来自其它星球的消息?一块金属会产生巨大的能量?在太阳系的边缘还存在一个巨大的星球?这一切听起来似乎不太可能,但它们是真实的科学观测结果。目前还无法对这些反常现象进行解释,但对它们进行研究可能会改写现行的所有规则。
一、安慰剂效应—你是医生,还是安慰剂?
请不要自己在家中做这个实验。在实验对象身上制造疼痛,然后使用吗啡控制这种疼痛。一天这样做几次,连续进行几天,直到实验的最后一天,用生理盐水取代吗啡溶液。猜猜发生了什么?像吗啡一样,生理盐水也有效地抑制了实验对象的疼痛。
这就是所谓的安慰剂效应:有时候,一些平常的东西会因为某种原因具有强大的威力。意大利图林大学的法布里齐奥•贝内代蒂在做上述实验时,在最后一天的生理盐水中加入了吗啡拮抗药物烯丙羟吗啡酮。出现了怎样的惊人结果呢?生理盐水抑制疼痛的能力消失了。
那么在这一过程中发生了些什么事情呢?几十年来,医生们都知道存在安慰剂效应,而烯丙羟吗啡酮的实验结果似乎显示,安慰剂效应在某种程度上是一种生化反应。但除此以外,人类对安慰剂效应一无所知。
后来,贝内代蒂又证明,用生理盐水做成的安慰剂还可以缓解帕金森病患者的震颤和肌肉僵直症状。在给病人注射生理盐水的同时,贝内代蒂和他的研究组对病人脑部的神经元活动进行了测量。他们发现,随着生理盐水的注入,病人丘脑下部的神经核团兴奋程度有所降低,神经元的“应激兴奋”次数也有所减少:生理盐水显然产生了效果。
贝内代蒂说,研究人员对在这一过程中究竟发生了什么事还不是很清楚,但有一点非常明确:大脑能够影响到身体的生化活动。他说:“对治疗效果的期待和实际的治疗效果之间的关系是理解大脑和身体之间相互作用的一个很好模式。”现在,研究人员还需要识别安慰剂在什么时候、在什么地方能够发挥作用。也许安慰剂对某些疾病不会产生作用;也许在不同的疾病之间存在某种共同机理。这些问题迄今还没有答案。
二、宇宙背景辐射同温
宇宙似乎令人费解地相同。从可见宇宙的一边向另一边看过去,会看到充满宇宙的微波背景辐射拥有同一温度。考虑到宇宙诞生仅140亿年之久,而宇宙的两边相距近280亿光年之遥,这一现象便尤其令人吃惊。
没有什么能比光传播的速度更快,因此热辐射不可能在大爆炸后迅速实现均衡,导致我们现在所看到的热平衡。
对宇宙学家们来说,“宇宙背景辐射同温”的问题是一个非常令人头疼的问题,一些近乎荒诞的解释被提了出来,如“暴胀说”。
如果在大爆炸后,宇宙以极快的速度膨胀,在10—33秒内膨胀了1050倍,那么,宇宙背景辐射同温的问题就能够得到解决。但这只是一种主观的想像。剑桥大学的天文学家马丁•里斯说:“如果事实真的如此的话,暴胀说倒是一种解释。”但问题是,谁也说不出是什么力量导致了这一切的发生。
也就是说,暴胀说在解决了一个谜团之后又创造了一个新的谜团。改变光速也可以解决宇宙背景辐射同温的问题———但这种解释也会引起人们问一个“为什么”,也就是说,如果用科学术语来表述的话,宇宙背景辐射同温仍然是一个反常现象。
三、能量超强的宇宙射线——瑰丽的马头星云
十多年来,日本的物理学家们经常探测到一些不应该存在的宇宙射线。宇宙射线是在宇宙中以接近光速的速度传播的粒子,大多由质子组成,有时由重原子核组成。从地球上探测到的一些宇宙射线是超新星爆发产生的,但不知道这些高能粒子(它们是自然界中能够见到的能量最高的粒子)的源头在哪里。但这还不是问题的本质。
宇宙射线在传播过程中会与充斥在宇宙各处的低能量光子发生碰撞,在这一过程中高能量的宇宙射线会损失部分能量。根据爱因斯坦的狭义相对论,由于要经过多次碰撞,任何来自银河系以外的宇宙射线的能量不能超过5×1019电子伏特,这就是所谓的GZK极限。
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