Как работает велосипед или что делает нас людьми: 7 вопросов, на которые ученые не могут дать ответ

1 Как работает велосипед

Первые велосипеды появились в XIX веке, и мы, по идее, за пару столетий должны были полностью понять принцип их действия (хотя бы то, как они удерживаются на двух колёсах). Долгое время считалось, что велосипеды остаются в вертикальном положении за счёт гироскопической силы вращающихся колёс. Если точнее, устойчивость вызвана гироскопической прецессией переднего колеса или движением колеса за осью поворота.

И всё же что-то смущало инженеров, ведь это объяснение не укладывалось в их расчёты. В 2010 году группа учёных создала велосипед, где полностью исключалось действие гироскопических сил, и было обнаружено, что даже в этом случае двухколёсный транспорт оставался в вертикальном положении. Кроме того, велосипед автоматически возвращался к вертикальному движению при боковом отклонении от прямого пути.

Теперь у нас стало ещё больше вопросов, ведь гироскопические силы тут ни при чём и не понятно, почему велосипеды могут корректировать своё движение при наклоне.

2 Почему работают магниты

Когда Ричарда Фейнмана, известного физика, спросили, почему работают магниты, он ответил, что понятия не имеет. И дело не в том, что физик и его коллеги настолько глупы, что не понимают принцип притяжения противоположностей. Суть в том, что чем больше мы задаём вопросов, тем сильнее углубляемся в принцип работы. Мы знаем, что у магнитов есть противоположные заряды на обоих полюсах, которые притягиваются или отталкиваются от других предметов, в зависимости от их заряда. Почему это происходит? Считается, что электроны имеют электрический заряд, и противоположные предметы притягиваются для выравнивания и усиления магнитного поля. Но почему они это делают?

Дальше это рассуждение переходит на уровень квантовой физики, которая даже для учёных выглядит как магия, и приводит исследования к фундаментальным принципам Вселенной. То есть, переходя на следующий уровень исследования, учёные говорят что-то вроде: «Так, это мы поняли, но теперь не ясно, что приводит к данному действию». И так до бесконечности.

3 Что живёт в глубинах океана

Любому образованному человеку известно, что на дне океана находятся Атлантида, рептилоиды, динозавры, Спанч Боб и город Восторг из игры BioShock. А если серьёзно, то мы понятия не имеем, что там. Учёные лишь сравнительно недавно погрузились в Марианскую впадину и осмотрели её окрестности.

Лишь малая часть Мирового океана исследована, и более 95 % океанского дна остаётся неизученным. Что там нахоится— неизвестно. Возможно, там живут гигантские существа без глаз, которые не нужны им в вечной тьме, а может, мы увидим просто пустошь.

Общая площадь дна Мирового океана составляет 361 миллион квадратных километров. Для сравнения: площадь суши вместе с Антарктидой составляет 149 миллионов квадратных километров, и многие места на поверхности до сих пор не исследованы человеком, хотя для этого не нужно спускаться в глубоководных аппаратах.

4 Почему существует гравитация

Физики выделяют четыре фундаментальных взаимодействия: электромагнитное, сильное, слабое и гравитационное. И если для описания принципа действия первых трёх есть частицы, то у последнего нет даже этого. Существует гипотетическая частица, именуемая гравитоном, но её до сих пор не удалось обнаружить.

Гравитация, по сравнению с другими фундаментальными взаимодействиями, ведёт себя странно и переменчиво. Даже самое маленькое существо в мире способно выдержать гравитацию нашей планеты, и кажется, что её воздействие чрезвычайно незначительно. Но в то же время гравитация удерживает Землю на орбите Солнца, а нашу звезду — в Млечном Пути. Более того, массивные объекты своей гравитацией могут создавать в пространстве-времени «колодцы», искривляя его.

5 Что делает нас людьми

Если кто-то является ярым противником эволюции и считает человека особенным существом, просто покажи ему сравнение ДНК людей и других животных. Так, например, ДНК человека и шимпанзе имеет 99%-ное совпадение.

Учёные не могут объяснить, как настолько незначительные различия привели к тому, что обезьяны прыгают по веткам, а мы строим космические корабли и ядерные реакторы. Некоторые считают, что дело в более крупном мозге (хотя эта разница тоже не сильно велика), в культуре и других аспектах. Можно было списать это отличие на уникальные «человеческие» гены, но исследования не обнаружили у людей таких последовательностей.

В любом случае учёные не понимают, что именно послужило такому колоссальному скачку развития от обезьяны к человеку и что делает нас людьми.

6 Из чего состоит Вселенная

Любой, кто не спал на уроках физики в школе, сразу ответит: из атомов. И он окажется прав, за исключением того, что вся материя во Вселенной составляет около 4,9 % от её массы. Что же тогда остальные 95,1 %? Учёные не знают.

Этим вопросом начали задаваться в середине прошлого века, когда астрономы заметили, что скорости, с которыми движутся звёзды, привели бы к разрыву Галактики на части, ведь материя не генерирует достаточного гравитационного притяжения, чтобы удерживать объекты вместе. Но наши небеса не треснули пополам, мы до сих пор живы, а значит, есть что-то, что скрыто от наших глаз и что удерживает Вселенную в цельной и стабильной структуре.

Другой вопрос, подводящий учёных к существованию неизвестной силы, — расширение Вселенной. По идее, Вселенная должна была замедлить своё расширение, но вместо этого оно ускоряется.

Для решения данного вопроса физики решили «подогнать его» под ответ и придумали производную в виде так называемой тёмной материи и тёмной энергии. Что это такое, из чего оно состоит и какова его природа — неизвестно.

7 Зачем нужна менопауза

С точки зрения эволюции в менопаузе, то есть в невозможности рожать детей после достижения определённого возраста, нет никакого смысла, ведь вся суть жизни — в её продолжении и постоянной адаптации. Вместо этого женщины в возрасте около 50 лет теряют возможность воспроизводства потомства.

Вряд ли это связано с тем, что у женщин заканчиваются запасы яйцеклеток из-за того, что теперь люди живут намного дольше, чем в древности. При рождении в организме женщины содержится миллион яйцеклеток, а во время овуляции их выделяется около четырехсот-пятисот. То есть этих запасов хватит на несколько жизней.

Есть теория, что менопауза наступает для недопущения неправильного развития плода, ведь со временем в организме человека накапливается всё больше ошибок, что может повлиять на функцию деторождения. Однако женщины, у которых после пятидесяти не наступала менопауза, рожали здоровых детей без существенных отрицательных признаков.

Другая теория, называемая «гипотезой бабушки», объясняет менопаузу тем, что с возрастом затраты организма женщины на воспроизводство потомства растут, и он перенаправляет энергию на помощь уже имеющимся потомкам.

Но опять же, с точки зрения эволюции это нелогично, ведь каждое существо должно выполнять определённую функцию, а в сообществах охотников-собирателей было достаточно тех, кто мог следить за детьми. По этой теории «бабушки» впустую расходовали ресурсы, которые могли пойти на фертильных женщин, что нелогично.