Eri tieteenaloilla on kovin erilaisia ongelmia, joihin pohditaan ratkaisua.
Mikä on suurin ratkaisematon kysymys omalla tieteenalallasi? The New York Times kysyi tätä sadalta ansioituneelta tutkijalta. Vastaajina oli muun muassa biokemistejä, kvanttifyysikoita, arkeologeja, merentutkijoita, biologeja ja geotieteilijöitä, monet heistä Nobel-palkittuja.
Miksi ihmisellä (Homo sapiens) on leuka? Hampaitten etupuolelle työntyvä luinen uloke erottaa ihmiset muusta eläinkunnasta. Edes neandertalinihmiset ja denisovanihmiset eivät kuuluneet leuallisten joukkoon.
Tätä kysymystä pohti Harvardin yliopiston evoluutiobiologi Daniel Lieberman. Ja myös hänen opiskelijansa.
”Kun esitän kysymyksen luennolla, se saa opiskelijat istumaan innoissaan tuolinsa reunoilla, vaikka ei tällä asialla ole mitään käytännön merkitystä”, kertoo Lieberman New York Timesille.
Onko leuasta ollut hyötyä esi-isiemme selviytymisessä? Tästä on esitetty useita hypoteeseja, mutta mikään niistä ei Liebermanin mukaan oikein vakuuta.
Jäljelle jää vain seksuaalinen valinta. Ehkä isoleukaisuus teki joistakin hominineista vastakkaisen sukupuolen silmissä houkuttelevampia, ja ominaisuus yleistyi ajan myötä.
Liebermanin mukaan teoriaa on kuitenkin mahdoton todistaa. Testaaminen edellyttäisi, että ihmisille näytettäisiin kuvia leuattomista ihmisistä ja kysyttäisiin, harrastaisivatko he seksiä heidän kanssaan.
”Se olisi aivan hirvittävä koe”, toteaa Lieberman.
Leuan kehittyminen oli yksi sadasta vastausta vailla olevista tieteellisistä kysymyksistä, joihin on todennäköisesti mahdotonta löytää vastausta, ainakaan meidän elinaikanamme.
Koska lopuista tieteen mysteereistä tulisi melko raskas lista, alla on niistä vain 51 ensimmäistä.
1. Alkoiko aika silloin kun maailmankaikkeutemme oli hyvin pieni?
Juan Maldacena, teoreettinen fyysikko, Institute for Advanced Study
2. Mitä oli ennen alkuräjähdystä?
Adam Riess, astrofysiikko, Johns Hopkins University
3. Kuinka monta ulottuvuutta tarvitaan kuvaamaan maailmankaikkeutemme syntyä ja kehitystä?
Andrea Ghez, astrofysiikko, University of California, Los Angeles
4. Milloin ja missä kehittyivät ensimmäisen kerran ne kognitiiviset kyvyt, jotka mahdollistivat kielen, matematiikan ja monimutkaisten yhteiskuntien syntymisen?
Maxime Aubert, arkeologi ja geokemisti, Griffith University, Australia
5. Miksi ja miten ihmisen aivot kasvoivat niin nopeasti jääkauden aikana?
Sean B. Carroll, biologi, University of Maryland
6. Mitä on uteliaisuus?
Victor Ambros, molekyylibiologi, UMass Chan Medical School
7. Miten ensimmäiset alkuperäiskansat saapuivat Amerikkaan?
Michael Waters, geoarkeologi, Center for the Study of the First Americans, Texas A&M University
8. Miten varhaisemmat ihmislajit asuttivat miljoona vuotta sitten Kaakkois-Aasian syrjäiset ja aiemmin asumattomat saaret?
Adam Brumm, arkeologi, Griffith University, Australia
9. Miksi varsinainen kirjoitettu kieli – kokonaiset lauseet, jotka lukija voi ymmärtää ilman asiayhteyttä – ilmestyi ihmiskunnan historiassa niin myöhään?
