När digerdöden rasade genom städer under medeltiden visste ingen exakt hur eller varför den hemska sjukdomen spred sig. Efter många generationer kom vi på att råttloppor och bakterier var skyldiga. Det var en vattendelare för vetenskapens kraft.
Århundraden senare fortsätter de smartaste hjärnorna att undersöka svåra, förvirrande vetenskapliga frågor varje dag. Men även med artificiell intelligens och briljanta sinnen som ansluter till mer datorkraft än vår art någonsin har känt, har vi fortfarande inte alla svaren. Faktum är att vissa människor kanske hävdar att vi just nu håller på att lära oss att ställa de riktigt stora frågorna.
Vad händer med oss efter att vi dör? Hur uppstod så mycket liv på vår planet när andra verkar sakna någon art alls? Vem, om någon, drar i trådarna i vårt universum? Är det någon allsmäktig gud som har kontroll eller finns det fysiska och matematiska principer som driver motorn i vår existens?
Ibland, efter århundraden av felsteg, snubblar vi människor äntligen in i verkliga svar på verkliga frågor, som varför sjukdomar sprids. Andra gånger blir vi kvar i mörkret av vår egen okunnighet och undrar vad något av det egentligen betyder. Men mänskligheten kommer att fortsätta att försöka eliminera frågor och ge oss de sanna svaren.
Innehåll
Under dina senaste äventyr med slutna ögon högg du huvudet av en sexbent kanin medan du bar en neonrosa huva och skrek "Gesundheit" i lungorna. Du är inte säker på om den drömmen betyder något om det inte är att du kanske konsumerade för många hallucinogener under college eller bara åt några dåliga morötter igår.
Forskare och sömnexperter vet när människor normalt drömmer. Vanligtvis händer detta under den snabba ögonrörelsen (REM) delen av sömncykeln. Du kan se när en person (eller till och med din katt eller hund) upplever REM-sömn eftersom deras ögon glider fram och tillbaka och deras kroppar kan rycka och rycka också. Hjärnans elektriska mönster är mycket aktiva i denna fas, precis som när du är vaken.
Men forskare vet inte riktigt varför du drömmer. Det kan vara ett sätt att reflektera över eller släppa stressen i vardagen, eller till och med ett omedvetet sätt att hjälpa dig att reda ut utmanande upplevelser. Det kan vara ett sätt som ditt sinne skyddar sig mot hot och faror.
Det kan vara ett biokemiskt sätt för din hjärna att sortera, arkivera eller lagra kort- eller långtidsinformation. Kanske är drömmar ett sätt att förena dina tidigare och nuvarande upplevelser för att förbereda och stålsätta dig för framtiden.
Oavsett deras syfte är drömmar en hörnsten i den mänskliga upplevelsen. De underhåller och förföljer oss och tjänar som påminnelser om att vår inre värld är lika djup och märklig som den yttre världen runt omkring oss.
Cancer är en av de dödligaste sjukdomarna. Medan modern medicin kan bota cancer, är behandling inte effektiv för alla typer. Varje år dör mer än en halv miljon människor av olika cancerformer bara i USA. Dess bekantskap gör den dock inte mindre skrämmande.
Cancer tar sig många former och påverkar många delar av kroppen, men kännetecknet för dessa sjukdomar är okontrollerbar cellreplikation. Tumörer expanderar och sprider sig, förstör kroppar och orsakar dödsfall.
Tillväxten sker på grund av DNA-skador. DNA ger naturligtvis instruktioner för alla kroppsfunktioner, inklusive celltillväxt. Den skadan kan uppstå på grund av vissa livsstilsfaktorer, såsom solskador, tobaksrökning eller långvarig exponering för cancerframkallande kemikalier.
Enligt vissa uppskattningar skulle vi kunna förhindra mer än en tredjedel av cancerfallen genom att undvika cancerframkallande vanor. Men livsval är bara en del av ekvationen. Andra faktorer spelar också roll. Problem med mänskligt genom kan göra vissa människor mer benägna att utveckla vissa typer av cancer, även om de lever helt friska liv.
Människans otaliga variabler och unika genetiska sammansättning gör att vissa forskare tvivlar på att vi någonsin kommer att få ett botemedel mot alla typer av cancer. Det finns alldeles för många miljöangrepp och minimala kroppsfel för att någon magisk kula ska kunna attackera.
Den goda nyheten är att vårt perspektiv och vår behandling av cancer utvecklas. Varje år förstår vi nya aspekter av sjukdomen. Terapierna förbättras hela tiden, minskar lidandet och ökar livskvaliteten. Så även om vi kanske aldrig helt kan besegra cancer, kommer vi att fortsätta slå tillbaka, göra våra liv bättre och diagnoser mindre skrämmande.
