市の建造、人工食料などさまざまな解決策が講じられています。

◆20:タイムトラベルは可能か?

By William Warby

何人かの物理学者は、時空のある一点から別の離れた一点へと直結する空間領域であるワームホールと宇宙船を利用してタイムトラベルを可能にするための綿密な計画を作り上げたとのことです。

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