Olivier Morin, kognitiotieteilijä, Institut Jean Nicod, Pariisi
10. Missä muodossa ihmisen ajattelu tapahtuu – sanoina, kuvina vai jossakin abstraktimmassa muodossa?
Evelina Fedorenko, neurotieteilijä, McGovern Institute for Brain Research
11. Kun tekoäly pystyy saamaan aikaan niin paljon suhteellisen yksinkertaisilla neuroverkoilla, miksi ihmisen aivot ovat niin monimutkaiset?
Ed Lein, neurobiologi, Allen Institute
12. Miten ihmisen aivot muodostavat kielestä merkityksiä, kun niin suuri osa siitä, mitä ymmärrämme, ei ilmene itse sanoissa?
Sharlene Newman, psykologi, University of Alabama
13. Millaista tietoa – ihmisistä, paikoista ja muista koirista – koirat voivat saada hajuaistinsa avulla?
Alexandra Horowitz, kognitiotieteilijä, Dog Cognition Lab, Barnard College
14. Miten linnut muuttavat niin energiatehokkaasti?
David Lentink, insinööri ja biologi, University of Groningen, Alankomaat
15. Miksi linnut selviytyivät liitukauden joukkosukupuutosta, kun taas muut dinosaurukset kuolivat sukupuuttoon?
Sushma Reddy, lintutieteilijä, University of Minnesota
16. Ovatko ensimmäiset dinosaurukset olleet lämminverisiä, vai kehittyikö lämminverisyys eri dinosaurusryhmissä toisistaan riippumattomina evolutiivisina tapahtumina?
Thomas R. Holtz Jr., paleontologi, University of Maryland
17. Miten jotkin kasvinsyöjädinosaurukset kasvoivat yli 30 metrin pituisiksi pelkällä kasviravinnolla?
Mary Schweitzer, paleontologi, North Carolina State University
18. Kuinka monta vielä löytämätöntä eläinlajia elää syvänmeressä, ja onko niillä merkitystä?
Lisa Levin, meriekologi, Scripps Institution of Oceanography, University of California, San Diego
19. Miksi niin monet meren eliöt hohtavat, myös jotkin sellaiset, jotka elävät koloissa?
Joseph Pawlik, meribiologi, University of North Carolina, Wilmington
20. Miten jotkin eläimet kehittyivät täysin yöaktiivisiksi?
Sunday Ekesi, hyönteistieteilijä, International Center of Insect Physiology and Ecology
21. Miksi nukumme?
Katalin Karikó, biokemisti, University of Pennsylvania
22. Mitkä muut eläimet näkevät unia, ja kuinka samanlaisia niiden unet ovat meidän uniimme verrattuna?
Benjamin Scott, neurotieteilijä, Boston University
23. Miksi lentävät eläimet elävät pidempään?
Elinor Karlsson, selkärankaisten geneetikko, UMass Chan Medical School ja Broad Institute
24. Voidaanko ihmisen ikääntymisprosessi turvallisesti kääntää?
Eric Topol, lääkäri-tutkija, Scripps Research Translational Institute
25. Voimmeko tehdä villieläinkaupasta kestävää?
Jérôme Gippet, ekologi, University of Fribourg, Sveitsi
26. Lisääkö vai vähentääkö ilmastonmuutos merten biologista tuottavuutta?
Daniel Sigman, geotieteilijä, Princeton University
27. Missä määrin Pohjois-Amerikan metsät ovat ihmisen luoma maisema?
Cathy Whitlock, geotieteilijä, Montana State University
28. Miten metsän latvuston kolmiulotteinen rakenne luo oman ilmastonsa?
Nalini Nadkarni, biologi, University of Utah
29. Miten täplälyhtykärpänen löytää sille mieluisan isäntäkasvin, taivaanpuun?
Kelli Hoover, hyönteistieteilijä, Penn State University
30. Eroosion vuoksi muinaisista alppiympäristöistä on säilynyt lähes olemattoman vähän fossiileja. Millaisia tuntemattomia olentoja siellä eli?
