وب‌سایت گجت نیوز: علم روز‌به‌روز در حال پیشرفت است ولی بازهم پدیده‌های علمی زیادی وجود دارد که تاکنون دانشمندان به‌طور مستقیم قادر به مشاهده‌ی آنها نبودند. وجود امواج گرانشی، پس از یک قرن تلاش سرانجام سال قبل تایید شد.

 

در این فهرست بلند‌بالا پدیده‌های دیگری نیز به چشم می‌خورند که هرچند وجود برخی از آنها را در حد یقین باور داریم، اما مشخص نیست به این زودی‌ها (شاید هرگز) بتوانیم آنها را ببینیم، یا نشانه‌ای مستقیم بر تاییدشان بیابیم. با ما همراه باشید تا به 8 پدیده‌ی شگفت‌انگیز علمی که در کمال ناباوری، دانشمندان در آرزوی دیدن مستقیم آنها لحظه‌شماری می‌کنند، بپردازیم.

1. نخستین جاندار روی زمین
 
و در آغاز ایدا (IDA)، یکی از 10 پدیده‌ی شگفت‌انگیز علمی، جان گرفت؛ نخستین ماده‌ای که از جمود زمین گسست و زندگی خلق شد. پس از ایدا که ساده‌ترین شکل زندگی بود، زندگی نسل اندر نسل به سادگی باورناپذیری ادامه یافت تا نوبت رسید به لوکا (Luca). این عبارت، روایتی است که اغلب زیست‌شناسان از چگونگی خلقت حیات نخستین روی زمین تعریف می‌کنند.

 

ایدا و لوکا کماکان درون یاخته‌های جانداران زندگی می‌کنند، یاخته‌های جانداران از رمزهای ژنتیکی یکسانی برای ترجمه‌ی به توالی پروتئین‌ها استفاده می کنند، بنابراین لوکا نیز باید چنین بوده باشد؛ اما پیش از لوکا چی؟ آیا در جانداران ساده پیش از لوکا پروتئین‌ها بر  DNAمقدم بوده‌اند یا DNA بر پروتئین‌ها؟ نخستین موجود زنده یا ایدا که باید ساده‌‌ترین شکل زنده و تنها بر ساخته از یکی از این مولکول‌‌های زندگی بخش باشد، از پروتئین‌ها ساخته شده بود یا DNA؟ احتمالا هیچ کدام! RNA مولکولی است با عملکرد و ساختار بسیار شبیه به DNA که در همه‌ی سلول‌های زنده یافت می‌شود.
 
این ماده هم مثل DNA اطلاعات ژنتیکی را منتقل می‌کند و هم مثل پروتئین‌ها خاصیت آنزیمی دارد و در حقیقت تنها آنزیم غیر پروتئینی جهان است که می‌تواند بدون کمک پروتئین‌ها یا هیچ مولکول دیگری، هم رمز ژنتیک را در رشته‌ی بعدی RNA بازسازی کند و هم از آن مهم‌تر، تولید مثل کند، یعنی رشته‌ی مشابه خود بسازد. فرضیه‌ی محتمل برای زندگی نخستین، پس از ایدا و پیش از لوکا «جهان RNA» نام دارد. این فرضیه مدعی است که لوکا در محیطی متولد شد که پر بود از مولکول‌های RNA، همان سوپی که در نهایت DNA و نخستین سلول‌ها درون آن شکل گرفت. اما خود آر.ان.ای از کجا آمد؟ در دهه‌ی 1950 دو شیمیدان آمریکایی به نام‌های‌ استنلی‌میلر و هارولداوری در آزمایشی مشهور، مخلوطی از گازهای موجود در زمین اولیه را در مجاورت آب و تخلیه‌ی الکتریکی (برای شبیه‌سازی رعد‌و‌برق) قرار دادند و در بقایای به‌جای‌مانده، مقادیر قابل توجهی مولکول‌های اصلی حیات را شناسایی کردند.
 
طی شش دهه‌ی گذشته فرضیات متنوعی در تکمیل این پدیده‌ی شگفت‌انگیز علمی مطرح شده، مثلا برخی حدس می‌زنند که دودکش‌های آب داغ موجود در بستر اقیانوس‌ها شرایط مناسبی برای تهیه‌ی (سوپ داغ متان، مواد معدنی و آب) و شکل‌گیری فراهم می‌کند. برخی دیگر، برکه‌های لجن‌آلودی را زادگاه RNA می‌دانند که انجماد و ذوب‌شدگی پیوسته‌ی آب در آنها واکنش‌های شیمیایی را در جهت دلخواه هدایت می‌کند. تازه‌ترین آزمایش‌ها برای پدید آوردن RNA از مواد خام نشان داده که حیات نخستین، می‌تواند در مکان‌های دیگری به جز زمین نیز پدیدار شود!