Lika mycket som vi gillar att förstå hur livet började, vill vi också ha en bättre uppfattning om vad som händer med oss efter att vi dör. Och hej, det finns miljarder människor som redan vet svaret på den vetenskapliga frågan. Tyvärr kan de inte berätta om det för oss, för de är alla döda.
Ämnet efter detta – eller bristen därav – är en av de äldsta frågor som bekymrar mänskligheten. Kommer vi alla att flyta iväg till evig lycka? Kommer den onda bland oss att fördömas till helvetets gropar? Kommer vårt medvetande bara att försvinna när våra kroppar har gått ut? Eller kommer vi alla att reinkarneras som bisarra fiskar eller fluffiga katter?
Forskare förstår början av döden. De vet hur människokroppen börjar stängas av. Precis som butiksanställda som släcker lamporna på en megabutik efter stängningstid, börjar din kropps celler blinka av, en efter en, tills ditt hjärta och hjärna upphör med aktivitet.
Vad som händer efter att din hjärna klickar av är dock fortfarande ett fullständigt mysterium. Många människor som har gått igenom nära-döden-upplevelser och sedan kommit tillbaka till livet talar om tunnlar av ljus eller tillbakablickar till livshändelser eller samtal med nära och kära som har gått bort.
Alla dessa upplevelser kan ha biologiskt ursprung, kanske sporrade av syrebrist eller vilda biokemiska fluktuationer.
Av de många frågor vi ställs inför om vår existens är detta en som vi kanske aldrig någonsin får svar på. Istället kommer vi alla att lämnas längtande, letande efter någon slags mening i döden.
Medan studiet av kosmologi och kvantfysik har gett oss några svar om universum, har vi fortfarande ingen aning om om vi är de enda intelligenta livsformerna i vårt solsystem. Om så är fallet är universum ofattbart ensamt.
Andra forskare säger att det nästan inte finns något sätt att jorden är det enda högkvarteret för liv - det kan finnas så många som 40 miljarder beboeliga planeter bara i vår Vintergatans galax, så föreställ dig andra universum. Det är en oerhört stor potential för främmande liv.
Det finns några nödvändiga krav för att livet ska uppstå. Inte bara behöver en planet den rätta blandningen av element (som allt kol) och förhållanden, utan det måste också finnas en gnista som ger upphov till levande varelser. Sedan måste naturligtvis dessa varelser på något sätt utvecklas till varelser med intelligens.
Även för modern mänsklig vetenskap är den enklaste av vår planets livsformer fortfarande en extremt komplex gryta av kemiska reaktioner och celler. Vi förstår inte riktigt hur de uppstår, utvecklas och överlever i ett otroligt varierat utbud av miljöförhållanden. Det gör det mycket mer komplicerat att hitta, identifiera och kommunicera med främmande varelser.
Trots dessa utmaningar tror forskare vid NASA att vi kan hitta spår av liv under de kommande decennierna. Kraftfullare teleskop kan vara en nyckel för att hitta det.
Eller så kan det vara så att livet här bara är en statistisk aberration, en olycka av den konstigaste sorten. Kanske är det här udda träsket av en planet verkligen en juvel i universum, odubblerad och olik någon annan plats, var som helst.
Ändå vet vi att vatten och liknande gaser och element finns på många andra planeter. Om vi fortsätter leta och råkar hitta till och med en bit av bevis, som fossiliserade lämningar eller små bakterier, verkar det mer troligt att någonstans över stjärnorna en annan art också tittar mot himlen och funderar över potentiella grannar någonstans i universum också.
Vi människor har en medvetenhet om vår omgivning och även om oss själva. Våra sinnen vimlar av interna dialoger och frågor om vilka vi är och vårt syfte i världen. Vi är, så vitt vi vet, de enda varelserna med denna sorts aktiva medvetenhet. Vi har heller ingen aning om var detta medvetande kommer ifrån.
Våra hjärnor är naturligtvis de centrala datorerna i våra kroppar, som kontrollerar biologiska funktioner och hjälper oss att tänka oss igenom livets alla slingor och hinder. Hjärnskanningar visar hur otroligt aktiva våra hjärnor verkligen är, flimrande av konstant aktivitet när våra 100 miljarder nervceller oavbrutet eldas, som ett kompakt men enormt komplext digitalt nätverk.
Men hjärnan är inte sinnet. Elektrisk aktivitet förklarar inte hur en fysisk substans kan skapa ett icke-fysiskt tillstånd som medvetande. Vissa religioner förklarar medvetande som en gåva från Gud, inbäddad i våra kroppar för att vägleda oss genom denna värld.
