5 điều hiển nhiên khoa học"bó tay" không giải thích được

Liệu bạn có thực sự hiểu rõ ngọn nguồn những khái niệm khoa học về thời gian, không gian đa chiều, nước...

Những khái niệm tưởng như cơ bản được học trong trường lại hóa ra không hề đơn giản như chúng ta vẫn nghĩ. Và bạn có thể hơi “shock” khi biết rằng, có những khái niệm sở dĩ trở thành cơ bản là bởi vì các nhàkhoa học… cũng bó tay với chúng mà thôi. 

Hãy cùng khám phá những điều này theo tổng hợp từ trang Cracked qua bài viết dưới đây.

1. Thành phần cấu tạo của nước 

Có thể nói, nước là chất cơ bản nhất và nó gần như có mặt ở mọi nơi tồn tại sinh vật sống. Nước chiếm đến ¾ diện tích bề mặt Trái đất và hơn 70% cơ thể chúng ta. 

Tuy nhiên, sự thực thì chúng ta biết quá ít về hợp chất rất phổ biến này. Đây là một hợp chất khá phức tạp và bí ẩn. 

Ví dụ rõ nhất để cho thấy điều này, đó là sự đông đá. Thông thường, bất kì chất lỏng nào khi đóng băng hoặc trở thành thể rắn thì thể tích đều giảm xuống. Nhưng nước thì ngược lại, khi đóng băng, thể tích của chúng tăng lên, ước tính khoảng 9%. 

Điều này lý giải tại sao có hiện tượng bị vỡ đường ống dẫn nước ở các vùng bị băng tuyết khi nhiệt độ xuống quá thấp. Hay chai nước để trong ngăn đá cũng có lúc bị vỡ, thậm chí có thể nổ khi nhiệt độ xuống tới 0 độ C... tất cả là do thể tích nước khi đóng băng tăng lên và gây ra những lực rất lớn.

Có rất nhiều lý thuyết được đưa ra, một số cho rằng do trong nước có bọt khí, khi đóng băng vẫn giữ lại các bọt khí này, khiến thể tích nước đá nở ra. Tuy nhiên, chưa có một lời giải thích nào thực sự thỏa đáng. 

Bên cạnh đó, một bí ẩn khác của nước đó là sự trơn trượt của băng. Tại sao băng lại trơn đến mức có thể trượt được? Đã hơn một thế kỷ từ khi câu hỏi này được đặt ra vẫn chưa được giải đáp.  

Nhưng sự kỳ lạ của nước không chỉ có vậy. Hiệu ứng Mpemba đã đưa đến một hiện tượng kỳ lạ, đó là trong một điều kiện nhất định nào đó - khi cùng làm lạnh, nước nóng có thể đóng băng nhanh hơn nước lạnh.

2. Vận tốc của thời gian

Chúng ta có thể tạo ra tương lai, thay đổi hiện tại, nhưng không thể có bất cứ tác động gì đến quá khứ. Cùng với đó, thời gian qua đi, mọi vật đều "già" theo. Đó là những điều cơ bản nhất về thời gian. Nhưng sự thực thì thời gian phức tạp hơn như vậy. Thời gian giống như một ảo ảnh, hơn là một biến số cố định trong khoa học. 

Theo Albert Einstein, chúng ta trải nghiệm thời gian với vận tốc tương đối. Những người đang ngồi thực sự có thời gian lão hóa chậm hơn những người đang di chuyển (tuy nhiên độ chênh lệch là vô cùng nhỏ nên không ai có thể nhận ra). Điều này đã được chứng minh bằng hệ thống vệ tinh toàn cầu GPS. 

Vệ tinh cần tính toán và điều chỉnh thời gian tương ứng với Trái đất bởi thời gian trên vệ tinh chậm hơn nhiều so với trên Trái đất. Điều này cũng lý giải vì sao những du hành gia sau một thời gian lên vũ trụ, khi trở về trẻ hơn so với người đồng trang lứa. 

Ngoài ra, lý do “dòng thời gian” chỉ di chuyển cùng hướng với chúng ta vẫn đang khiến các nhà khoa học “bó tay”. Nhưng dù cho đã hao tổn biết bao chất xám, tiền bạc thì bí ẩn lời giải về thời gian vẫn còn đang bị bỏ ngỏ.

3. Khả năng bí ẩn của thực vật

Chúng ta biết rằng, thực vật nằm ở đáy chuỗi thức ăn, chúng không có não, không biết cảm nhận, cũng không thể di chuyển. Dường như chúng được sinh ra là để hô hấp và trao đổi chất mà thôi.

