5 descoperiri ştiinţifice cu care nu ştim ce să facem

În fiecare zi, oamenii de ştiinţă fac descoperiri care schimbă modul în care trăim. Dar, uneori, doar uneori, rezultatele obţinute sunt atât de extraordinare sau de neaşteptate, încât pur şi simplu nu ştim ce să facem cu ele. În cele ce urmează puteţi regăsi cinci dintre cele mai enigmatice astfel de rezultate.

Material cu proprietăţi misterioase

În luna ianuarie, o echipă de fizicieni de la Rutgers şi MIT a publicat o lucrare în jurnalul ʺNatureʺ în care descrie o nouă proprietate a materiei. În timp ce realizau experimente care implicau răcirea extremă a unui compus de uraniu, URu₂Si₂, au observat un fenomen neobişnuit caracterizat prin ruperea simetriei duble a inversiunii a timpului a timpului. Simetria obişnuită a inversiunii timpului este caracterizată de faptul că mişcarea particulelor arată la fel, fie că se desfăşoară înainte, fie că se desfăşoară înapoi în timp. Cu toate acestea magneţii rup această simetrie, deoarece dacă inversăm timpul, câmpul magnetic produs îşi inversează direcţia. Trebuie să inversăm de două ori timpul pentru a readuce câmpul magnetic la starea originară.

Acest nou material rupe de două ori simetria prin inversarea timpului şi prezintă o simetrie cvadruplă a timpului. Adică este necesar să inversăm timpul de patru ori pentru a reveni la starea sa iniţială. Oamenii de ştiinţă au denumit acest fenomen ʺordine hastaticăʺ şi dacă ni se pare dificil de înţeles, ei bine, aceasta este reacţia normală. Oamenii de ştiinţă care au descoperit fenomenul nu pot oferi o explicaţie a acestui fenomen: cum funcţionează şi care sunt consecinţele. Deocamdată este de ţinut deoparte, aştept momentul în care va putea fi utilizat.

Universul cântăreşte mai puţin decât am crezut

Când cei mai buni oameni de ştiinţă din lume au decis să colaboreze şi să măsoare masa universului începând din anii 1970 - şi-au stabilit o sarcină destul de dificilă. Însă, folosindu-şi toate cunoştinţele legate de forţa gravitaţională şi dinamica galaxiilor, au obţinut un răspuns, unul care din nefericire prezice că este posibil că Universul nostru să se destrame. Ştim însă că materia ce formează galaxiile orbitează în jurul unui singur punct central, deoarece l-am observat. Asta înseamnă că propria lor mişcare generează suficientă forţă centripetă pentru a face să se întâmple acest lucru.

Dar calculele arată că de fapt nu există suficientă materie în galaxii pentru a produce forţele necesare deplasării observate. Prin urmare, fizicienii s-au concentrat, s-au îngrijorat un pic, apoi au declarat cu mândrie că trebuie să existe mai multe lucruri acolo decât putem vedea. Aceasta este teoria aflată în spatele a ceea ce este cunoscut de toată lumea ca fiind materie neagră. Singura problemă este că în ultimii 40 de ani nimeni nu a confirmat sau infirmat existența sa cu adevărat. Prin urmare, problema apărută în urma acelor calcule iniţiale nu a fost soluţionată.

Efectul placebo

Adesea se întâmplă ca atunci când administrăm unui om bolnav o pastilă inactivă despre care el crede că îl va vindeca, de multe ori starea lui de sănătate se va ameliora într-un mod similar cu cea a unei persoane căreia i se administrează un medicament real. Cu alte cuvinte, un pumn de nimic vă poate îmbunătăţi sănătatea. Teoretic, aceasta ar putea fi o tehnică extrem de eficientă de tratament.

Dar experimentele au arătat că acel lucru lipsit de efect pe care îl administrăm contează. Atunci când se administrează placebo împreună cu un medicament care blochează efectele morfinei efectul medicamentului dispare. Deşi acest lucru dovedeşte că efectul placebo este oarecum biochimic, şi nu doar un efect psihologic, practic, nu ştim mai nimic despre cum funcţionează efectul placebo.

Este adevărat. Acesta poate ajuta oamenii într-o măsură mai mare, suntem de acord. Cu toate acestea, dacă ne vom folosi vreodată de acest efect mult studiat, dar puţin înţeles, va trebui să dezvăluim modul în care mintea poate afecta biochimia organismului. În momentul de faţă, nimeni nu ştie.

Temperaturi sub zero absolut

Până nu demult toţi oamenii de ştiinţă erau de acord că este imposibil să se ajungă la temperaturi sub zero absolut. Aceasta a fost literalmente cea mai scăzută temperatură atinsă vreodată. La sfârşitul anului trecut, însă, o echipă de cercetători de la Max-Planck-Institute din Germania, au infirmat acest lucru.  În cele din urmă, au reuşit să răcească un nor de atomi de gaze până la o temperatură mai scăzută de -273.15 °C. De fapt, rezultatul a fost mai degrabă un joc de cuvinte al definiţiei  temperaturii şi a felului în care ea se bazează atât pe energie, cât şi pe entropie (măsură care indică gradul de organizare al particulelor dintr-un sistem). ʺNew Scientistʺ explică:

"În principiu, este posibil să continuăm să încălzim particulele, în timp ce le scădem entropia. Deoarece acest lucru rupe corelaţia entropie-energie, marchează începutul scalei de temperaturi negative în care distribuţia energiei este inversată. În loc ca cele mai multe particule să aibă un consum redus de energie şi câteva să aibă un consum mai mare, majoritatea au o energie ridicată şi doar câteva au un consum redus de energie."

Este curios faptul că această logică a permis cercetătorilor de la Institutul Max-Planck să răcească o varietate de atomi în vid, pentru prima dată, până la o temperatură de sub zero absolut. Până în prezent, însă, ei nu au reuşit să îşi dea seama la ce pot fi utile  aceste particulele răcite.

Fuziunea la rece

În 1989 o echipă formată din doi oameni de ştiinţă, Fleischmann şi Pons, au susţinut că au făcut o descoperire remarcabilă: au observat cu succes o fuziune nucleară care s-a produs la temperatura camerei. Pentru o clipă constatarea a fost anunţată ca o descoperire  revoluţionară, care ar putea transforma producerea de energie din întreaga lume. Din păcate, experimentele lor nu au fost reproductibile, dar au  inspirat oamenii de ştiinţă să studieze fuziunea la rece mai în profunzime.

Se pare că procesul este, de fapt, teoretic posibil. Pentru ca doi atomi să fuzioneze între ei, ei trebuie să se apropie suficient de mult unul de celălalt pentru a depăşi forţa de respingere electrică reciprocă cauzată de norul de electroni care orbitează în jurul lor. De obicei, acest lucru este posibil cu ajutorul temperaturilor extrem de ridicate, cum ar fi cele din centrul Soarelui, dar fizica cuantică sugerează că, deoarece  există probabilitatea ca respingerea să fie determinată de poziţia câmpului electric, există cel puţin posibilitatea ca atomii să fuzioneze fără să fie necesară injectarea energiei cu ajutorul temperaturilor ridicate.

Şi există acea speranţă că un mic grup de oameni de ştiinţă încă lucrează din umbră, încercând să facă posibilă fuziunea la rece. Desigur, rezultate ocazionale apar şi dispar, însă ele tind să fie destul de dubioase. Esenţialmente, acest lucru se petrece pentru că, deşi teoria cuantică ne indică faptul că fuziunea la rece ar trebui să fie posibilă, nimeni nu ştie cum să folosească această informaţie pentru a obţine de fapt, o reacţie de fuziune.