第一懸案——宇宙生命何處覓。
在宇宙中尋找地球外生命的根據是什么?
一般來說,有這樣一方面的理由:
第一,與生命產生相關的物質,如氨基酸、有機分子、甲烷……在隕石、彗星、太陽系以外的廣闊空間都已有發現,尤其是宇宙空間有機分子的發現,使得這一問題變得更加實際一些,而不是純粹的猜想了。
第二,適合生命產生的環境——像原始地球那樣的行星,在銀河系里并非“獨此一家,別無分店”,同樣也是有許多許多的。
第三,一旦出現生命之后,也會按生物進化的規律由低級到高級不斷進化,最終也會產生像地球上的人類一樣的高等文明生物。人們對科學家的大膽計劃正拭目以待。
第二懸案——黑洞天體為何物。
什么是黑洞?通俗地說,就是在宇宙中有那么一些點,在這些點上(例如一顆燃燒盡了的恒星)由于自身塌縮的重力作用而不斷被除數壓縮,它的體積趨向于零而密度變得無窮大,這樣,圍繞這些點的一定空間范圍就形成了一個黑洞。黑洞的引力無比強大,任何東西靠近它的時候都會被它吞噬掉,就連光也逃脫不了這樣的厄運。
黑洞的理論是正確的。那么黑洞能否找到呢?根據世界著名理論物理學家霍金的理論,黑洞中的一切都消失了,但它所具有的強大引力依然存在。而引力是可以控測到的,這股強大的引力會使鄰近的一是顆恒星發生擺動。
前不久,美國和加拿大的科學家有“非常確鑿”的證據證明,在銀河系的一個星系中確實存在一個黑洞。這個所謂的黑洞在大麥哲倫星云系中,它是一個雙得系統中的一顆亮度很微弱,另一顆則看不見,而又確實存在。根據計算,這個看不見的便是黑洞,其質量是太陽的8至12倍。這個黑洞已被命名為1mc-x。它到底是不是黑洞?也許還要有更直接的證據。但以我們目前的科技水平,還無法做到。
第三懸案——引力輻射待探測。
1916年,愛因斯坦最早從理論上證明了引力波。可是,80多年來,人們始終沒有在實驗中測出引力波來。從上世紀50年代后半期起,物理學家魏伯開始構思檢測來自宇宙天體的引力波的奇妙方法。1969年,魏伯宣布他發現了引力波,并成功地檢測到了。消息一經傳出,轟動了全世界。上世紀從70年代起,世界各地相繼建立了引力波檢測裝置,然而遺憾得很,結果都否認了魏伯的結論。
引力波問題仍然是一個懸而示決的科學奇案。因為引力效應實在是微乎其微,它只有電磁效應的1040分之一,這就造成了檢測技術的極大困難。
在魏伯首次實驗大約10年后,終于間接地證實了引力波的存在,但直接檢測出引力波仍是實驗物理學留下的最大課題之一。
第四懸案——太陽系的第九大行星。
在我們的太陽系里,除了目前已知的八大行星外,是否還存在第九顆行星呢?這個問題像幽靈似地在天文學家的心中盤旋著。找到它,這便是今天天文臺的一項緊張任務。
早在18世紀70年代,德國天文臺的波德編寫了舉世聞名的“行星平均軌道數列”,如果將行星的平均軌道半徑用天文單位來表示,發現計算值和實測值對一些行星來說是很接近的,但從海王星和冥王星與太陽的平均距離來看,發現相差很大。
1977年,帕諾瑪天文臺的考瓦耳向全世界的天文臺發了一個封電報,宣稱他在10月18日發現了一顆低速移動的、光度為18等級的新天體。許多天文臺根據考瓦耳的報告進行跟蹤觀察,并求出這顆新天體離開太陽的距離為13.7天文單位,它比土星遙遠得多,但在天王星的內側。
問題是,在矮行星冥王星外側是否存在另一顆行星呢?
如果用波德“行星平均軌道數列”考慮,在冥王星外側存在新行星的話。那么在大型望遠鏡的視野里是可以發現的。天文學家為了能圓滿解釋太陽系行星之迷,無疑將會在遙遠的宇宙空間的繼續搜索新的天體——太陽系的第九大行星。
第五懸案——新元素發現極限。
德國科學家通過重離子加速器,用人工方法制成第107和109號元素。雖然后來又發現了沒有中文命名的110號、111號和112號元素,但卻不能說元素發現到此結束了。既然沒有到盡頭,那么到底到哪里為止呢?
據目前的科學能力所知,宇宙間的物質千差萬別,多得不可勝數,但形成這些物質的元素種類,卻不到100種。因為,在地球上自然界形成的元素在周期表中只有92種,最重的元素就是鈾了,而在這以后的重元素都是在實驗中人工制得的。科學家對此并不罷休,他們像挖寶似的,在某些地方尋找超重元素,至今雖然未取得成功,但終于找到了通過加速器制造超重元素的途徑。
周期表是探求未知元素的指南,應用周期表可以推測未知元素的性質,以便確定研究它們的方法。
第六懸案——人類進化有缺環。
還在十九世紀,英國生物學家赫胥黎在研究了尼安德特人的頭骨以后,認為是一個具有猿臉的頭骨,但決不是人與猿之間的中間缺環。這就告訴我們,人與猿之間的親緣關系,似乎還應該有一環。從19世紀末至今,這個缺環一直沒有找到它的化石。
1891年,荷蘭的軍醫杜布瓦在爪哇發現直立猿人(爪哇猿人)的骨骼,全世界都為之轟動起來。爪哇猿人的發現,證明這個缺環確實是存在的。20世紀20年代,又在我國的周口店先后發現了北京猿人的牙齒和頭蓋骨。
可是,在上世紀中葉,日本的人類學家認為爪哇猿人和北京猿人尚不是真正的中間缺環,它更接近于人的一方。這樣,剛發現了不久的中間一環,又被否定了。
于是人類學家又不得不去尋找介于猿和人之間的新的一環以取代直立猿人。這就把南方古猿作為缺環提出來了??墒沁z憾得很,南方古猿從腦的大小上看,它跟黑猩猩和大猩猩幾乎差不多。所以,設想中的缺環還是沒有找到。
那么,在猿與人之間到底應該是什么樣的一環呢?日本人類學家把它稱為“類猿人”(注意:不是類人猿)。如果這一缺環確實是存在的話,那么,應該相信,類猿人將會被發現,或者正在發現之中。
盡管2010年上半年有報道稱,南非發現了一具200萬年前的兒童化石骨骼,據說可以彌補猿與人類之間進化的缺環。但依然沒有最權威的定論。