Научные вопросы, на которые нужны ответы

Проблема восхода солнца

Какова вероятность того, что завтра взойдет солнце? Философы и статистики задаются этим вопросом тысячелетия, пытаясь вывести неопровержимую формулу для этого ежедневного события. Этот вопрос предназначен для демонстрации ограничений теории вероятности. Трудность возникает, когда мы начинаем задумываться о том, что есть много различий между предварительным знанием одного человека, предварительным знанием человечества и предварительным знанием Вселенной того, встанет ли солнце.

Если p — это долгосрочная частота восходов солнца, и к p применяется равномерное распределение вероятностей, тогда величина p увеличивается с каждым днем, когда солнце на самом деле встает и мы видим (личность, человечество, Вселенная), что это происходит.

Почему абстрактная система коммуникации появилась так поздно?

Самые ранние примеры искусства датируются как созданные 35 000 лет назад. Однако письменный язык развился всего 7000 лет назад, а математике потребовалось еще 2000 лет.

Почему был такой большой разрыв между первыми абстрактными рисунками и первой системой коммуникации? Вероятнее всего, первым должен измениться наш мозг. Но как? Мозг — такая сложная структура, что может пройти несколько столетий, прежде чем мы хорошо поймем принципы его работы.

Почему буквы алфавита расположены именно в таком порядке?

Несмотря на то, что алфавиту детей учат еще с детского сада, мы до сих пор не ответили на вопрос о том, почему порядок букв в нем именно такой, какой есть. Мы даже детские песенки создаем для того, чтобы его было проще учить, но до сих пор никто так и не смог ответить, почему в алфавите именно такой порядок.

Единственное, в чем мы уверены, так это в том, что история алфавита началась очень давно в Древнем Египте, более чем за тысячу лет до появления письменности. Именно там он появился, а затем распространился и эволюционировал. Согласно наиболее популярному мнению, созданию первого алфавита планеты Земля мы обязаны ханаанеям, народу, жившему на территории между Древней Месопотамией и Древним Египтом и современных Сирии, Ливана, Израиля и Иордании.

Позже их язык был адаптирован в финикийский алфавит, который в свою очередь был адаптирован в греческий, а затем и в латинский. С тех пор каждый раз, когда появлялся новый язык, в целом порядок букв в нем так или иначе, но сохранялся в той же последовательности. В некоторых языках добавлялись или убирались буквы, но тем не менее порядок остался в общем и целом одинаковым.

Существует ли универсальное определение слова «слово»?

В лингвистике слово — это небольшое высказывание, которое может обладать каким-либо смыслом: в практическом или буквальном смысле. Морфема, которая чуть меньше, но с помощью которой все еще можно сообщать смысл, в отличие от слова, не может оставаться особняком. Вы можете сказать «-ство» и понять, что это значит, но едва ли разговор из таких обрезков будет иметь смысл.

Каждый язык в мире имеет свой собственный лексикон, который делится на лексемы, являющиеся формами отдельных слов. Лексемы чрезвычайно важны для языка. Но опять же, в более общем смысле, мельчайшей единицей речи остается слово, которое может стоять особняком и будет иметь смысл; правда, остаются проблемы с определением, к примеру, частиц, предлогов и союзов, поскольку они особым смыслом вне контекста не обладают, хотя и остаются словами в общем смысле.

Почему клетки совершают самоубийство?

Биохимическое событие, известное как апоптоз, иногда называют «запрограммированной смертью клетки» или «клеточным суицидом». По причинам, которые наука в полной мере не осознает, клетки обладают возможностью «решить умереть» весьма организованным и ожидаемым образом, который полностью отличается от некроза (клеточной смерти, вызванной болезнью или травмой). Порядка 50-80 миллиардов клеток умирают в результате запрограммированной смерти клеток в человеческом организме каждый день, но механизм, который за ними стоит, и даже само это намерение непонятны в полной мере.

Общая концепция апоптоза была впервые описана немецким ученым Карлом Фогтом в 1842 году. С тех пор в понимании этого процесса был достигнут прогресс, но полноценного объяснения ему так и нет.

Проблема Гетье

Проблема Гетье звучит так: «Является ли обоснованное истинное убеждение знанием?» Эта логическая головоломка входит в число самых неприятных, потому что требует от нас задуматься о том, является ли истина универсальной константой. Также она поднимает массу мысленных экспериментов и философских аргументов, в том числе и «обоснованное истинное убеждение»:

Субъект А знает, что предложение Б истинно тогда и только тогда, если:

Б является истиной,

и А считает, что Б является истиной,

и А убежден, что вера в истинность Б обоснована.

