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5 das maiores perguntas que a ciência ainda não consegue responder

Embora seja razoável confiar que a ciência acabará respondendo às nossas perguntas não resolvidas, assumir que ela tem todas as respostas agora não é.

Esta fotografia da Agência Espacial Europeia divulgada em 25 de outubro de 2001 mostra um buraco negro supermassivo no centro da galáxia denominado MCG-6-30-15, visto através do satélite da Missão Multi-Espelho de Raios-X (XMM-Newton). (ESA / Getty Images)

A ciência é uma das maiores ferramentas para expandir a compreensão que a humanidade já concebeu. Embora seja razoável confiar que a ciência acabará respondendo às nossas perguntas não resolvidas, assumir que ela tem todas as respostas agora não é. Aqui, examinamos cinco das maiores questões não respondidas da ciência. Não há razão para pensar que não obteremos as respostas a essas perguntas eventualmente , mas agora essas são as questões de ponta da ciência.

Quais são os limites do Universo?

O universo está se expandindo, o que já sabemos há um tempo. Mas onde está, ou qual é a fronteira? Só podemos ver uma parte do universo, o chamado “ universo observável ”, Que se estende por 46,5 bilhões de anos-luz em todas as direções. No entanto, só podemos interagir com coisas dentro de 16 bilhões de anos-luz. Mas quão longe isso vai além?

Graças à radiação cósmica de fundo e ao caminho que ela percorre, os cientistas atualmente acreditam que o universo é plano - e portanto infinito . No entanto, se houver uma ligeira curva para o universo, menor do que a margem de erro em suas observações, então o universo seria uma esfera. Da mesma forma, não podemos ver nada além do universo observável, portanto, podemos confiar apenas em nossa matemática para dizer se o universo provavelmente será finito ou infinito. A resposta final sobre o tamanho exato do cosmos pode nunca ser conhecível.

Crédito: NASA / WMAP Science Team via Phys.org

O que é consciência?

Enquanto a questão do que é consciência exatamente pertence à filosofia, a questão de como funciona é um problema para a ciência. Como é que uma massa cinzenta de células, elas próprias feitas de carbono, é capaz de compreender a sua própria existência? Em um estudo de Harvard, cientistas mapearam a atividade cerebral de pessoas em coma e compararam com exames de ressonância magnética típicos . Nas varreduras do cérebro saudável, o tronco cerebral e porções do córtex frontal foram conectados, criando uma rede neural ligando partes do cérebro que trabalham com consciência aos sistemas automáticos do corpo. Em cada paciente em coma, todas as três regiões desta rede estavam fora de serviço. A consciência poderia ser apenas conexões? Este estudo sugere isso.

Na sua entrevista gov-civ-guarda.pt, Daniel Dennett sugere que nada mais é do que ' truques mundanos ”no cérebro.

O que é energia escura?

O universo está se expandindo, e isso está ficando mais rápido o tempo todo. Dizemos que a causa da aceleração é “Energia Escura”, mas o que é? No momento, não temos a menor ideia. A hipótese é bastante ad hoc e é uma tentativa de explicar a velocidade crescente de expansão do universo. Em termos práticos, funciona como antigravidade. Uma hipótese é que seja a energia imutável do espaço vazio, também chamada de constante cosmológica.

No entanto, embora seja simples adicionar essa constante às teorias de Einstein - e as teorias quânticas nos dão um campo de energia para trabalhar - as mesmas teorias quânticas sugerem que a constante deve ser muito mais forte do que é.

O que aconteceu antes do Big Bang?

O Big Bang é frequentemente considerado como uma explosão que causou o início do nosso universo. No entanto, é melhor entendido como o ponto onde o espaço começou a se expandir e as leis atuais da física começaram. Não houve explosão. Trabalhando para trás a partir de agora, podemos mostrar que toda a matéria do universo estava em um lugar ao mesmo tempo. Naquele momento, o universo começou a se expandir e as leis da natureza, como as entendemos, começam a tomar forma. Mas o que aconteceu antes disso?

Para saber, precisaremos de uma teoria que possa combinar a gravidade com a mecânica quântica apenas para começar. No momento, nossas leis da física entram em colapso logo após o big bang acontecer. Se pudermos mostrar que a mecânica quântica era precisa antes do big bang, poderíamos mostrar que todo o universo surgiu do nada; o resultado de flutuação quântica.

Na sua entrevista gov-civ-guarda.pt, a Dra. Katie Freese explica mais.

Existe um limite para o poder de computação?

Agora, muitas pessoas subscrevem a lei de Moore, a noção de que existe uma taxa constante de quão baratos e poderosos os chips de computador se tornam ao longo do tempo. Mas o que acontece quando você não consegue encaixar mais elementos em um chip? O próprio Moore sugeriu que sua lei terminará em 2025 quando os transistores não puderem ser menores, dizendo que seremos forçados a construir máquinas maiores para obter mais poder de computação depois disso. Outros procuram novas técnicas de processamento e materiais exóticos para fabricá-los para continuar a crescer em poder.