新世纪面临的科学之谜.doc

-专业文档，值得下载!-专业文档，值得珍藏！-新世纪面临的科学之谜沈农夫20世纪是人类历史上科学技术发展最为辉煌的一个世纪，国际科学界不仅攻下了许多历史上未能解决的难题，还创造了诸如相对论、量子力学、电子计算机、人造卫星、激光器、光纤通信、互联网络、核电站、基因治疗、动物克隆等等成千上万的高新科技成果。但科技的发展是无止境，尽管20世纪科技成就巨大，但也不可能解决科技史上的一切难题。不仅如此,20世纪科技在其自身发展中又产生出许多新的疑难问题。科学正是在不断地解决难题又不断产生难题中前进的。我们将这众多难题，称为跨世纪的科学难题。古代科技的难题水晶人头在英国伦敦博物馆里，陈列着一个面目狰狞、龇牙咧嘴的水晶人头。每到晚上，就反射着耀眼的光芒，常吓得工作人员魂不附体。这颗水晶人头是在墨西哥某地发现的，同时还发现了很多精致的小型铜制工具。由此可以推测，制造者是用铜制工具雕刻的。从历史和宗教的角度分析，水晶人头估计是14或15世纪墨西哥印第安阿兹台克人制作的，可能是他们祭司牧杖上的装饰品。但许多专家却怀疑:因为直到20世纪40年代，拉丁美洲的这些印第安人还在密林中过着"茹毛饮血"的原始生活。谁能相信，这些印第安人在14或15世纪会冶炼铜，制造铜工具和掌握这样高超的雕刻技艺。无尾织物在秘鲁利马市一所由日本人创建的阿玛诺博物馆里，墙壁上挂着一幅世界上独一无二的印加人的棉织物。这幅棉织物长3米、宽l米，初看起来平凡无奇，但仔细观察就会发现:它只有开始织起的一头，却没有收尾的一头。如果把这边当做开织的一头，那么相对的另一边就应该是收尾的一头但另-边也没有收尾的样子，仍是开织的一头。如果这幅棉织物是从两头织过，那么就应该在中-专业文档，值得下载!-专业文档，值得珍藏！-间的某个地方遗留着连接的痕迹，然而却又找不出这种痕迹。美国的纺织品专家对这幅棉织物进行过彻底调查，结论是:这样的纺织品根本不可能织造，亦不可能存在。然而，这块不可思议的棉织物确确实实地挂在阿玛诺博物馆的墙壁上。千年彩电考古学家夏劳·勒加博士在埃及尼罗河畔一座新发掘的古墓中竟然发现了一台完好无损的彩色电视机。这一发现轰动科学界。这台电视机有四个三角形的荧光屏，四周还镶镀着黄金饰边，内部机件由目前世界上最先进的金属钛制成，质地坚固、造型美观。出土时，其太阳能电池仍可正常运转，但已不能显示图像。专家们特意把它与墓内其它工艺品一起经过科学鉴定，证明这台彩电已有4200年以上的历史，是迄今为止发现的世界上最早的彩电。但令人不解的是，4200年前古代埃及还是奴隶制社会。核反应堆在加蓬共和国著名铀矿区奥克洛，科学家发现了一个不可思议的史前遗迹古老的核反应堆。据考证，该矿生成年代大约在20亿年前，核反应堆在成矿后不久开始运转，运转时间长达50万年之久。而在20亿年前的史前时代，地球上才刚刚萌芽出最原始的生命，人类的出现只不过是距今二三百万年前的事。曼陀罗发电机美国爱达荷州布里斯的发明家布尔·波拉温说:"古代亚洲的寺院及神殿，不仅是供祭神佛的建筑物，而且在那些建筑物中，曾经安装过一种非常巨大的发电机为人们供电。"他解释:形如莲花的曼陀罗，相当于现代的电路配线图。而组合于圆圈内的抽象字形曼陀罗，则与现代变压器的剖面图是一模一样的。而曼陀罗与源于中国古代的卜卦，是一个体系的八卦图。他说:"八卦图形表示的内容是古代发电机磁芯的位置。能源从该磁芯顺次传播到邻近的绕组，因而发生电脉冲。"它与现代发电机是不同的，它不转动时也能产生大量电磁能源，且能长期不断地起作用。据说，波拉温还成功地复原了古代亚洲的发电机。但美国佐治亚洲工科大学电器教授逊·瓦拉斯等科学家认为:"从历史上看，制造发电机所必须的各种技术，是最近两个世纪才发明的。古代如果存在这种发电机的话，既令人吃惊也是一个难解的科技之谜。"