6 معمای بزرگ که دانشمندان امیدوارند در سال 2016 حل شوند

علم همواره در حال پیشرفت است و یافته های جدید دانشمندان هر روز دنیای جدیدی را به روی نسل بشر باز می کنند. پیشرفت های چشمگیر در حوزه هایی مانند فیزیک، علوم زیستی، نانو تکنولوژی و الکترونیک علاوه بر پاسخ دادن به پرسش های بنیادین بسیار زیادی که سال ها ذهن دانشمندان را به خود مشغول کرده بودند، خود باعث ایجاد پرسش های جدید و چالش بر انگیزی شده اند که هنوز کسی نتوانسته است پاسخی برای آنها پیدا کند. بعضی از این پرسش ها نیازمند درک بهتر و عمیق تر از ساز و کار جهان هستی است که به نظر می رسد برای رسیدن به آستانه دانش آنها هنوز به چندین سال زمان نیاز است، اما دانشمندان به حل برخی از آنها آنقدر نزدیک شده اند که امیدوارند در سال 2016 بتوان پاسخی قطعی برایشان یافت. در ادامه با ما همراه باشید تا با 6 مورد از معماهای بزرگ علم که شاید در سال جاری میلادی پاسخ داده شوند آشنا شویم.

1- چه چیزی فراتر از مدل استاندارد فیزیک است؟

LHC یا برخورد دهنده بزرگ هادرونی در سال 2012 توانست با اثبات وجود بوزون هیگز یک نوبل فیزیک را به کاشف آن اهدا کند. اما پس از دو سال تعمیرات و نوسازی های صورت گرفته، بزرگترین سازه علمی ساخته شده به دست بشر آماده است تا پروتون ها را با انرژی دو برابر بیشتر از سال 2012 به همدیگر برخورد دهد. همین ماه گذشته بود که آخرین آزمایش LHC نشانه هایی از یک ذره جدید را به دانشمندان نشان داد. کشف یک ذره جدید می تواند سرآغاز راهی برای تائید نظریه “ابر تقارن” یا Super Symmetry شود که عنوان می کند هر ذره ای در مدل استاندارد یک ابر ذره مشابه خود نیز دارد. در صورت تائید ابر تقارن دانشمندان می توانند ماهیت ماده تاریک را کشف کرده و درک بهتری از قوانین فیزیکی اطراف ما داشته باشند. همچنین ممکن است ذره جدید بتواند نشان دهنده ابعاد نامرئی دیگر نیز باشد.

2- آیا می توانیم عناصر بیشتری بسیازیم؟

از دهه 30 میلادی تا به امروز دانشمندان تلاش کرده اند عناصر جدیدی تولید کرده و به جدول تناوبی اضافه کنند. روش ساخت عناصر جدید هم بمباران عناصر برای ساخت اتم های جدید است که تا به حال باعث تشکیل 24 عنصر جدید شده است. اخیرا هم با ساخته شدن 4 عنصر جدید، ردیف آخر جدول تناوبی هم پر شد اما دانشمندان قصد دارند این تلاش ها را ادامه دهند تا عناصر 120 و سنگین تر از آن را نیز تولید کنند. در حال حاضر از ایزوتوپ کلسیم 48 به عنوان گلوله اتمی استفاده می شود تا عناصر سنگین به کمک آن بمباران شوند. دانشمندان امیدوارند پس از عبور از سد عناصر ناپایدار، بتوانند با اثبات جزیره پایداری، به عناصر سنگین و در عین حال پایدار دست پیدا کنند.