Nhưng liệu bạn có cảm thấy shock khi biết, thực vật thậm chí… biết làm toán? Những nghiên cứu tại trung tâm John Innes thuộc thành phố Norwich, Anh đã chỉ ra, cây cối ẩn chứa khả năng… giải phương trình. 

Chúng sử dụng khả năng này để tính toán lượng tinh bột dự trữ vào ban đêm và điều chỉnh khẩu phần vừa đủ khi đón ánh Mặt trời. Nhưng tất cả đều được thực hiện trong vô thức, vì thực vật không có trung tâm điều khiển là não bộ như động vật. Chưa hết, cây cối còn có thể giao tiếp một cách chủ động theo cách riêng của mình, đó có thể là sự rung động, đu đưa hay bằng mùi.

Ví dụ như khi cắt cỏ, ta thường ngửi thấy mùi tươi và nồng, hoặc mùi đặc trưng của loại cỏ đó. Đó là mùi hương thực vật sử dụng để cầu cứu. Cây cỏ không có hệ thống thần kinh như các loài sinh vật khác, nhưng chúng có một cấu trúc riêng biệt đủ để cảm nhận nỗi đau, từ đó tỏa ra mùi hương cảnh báo đồng loại lân cận.

Tuy vậy, các nhà khoa học chưa giải thích được tại sao thực vật lại có đặc điểm này, bởi dù có cảnh báo nguy hiểm đến đâu thì… chúng cũng không có chân để chạy.

 

4. Sự vô hạn của số Pi 

Những gì chúng ta thường biết về số Pi (kí hiệu π), đó là một số vô tỉ, hay còn gọi là số thập phân vô hạn không tuần hoàn. Chúng ta thường sử dụng số Pi để tính chu vi, diện tích đường tròn… Tuy nhiên, theo các khoa học gia, số Pi có thể là… tất cả mọi thứ. 

Như đã nói ở trên, π là một số vô tỉ, có nghĩa đây là một dãy số không có hồi kết và cũng không thể dự đoán trước được. Điều này cũng đồng nghĩa với việc chúng ta không thể tính chính xác được chu vi hay diện tích đường tròn. 

Các nhà khoa học thậm chí cho rằng, cả vũ trụ này cũng không thể chứa đựng hết được π, bởi nó là dãy số vô hạn. Nhưng không chỉ có vậy, dãy số vô hạn này không theo quy luật, tức là không có sự lặp giữa các chuỗi chữ số. 

Điều này cho thấy nếu đủ khả năng và sự kiên nhẫn sàng lọc các dãy số Pi, biết đâu bạn sẽ tìm thấy những đoạn mã tạo nên chó, mèo, loài người, thậm chí là cả vũ trụ.

 

Lý thuyết là vậy nhưng cho đến nay, hoặc cũng có thể mãi về sau này, chúng ta không có được một máy tính đủ tinh vi để giải mã những gì số Pi mang lại. Đây vẫn được coi là một trong những bí ẩn hàng đầu trong khoa học, nhưng cũng là một khái niệm “cơ bản” thường dùng trong toán học. 

5. Các chiều thực sự của không gian

Chúng ta đang sống trong thế giới 3 chiều: chiều ngang, dọc và chiều sâu. Tuy nhiên, sau những nỗ lực tìm hiểu về khoa học vũ trụ, các khoa học gia cho rằng, vũ trụ có đến… 11 chiều: chiều ngang, dọc, chiều sâu và 8 chiều… bí ẩn khác. 

Không giống như trong các bộ phim khoa học viễn tưởng, khi nhắc đến một “chiều không gian” tức là đã bước sang một thế giới khác. Trong thế giới thực, không gian đa chiều ám chỉ các chiều di chuyển mà thôi. 

Một số người cho rằng, chiều thứ 4 là chiều thời gian. Chúng ta có thể di chuyển tới bất cứ đâu, với bất cứ phương hướng nào trong thế giới 3D, nhưng chúng ta lại chỉ có thể di chuyển xuôi dòng theo chiều thời gian. Nếu điều này là đúng thì còn đến 7 chiều không gian khác chưa được các nhà khoa học khám phá. 

Nhưng dù cho khó khăn, các nhà nghiên cứu vẫn đang cố gắng để đi tìm những chiều không gian khác dựa vào hiện tượng bí ẩn do vũ trụ mang lại, như hiện tượng “đường hầm lượng tử”- quantum tunneling - hiện tượng hạt vật chất biến mất tại một địa điểm và xuất hiện tại một địa điểm khác.