Forskare vänder sig mer mot biologiskt ursprung – de ser medvetande som en samling biologiska processer som bygger mot mer komplicerat tänkande som så småningom kulminerar i självmedvetenhet.
Forskare har fastställt att djur, som hundar, nästan säkert har medvetande, men att det är en lägre (eller annan) nivå av medvetenhet än människors.
Jorden är hem för en bländande mängd varelser och växter. Rosa flamingos fyller himlen, enorma elefanter trampar genom savannerna och konstiga frukter och ormbunkar gömmer sig i sprickor överallt. Vi kommer aldrig att veta hur många olika arter som strövar omkring på vår planet. Det finns bara för många. Men det hindrar inte forskare från att försöka fastställa det svårfångade antalet.
Botanikern Carl Linnaeus insåg för två och ett halvt sekel sedan att människan behövde ett system för att hålla reda på vår planets arter. Han började klassificera både växter och djur med hjälp av taxonomiskt språk som namngav, rangordnade och klassificerade varelser och växter.
Efter generationer av arbete, enligt vissa uppskattningar, har vi fortfarande bara svarat för 1,5 miljoner arter, eller cirka 15 procent av det totala antalet. Det betyder att majoriteten av organismerna fortfarande behöver adekvat beskrivning. Det gäller särskilt för undervärderade och underskattade arter som svampar, av vilka vi egentligen bara har beskrivit kanske 10 procent.
Däremot har vi gjort ett ganska bra jobb med våra meddäggdjur, av vilka de flesta redan har loggat.
Alla siffror är helt enkelt statistiska gissningar, så vi kanske aldrig riktigt vet om de är korrekta. Det kanske större problemet är att arter verkar försvinna i en snabbare takt än någon gång sedan dinosaurierna försvann för 65 miljoner år sedan. När allt kommer omkring, om varelser försvinner i massor kan vi människor vara nästa.
Den mänskliga verkligheten är ett halt koncept. Alla som vaknar upp från en livlig mardröm vet hur det är att känna sig fast någonstans mellan ett minne och en dröm. Dessa upplevelser ger trovärdighet åt tanken att det finns begränsningar för våra sinnen. Våra ögon, öron och luktsinne kanske inte riktigt berättar hela historien om verkligheten runt omkring oss.
Kanske är sakerna och människorna i våra liv bara illusioner. Hur vet vi att något av dessa föremål och varelser faktiskt existerar? Kanske är de konstruktioner av våra egna inre mekanismer, skapade av vårt undermedvetna för okända syften. Universum kan vara ett hologram, en datorskapelse i "Matrix"-stil som är avsedd att fånga våra sinnen och förslava oss till ett skändligt syfte.
Forskare och fysiker är inte säkra på att vi någonsin kommer att förstå verklighetens natur. Ju djupare vi fördjupar oss i fysiken, desto främmare blir mekaniken i vårt universum.
Vi fortsätter att upptäcka nya partiklar och fundamentala krafter, från molekyler till atomer, som driver våra kroppar och vår värld. Det är fullt möjligt att universum kan bestå av dussintals eller tusentals dimensioner som vi aldrig kommer att uppleva på något direkt sätt.
Det är osannolikt att det vetenskapliga kaninhålet vi har grävt någonsin kommer att ta slut. Oavsett hur smarta våra kollektiva arter blir, kommer verkligheten alltid att vara en abstraktion som vi aldrig riktigt kan slå fast.
Vår planet kryllar av träd, gräs, fåglar och bin. Det vimlar också av otaliga bakterier. Allt är liv, och allt reproducerar sig för att hålla sitt slag vid liv.
Men hur i hela friden började livet från början? Hur skiftade en massa celler från en inert samling organiska molekyler till en vicklande och ibland till och med intelligent varelse?
Det korta svaret är:Vi vet inte exakt hur livet uppstod. Det finns en liten chans att utomjordingar för 4 miljarder år sedan släppte av några mikrober och lät dem springa vilda. Och naturligtvis har många religioner övernaturliga förklaringar till livets ursprung.
Många forskare tror att livet är en naturlig utveckling för planeter som innehåller de nödvändiga ingredienserna för biologi, såsom kol, väte, syre och andra grundläggande byggstenar. Med rätt gnista – säg en blixt – utvecklas dessa hörnstenar långsamt till cellväggarna och DNA som är anpassade för reproducerbart liv. Forskare kör kontinuerligt experiment som detta i laboratorier i hopp om att zooma in på formeln för att skapa liv.