3- ماده تاریک چیست؟

ماده تاریک یکی از سوال های بزرگی است که ذهن گروه عظیمی از دانشمندان را درگیر کرده است. ماده تاریک 5 برابر بیش از ماده معمولی تشکیل دهنده هستی وجود دارد اما تا به حال تنها شواهد غیر مستقیمی از طریق مشاهدات نجومی از آن به دست آمده اند. آزمایشاتی نظیر LUX یا آزمایش زنونی بزرگ زیر زمینی (Large Underground Xenon Experiment) در تلاش برای دستیابی به شواهد و جزئیات بیشتری از ماده تاریک می باشند. آغاز بزرگترین و گسترده ترین تحقیقات برای یافتن ماده تاریک و همچنین آشکارسازی هایی که بتواند آن را ردیابی کند باعث شده سال 2016 گوش های زیادی منتظر شنیدن خبر کشف مشخصاتی از ماده تاریک باشند.

4- آیا حیات بر روی مریخ یا سایر سیارات وجود دارد؟

این سوال قدمتی به درازای علم بشر دارد. فهمیدن اینکه آیا ما در عالم تنها هستیم ذهن افراد بسیار زیادی را در طول تاریخ به خود درگیر کرده و باعث به وجود آمدن مسائل و فرضیات بسیار زیادی هم شده اما هنوز نمی توان پاسخی قطعی برای آن یافت. اما یک نیکته کاملا واضح و مشخص است که بر روی زمین هر کجا آب وجود داشته باشد می توان در اطراف آن حیات نیز یافت. در نتیجه شاید یافتن آب بر روی سیارات دیگر بتواند دانشمندان را به کشف موجودات فرازمینی نیز امیدوار کند. در حال حاضر تحقیقات گسترده ای برای یافتن آب روی سیارات دیگر انجام می شوند که از جمله آنها می توان به کشف آب شور جاری بر روی مریخ، برنامه کاوشگر Juno برای یافتن سطح آب بر روی سیاره مشتری و همچنین تلاش برای یافتن آب بر روی یکی از قمرهای زحل به نام انکلادوس اشاره کرد.

5- آیا امواج گرانشی واقعا وجود دارند؟

اگر با فیزیک دانشگاهی آشنا باشید حتما می دانید معادلات ماکسول وجود موج های الکترومغناطیسی مانند نور را پیش بینی کرده بودند. همچنین نظریه نسبیت انیشتین هم وجود موج های گرانشی را پیش بینی کرده است که در فضا زمان وجود دارند. اما با وجود صد سالگی نظریه مشهور انیشتین و تائید بسیاری از جزئیات آن توسط آزمایشات مختلف، هنوز دانشمندان نتوانسته اند شواهدی از امواج گرانشی را بیابند. آزمایش LIGO (Laser Interferometer Gravitional-Wave Observatory) به دنبال این امواج است که تغییراتی 10000 بار کوچکتر از یک پروتون در فاصله چهار کیلومتری ایجاد می کنند. اشکارساز LIGO نیز همانند LHC در سال 2015 پس از یک دوره بروزرسانی مجددا راه اندازی شد و به نظر می رسد آنها بتوانند در سال 2016 خبرهای خوبی برای فیزیک دانان داشته باشند.

6- آیا پاگنده ها حقیقت دارند؟

فکر می کنید پیشرفت تکنولوژی فقط درباره تلفن های هوشمند و پردازنده های قوی تر کاربرد دارد؟ خیر این طور نیست. با کوچک تر شدن دوربین ها جانورشناسان می توانند با کار گذاری آنها در تعداد بسیار زیاد در نقاط مختلف طبیعت به دنبال یافتن حیوانات و گونه های جانوری باشند که فقط در افسانه ها از آنها یاد شده و شواهد آنها به دست نیامده اند. اگر به طبیعت و حیات وحش علاقمند باشید حتما فیلم های دوربین های نامحسوسی را دیده اید که بدون دخالت انسان به مدت طولانی به فیلم برداری و عکس برداری می پردازند و اخیرا هم توانسته اند تصاویری از پلنگ آمور را که در افسانه های چینی آمده بوده است ثبت کنند. همچنین گسترش استفاده از هواپیماهای بدون سرنشین یا Drone ها نیز به این بخش از علم کمک کرده است. به این ترتیب سال 2016 می تواند سالی برای کشف گونه های افسانه ای طبیعت نظیر گرگینه ها یا پاگنده ها باشد.