Критики проблем вроде Гетье считают, что невозможно обосновать что-то, что не является истиной (поскольку «истина» считается понятием, которое возводит аргумент в незыблемый статус). Сложно определить не только что для кого-то значит истинность, но и что значит вера в то, что это так. И это серьезно повлияло на все, от криминалистики до медицины.

Как работает велосипед?

Велосипед – очень странная штука. Он вошел в нашу жизнь еще в 19-м веке, и с тех пор его конструкция практически не изменялась. Казалось бы, два колеса, соединяющая их рама и руль, чтобы им управлять. Чего тут сложного? Однако ученые до сих пор не понимают, почему велосипед не падает, когда на нем едешь, и что заставляет его катиться?

Очень долгое время считалось, что удерживаться на двух колесах велосипеду позволяет гироскопический эффект: когда велосипед начинает заваливаться в сторону, его переднее колесо автоматически поворачивается.

Одна группа ученых, в 2011 году решившая разобраться, наконец, в чем тут дело, в итоге сделала вопрос еще более запутанным. Исследователи создали собственную модель велосипеда. Он больше походил на самокат и своей конструкцией отменял действие механизмов, не позволяющих падать, то есть был лишен гироскопического эффекта. В результате проверки оказалось, что толку от этого мало. Средство продолжало катиться, отлично держа равновесие. Мало того, что исследование так и не дало ответ на вопрос о том, как же велосипед работает, оно еще и не объяснило, как же заставить его перестать работать.

Есть ли у нас свобода воли?

Дилемма детерминизма заключается в том, что мы не знаем, управляются ли наши действия причинной цепью предшествующих событий (или за счет влияния извне) или мы действительно свободные агенты, принимающие решения по собственной воле. Философы спорили на эту тему тысячелетиями, и нет конца этим спорам. Если наше принятие решений обусловлено бесконечной причинно-следственной цепочкой, тогда детерминизм есть, а свободной воли у нас нет. Если же справедливо обратное, недетерминизм, наши действия должны быть случайными — что, по мнению некоторых, также не является свободной волей. С другой стороны, метафизические либертарианцы (не путайте с политическими либертарианцами, это другие люди) говорят о компатибилизме — это учение о том, что свобода воли логически совместима с детерминизмом. Проблема осложняется прорывами в области нейрохирургии, которые показали, наши мозги принимают решения еще прежде, чем мы их осмыслим. Но если у нас нет свободы воли, почему мы эволюционировали сознательными существами, а не зомби? Квантовая механика еще более усложняет проблему, предполагая, что мы живем во вселенной вероятностей, и любой детерминизм невозможен в принципе.

Линас Вепстас сказал по этому поводу следующее:

«Сознание кажется тесно и неотрывно связанным с восприятием течения времени, а также с тем, что прошлое зафиксировано и совершенно детерминировано, а будущее непознаваемо. Если бы будущее было предопределено, не было бы свободы воли и смысла участвовать в течении времени».

Каким будет конец Вселенной?

Некоторые теории предполагают, что Вселенная начнет в определенный момент сжиматься, пока не достигнет размера атома. Затем будет еще один большой взрыв, и вселенная переродится.

Но есть и другая возможность. Вселенная может расширяться бесконечно, расталкивая галактики все дальше и дальше друг от друга. В конце концов, звезды выжгут все свое топливо, и не останется ничего.

Существуют ли множественные вселенные?

Первым концепцию множественных вселенных предложил писатель-фантаст Джек Уильямсон в 1952 году. Чем вдохновил физика Хью Эверетта. В 1957 году тот написал докторскую работу на тему множественных вселенных. Согласно его модели, каждое событие создает ряд вселенных, в которых имеет место каждый возможный результат этого события.

Джон Уилер, руководитель Эверетта, предложил другую версию. По его мнению, Вселенная периодически расширялась и затем сжималась до размера атома. Но некоторые ученые отметили, что Вселенной, по всей видимости, не хватит вещества, чтобы коллапсировать.

Стивен Хокинг разработал теорию, которая гласит, что существует бесконечное число вселенных с каждым возможным будущим.

Проблема лишь в том, что мы не можем проверить эти теории на практике.