-专业文档，值得下载!-专业文档，值得珍藏！-现代科学的难压宇宙的范围有多大从理论上讲，天文学家已经有了一个精确测定宇宙距离的尺度，叫做哈勃常数，是以美国天文学家埃德温·哈勃的名字命名的。哈勃在上世纪20年代发现，宇宙正在以不变的速度膨胀。但是,用哈勃常数作为测量尺度有一个问题，即无人知道它有多长，且哈勃常数只能在太阳系以外的太空里测定.在那里，膨胀速度非常大，任何局部影响都变得微不足道。不幸的是那里距离我们地球太远，往往有数亿光年。如果天文学家能够找到一支"标准蜡烛"，即某个类星体，其亮度稳定，非常明亮，横跨半个宇宙都可以看到，那么这个问题便可迎刃而解。但是迄今为止，大家公认可通用于整个宇宙的"标准蜡烛"尚未找到。总之，时至今日，宇宙的范围有多大这个问题远远未能解决。数学统一性问题现代数学90%以上是属于20世纪新开拓出来的，如泛函分析、算子代数、遍历理论，随机过程论、纤维丛、动力系统理论等等。这许许多多新领域的开拓与扩张，导致了结构数学的诞生，这为数学大统一指明了前景，数学统一问题，有可能征新世纪获得较完美地解决。物理问题高温超导机制至今仍不清楚，用来解释低温金属超导体的BCS理论不能完美解释它。此外，在介观物理研究、非线性系统行为等问题也有待21世纪去解决。化学问题化学正处于高速发展的最活跃时期。作为化学研究的中心课题，分子反应动力学将是21世纪最重要的问题之一。而光合作用将是21世纪化学学科的最前沿问题之一。分子工程作为化学同其他学科相交叉的一门新兴学科，怎样找出共性的化学组合、合成新规律，创造出理想结构的物质(在原子、分子水平上)，这是化学未来的重大任务。地球承载人口能有多大-专业文档，值得下载!-专业文档，值得珍藏！-据联合国统计，1993年全球人口约56亿。如果按1990年世界生育率汁算，到2025年时，金球将有110亿人口，为现在的两倍。再过25年多一点时间，人口又将增加一倍。到2076年，人口将再次增加一倍，达到460亿。到2150年时，全球人口将达6942亿多，为目前人口的125倍多。每平方英里土地上将有12100人。地球供养不了那么多人。因此各国各地区无一例外，必须长期限制人口的增长，使人口平均增长率为零。但地球生产粮食的能力能养活多少人口?以及通过什么途径使人口增长率能接近于零，科学家们必须更多地了解人口、环境、经济和文化的相互作用。生命科学的难题现在，人们对人体形态形成的认识达到这样的程度:受精卵中含有一种蛋白质，它能打开遗传基因，而这些基因又能打开其他的制造蛋白质的基因，这些蛋白质承担了把简单的受精卵发育成复杂生命的工作。但仍然存在着一些未解之谜，如人们还不十分清楚基因和蛋白质究竟是怎样制造神经细胞上的枝形轴突的，或者制造组成眼睛晶状体的致密的纤维丛状物，或者制造靠关节接合的脊柱的?事实上，人们对这些效应基因还一无所知。人们对这个问题的研究才刚刚开始。即便当人类基因组计划完成之时，解读人类10万个基因密码将是21世纪生命科学中最大的难题。人类能否无疾病虽然20世纪的医学有很大发展，但是我们仍不了解引发癌的所有基因，也不了解其中的作用过程。这包括"肿瘤基因"和"肿瘤"抑制基因。我们不知道病毒结构形成的过程，也不了解这些结构在感染过程中的作用。我们希望对病毒感染过程有足够的了解，以有助于开发抗病毒药物，用于防治艾滋病等。20世纪50年代时疟疾病寄生虫演化出了抗药菌珠，自此，无论我们使用什么新药，一些疟疾总能设法逃避药效，所以当我们想到消灭疾病时，我们必须考虑到演化过程，它实际上使得人体的保卫者和入侵者之间的冲突变得无休无止。由此看来，消灭疾病真的会永远成为人类的一个巨大"梦想"吗?信息如果运用信息，我们不知道互联网电子通信"爆炸"的结果将如何。计算机互联网络有可能创造出一种新的"社会"，然而，我们不知道，存贮的大量信息