Kenneth Lacovara, paleontologi, Rowan University
31. Miksi ensimmäiset meidän kehityslinjaamme kuuluneet ihmiset alkoivat kävellä kahdella jalalla?
William Harcourt-Smith, paleoantropologi, American Museum of Natural History
32. Jakoivatko neandertalinihmiset ja varhaiset Homo sapiens -ihmiset geeniensä lisäksi myös elämänsä ja kulttuurinsa?
Rebecca Wragg Sykes, arkeologi, University of Cambridge ja University of Liverpool, Englanti
33. Millaista elämä oli denisovanihmisillä?
Jennifer Raff, antropologi, University of Kansas
34. Miksi juuri nykyihmisistä eikä muista hominineista tuli niin runsaslukuisia, ja miksi juuri he kehittivät niin monimutkaisen kulttuurin ja teknologian?
Svante Pääbo, geneetikko, Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology
35. Useimmat eläimet, ihmiset mukaan lukien, pitävät sosiaalisia kohtaamisia houkuttelevampina kuin muita toimintoja. Miten sosiaaliset aivot toimivat?
Catherine Dulac, neurotieteilijä, Howard Hughes Medical Institute, Harvard University
36. Miten muurahaiset työskentelevät yhdessä tuottaakseen yhdyskunnilleen tyypillisen kollektiivisen käyttäytymisen?
Deborah Gordon, biologi, Stanford University
37. Miksi ihmiset ovat ainoa laji, jolla on leuka?
Daniel Lieberman, evoluutiobiologi, Harvard University
38. Milloin evoluutiohistoriamme aikana ihmiselle tuli tyypillinen hidas lapsuuden kehitys?
Carrie Mongle, paleoantropologi, Stony Brook University
39. Miten elämän rakennuspalikat, kuten proteiinit ja nukleiinihapot, järjestäytyivät ensimmäisen kerran eläväksi soluksi?
Steve Brusatte, paleontologi, University of Edinburgh
40. Mitä pimeä aine on?
Ina Sarcevic, astrofyysikko, University of Arizona
41. Miten voimme ymmärtää pimeän aineen luonnetta, ilman että havaitsemme sitä Maassa?
Gurtina Besla, astrofyysikko, University of Arizona
42. Onko pimeä energia – joka saa maailmankaikkeutemme laajenemisen kiihtymään – vakio? Vai muuttuuko se ajan myötä?
David Kaiser, fyysikko ja tieteenhistorioitsija, Massachusetts Institute of Technology
43. Ovatko kaikki saman alkuaineen ja saman isotoopin atomit identtisiä? Vai onko jokainen maailmankaikkeuden atomi ainutlaatuinen?
Mark Raizen, fyysikko, University of Texas, Austin
44. Miksi neutriinot ovat ei-trinaarisia (kolmiarvoiseen järjestelmään perustuvia)?
Chanda Prescod-Weinstein, fyysikko, University of New Hampshire
45. Miten yhdistämme pienessä mittakaavassa toimivan kvanttifysiikan suuressa mittakaavassa toimivaan gravitaatiofysiikkaan?
Jim Peebles, fyysikko, Princeton University
46. Voisimmeko tutkia kvanttifysiikan ja gravitaatiofysiikan välistä vuorovaikutusta laboratorio-olosuhteissa?
Jun Ye, fyysikko, JILA, University of Colorado, Boulder
47. Mitä käytännön seurauksia hiukkasten välisillä pitkän matkan kvanttikietoutumisilla on?
George Schatz, kemisti, Northwestern University
48. Hyödyntävätkö eliöt kvanttiefektejä, kuten kietoutumista ja superpositiota?
Christof Koch, neurotieteilijä, Allen Institute for Brain Science
49. Miten varhaisimmat geneettiset materiaalit lisääntyivät ennen kuin entsyymejä oli olemassa?
Jack Szostak, kemisti, Center for the Origins of Life, University of Chicago
50. Miten virukset syntyivät?
Edward C. Holmes, virologi, University of Sydney
51. Milloin solusta tulee sellainen, että se on määräytynyt kehittymään syöväksi?
Kimryn Rathmell, lääkäri, tutkija, The Ohio State University Comprehensive Cancer Center, The Arthur G. James Cancer Hospital
- Lue myös Tekniikka&Taloudesta: