據美國《探索》雜誌報道,科學研究看上去就像一段不停前進的旅程:每一次發現都有助于建立對事物的了解,每一次實驗都讓我們對大自然的基本法則有更深入的認識。以下是七個令科學家更加困惑的研究發現,它們非但沒有揭露事件的本質,反而增添了更多的謎團,使研究人員開始懷疑他們最基本的臆斷。這一名單無疑難稱完整,只是希望引起大家廣泛的好奇心,跟隨科學家一起去探究真相。
1.宇宙常數
宇宙常數
20 世紀20年代,天文學家認為宇宙的大小是固定的。即便廣義相對論預示事實並非如此的時候,愛因斯坦也沒有轉變思路,找出正確答案。相反,他在自己的理論中發明了一個術語去抵消幾乎無處不在的引力,用以保持宇宙的恒定不變。愛因斯坦後來將這一術語(宇宙常數)稱為他一生中“最大的錯誤”。
美國科學家埃德溫-哈勃的研究揭示了愛因斯坦的錯誤,讓天文學家放棄對靜態、穩定宇宙的原有認識,重新開始揭示一個奇異而令人困惑的宇宙。哈勃在自己的研究發現中採用了當時新發現的“宇宙卷尺”——稱為“造父變星”(Cepheid variable)的一類特殊恒星。通過在威爾遜山天文臺掃描天空,哈勃確定了天體——模糊星雲(被認為是銀河係中的氣態雲)的距離。
在前人的基礎上,哈勃的研究不僅表明,這些星雲是它們自己的星係,而且還通過測量它們隨時間而變化的速度,證實它們快速遠離地球。哈勃的研究還表明,距離銀河係越遠,這些星雲的速度越快。這種解釋聽上去很有道理,但其他星係為何加速離開地球的原因尚不得而知。今天,大多數物理學家認為是暗能量在作祟,但他們尚不能準確確定這一原因。
2.愛滋病疫苗
愛滋病疫苗
當研究人員開始從事“STEP研究”—— 3000人參與的雄心勃勃的愛滋病病毒疫苗試驗,他們認為這種疫苗會是阻止愛滋病病毒擴散的最佳方法。但是2007年,國際製藥巨頭默克公司的研究人員突然中止了這項研究。原來,愛滋病病毒疫苗非但不能保護參與者,反而令他們更有可能被這種病毒感染。這項研究利用功能受到削弱的感冒病毒(腺病毒5)去傳遞在實驗室製造的愛滋病病毒片段。研究人員希望,人體免疫係統可以攻擊這些愛滋病病毒片段,接著識別並消滅真正的病毒。
雖然參與者就如何避免被愛滋病病毒感染接受了專門培訓,但最後仍有一些人被感染。僅僅這一點就意味著,愛滋病病毒疫苗對這些參與者不靈驗。令研究人員警覺的一件事是,那些以前曾暴露于感冒病毒的人,在接種過愛滋病病毒疫苗以後,似乎更有可能被愛滋病病毒感染。
研究人員立即停止了利用感冒病毒進行的同類研究。研究人員至今未找到疫苗令有些人更易感染愛滋病病毒的原因,這次引人注目的研究失敗被廣泛視為疫苗研究領域的一次重大挫折。有些科學家提出放棄臨床試驗,重新回到基礎研究。美國愛滋病疫苗倡導聯盟則表示,在愛滋病疫苗研究領域,“STEP研究提出的問題多過解答的問題。”
3.量子糾纏
量子糾纏
聽一聽愛因斯坦是怎麼說的吧:任何事物的移動速度都沒有光速快。狹義相對論宣稱,如果可以,那麼就能改變因果關係:例如,你可以在第一球投出以前,給朋友打電話,告訴他棒球比賽的勝負結果。1935年,愛因斯坦和另外兩位物理學家鮑裏斯-波多爾斯基和納森-羅森利用這一事實說明,量子力學是不完整的理論。
他們設計了一個實驗,尋求兩個粒子之間奇異的量子聯係。量子糾纏則宣稱,兩個粒子,無論分離多遠,它們之間都存在一種神秘的關聯,相互影響。三位物理學家設計的實驗假設使兩個處于量子糾纏的粒子遠離彼此。如果測量一個粒子會影響另一個粒子同時做出改變,那麼兩個粒子互動的速度應該超過光速。這顯然是不可能的。
20世紀80 年代,研究人員實施了這個看似不可能的實驗,而且成功了。想象一下,粒子穿過兩個粒子間的物體或一個滿載信息的粒子。在2008年的量子糾纏實驗中,日內瓦城的研究人員發現,在他們的裝置中,那個物體可能以至少一萬倍于光速的速度運行。這似乎表明,兩個粒子並沒有相互之間傳遞任何真實的信息,相反,測量其中一個會立即影響另一個。不幸的是,這種解讀讓我們回想起愛因斯坦最早對量子糾纏的苦惱——這位偉大的物理學家稱那是一種“鬼魅似的遠距作用”。
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