Hur de än försöker, det är ett mysterium hur dessa bitar av icke-levande delar sattes ihop till verkliga levande varelser. Det kan vara så att vi fortfarande är okunniga om de egenskaper som verkligen definierar livet. Eller så kanske vi är blinda för fysikens principer som verkligen får livet att ticka. Oavsett fall kommer sökandet efter livets ursprung utan tvekan att fortsätta under en lång tid.
När det gäller science fiction-koncept är tidsresor en av de mest fängslande. Det är svårt att inte undra hur det skulle vara att glida tillbaka till historien för att bevittna en romersk strid i aktion, eller att andas luft som inte hade berörts av ständigt brinnande fossila bränslen. Det är kanske ännu mer spännande att fundera över hur vår värld skulle se ut om du omedelbart kunde se 1 000 år in i framtiden.
Som det visar sig är tidsresor kanske inte fiktion. Det kan vara så att vi inte riktigt har kommit på hur vi ska få det att fungera för oss.
En möjlighet är maskhål, som är broar av ett slag som kan hjälpa människor att röra sig genom tid och rum. Om du kunde bryta en öppning i ett maskhål, skulle du teoretiskt kunna gå in i det och sedan hamna på andra sidan av galaxen på en annan plats och tid.
Vi skulle kunna prova att resa med ljusets hastighet, då din värld saktar ner kraftigt jämfört med den du lämnar bakom dig. Vår nuvarande vetenskap säger att ingenting kan röra sig så snabbt som ljuset, och även om vi kunde, kan det slita isär våra kroppar.
Kanske skulle vi kunna kretsa kring massiva svarta hål, som har en sådan otrolig gravitationskraft att de faktiskt saktar ner tiden. Häng vid ett svart hål och din upplevelse av tid skulle ungefär halveras jämfört med livet på jorden. Om du återvände 10 år senare enligt din uppfattning skulle din familj ha åldrats 20 år under den tiden.
Eller så kanske vi kan använda kosmiska strängar, de så kallade sprickorna i universum, för att navigera i tiden. Dessa strängar (som ibland också är slingor) har så mycket massa att de faktiskt kan få rum-tiden runt dem att fluktuera.
Att manipulera något av dessa scenarier kan ge oss kraften att äntligen inse tidsresor. Även om vi kan ta reda på vetenskapen finns det många paradoxer som kan göra tidsresor omöjliga eller direkt farliga. Så för tillfället är att resa i tiden fortfarande bara böcker och filmer.
När du tittar upp en mörk natt och ser de oräkneliga stjärnorna utspridda över himlen, är det lätt att tänka på universum som oändligt. Eller kanske du ser dessa belysningar som liknar stjärnorna som lyser i mörkret i ditt sovrums tak, bara vackra dekorationer att se, ett högt men återvändsgränd tak. Hur som helst, vetenskapen kan inte riktigt berätta ännu om universum är oändligt eller ändligt.
Som med allt annat har forskare teorier.
Efter att ha analyserat kartor genererade av observationer gjorda med Baryon Oscillation Spectrographic Survey (BOSS), ett superkraftigt teleskop i New Mexico, fastställde en grupp att universum har en ytterst platt planlösning. Undersökningen baserades på observationer av "bara" 1,2 miljoner galaxer, vilket är en droppe i den universella hinken, men det är en stark ledtråd att vårt universum inte är sfäriskt.
Så är den plattheten oändlig? Det är omöjligt att säga. En rådande tanke är att Big Bang får universum att ständigt expandera snabbare än ljusets hastighet. Eftersom vi inte kan se bortom ljusets hastighet kommer vi aldrig riktigt att veta om det finns en kant med universum.
Vi kommer förmodligen att behöva spendera våra liv med att undra över den sanna naturen av universums storlek. Det är ett mysterium, som så många andra, som svämmar över av en fängslande tjusning som drar våra sinnen men aldrig ger några riktiga svar.
Oavsett om du kämpar med hur stort universum kan vara eller hur livet uppstod på jorden, är vår existens full av bisarra vändningar i naturen som vi inte kan förklara och kanske aldrig förstår. Dessa frågor kan bekymra oss och jaga oss hela livet – men de är också en viktig del av den mänskliga upplevelsen.
Det är lätt för moderna människor att se tillbaka på sina förfäder med mer än lite förakt. Bor du i grottor, verkligen? Var är din värdighet, apamän? Men de flesta av oss förstår att om 100 år kommer våra barnbarn att se tillbaka på oss med samma sorts milda sympati och tänka på oss som primitiva och omedvetna. Utvecklingen av mänsklig vetenskap och kunskap har den typen av effekt. Så kanske om 20 eller 50 år kommer den här listan med obesvarade frågor att verka pittoresk och naiv. Det är dock mer troligt att åtminstone några av dessa frågor kommer att bestå tidens tand.