 

---

2. ابر اورت
 
هر کتاب نجومی را که باز کنید، مبحثی را به ابر اورت (Oort cluod) اختصاص داده است. این پدیده‌ی شگفت‌انگیز علمی، ساختاری کروی مشتمل بر یک هزار میلیارد توده‌ی سنگ و یخ است که اغلب آنها جند کیلومتر بیشتر پهنا ندارند و خارجی‌ترین بخش منظومه‌ی شمسی را تشکیل می‌دهند. خارجی‌ترین لایه‌ی ابر اورت صدهزار بار دورتر از فاصله‌ی زمین تا خورشید است و از ثلث فاصله‌ی خورشید تا نزدیک‌ترین ستاره‌ی همسایه‌اش (پروکسیما قنطورس) نیز فراتر می‌رود. اجرام ابر اورت به مراتب کوچک‌تر از آنند که بتوان از زمین آنها را مشاهده کرد و عملا در تاریکی مطلق به سر می‌برند.

 

در آن فاصله، خورشید به قدری ریز است که می‌توان قرص آن را با سر سوزنی پوشاند. تنها دلیلی که تاکنون بر وجود ابر اورت یافته‌ایم، گذرگاه و بیگاه دنباله‌دارهای بلند‌دوره‌ای است که حدس می‌زنیم برخی از اجرام ابر اورت باشند که اختلالات گرانشی دیگر ستارگان نزدیک، آنها را رهسپار ملاقات با خورشید کرده است. به عقیده‌ی اخترشناسان، ابر اورت از مواد برجای‌مانده‌ی پس از شکل‌گیری سیارات پدید آمده و تحلیل و توزیع جرم و ابعاد آنها، اطلاعات ارزشمندی از تحولات روزهای نخست منظومه‌ی شمسی در اختیارمان قرار می‌دهد.
 
یکی از روش‌های پیشنهاد شده برای تشخیص این اجرام همان روشی است که شکارچیان سیارات فراخورشیدی به کار گرفته‌اند، اینکه وقتی این اجرام از مقابل ستارگان می‌گذرند، افت روشنایی ستارگان را اندازه‌گیری کرده و ابعادشان را تعیین کنیم. در سال 2009 پژوهشگران کلتک (انستیتو فناوری کالیفرنیا) نشان دادند که تلسکوپ فضایی کپلر(که آن روزها تازه به فضا پرتاب شده بود) بالقوه می‌تواند اجرامی از ابر اورت را که چند ده کیلومتر پهنا دارند، به‌هنگام عبور از مقابل ستارگان تشخیص دهد. اما در عمل، دردسرهای زیادی برای تشخیص اجرام ابر اورت وجود دارد.

 

افت‌های ناچیز نور ستارگان می‌تواند حاصل اختلالی در آشکار ساز تلسکوپ باشد، ضمن آنکه تلسکوپ کپلر جایی به‌مراتب بالاتر از صفحه‌ی منظومه‌ی شمسی (دایره البروج) را نشانه رفته است؛ منطقه‌ای که از بیشترین چگالی اجرام ابر اورت فاصله‌ی بسیار دارد؛ اما گذر دنباله‌دارهای بلند‌دوره‌ی تازه وارد برای اغلب منجمان کافی است تا با تعقیب مدار این اجرام به محدوده‌ی ابر اورت، از وجود این منطقه مطمئن شوند.

 

---

3. سیاهچاله‌ ها
 
27 هزار سال نوری دورتر از ما، پدیده‌ی شگفت‌انگیز علمی در قلب کهکشان راه شیری خانه کرده که از هر توصیفی خارج است. البته دلیل بسیار خوبی برای چنین توصیفی وجود دارد، هیچ کس نمی‌تواند آن را ببیند. ما عملا مطمئنیم که (چیز) عظیمی در قلب کهکشان ما وجود دارد، زیرا ستارگان نزدیک به آن (چیز) چنان دیوانه‌وار حرکت می‌کنند که گویی به دور جرمی چهار میلیون بار سنگین‌تر از خورشید می‌گردند. فریادهای رادیویی قدرتمندی از این ناحیه دریافت می‌شود و از این‌رو، اخترشناسان آن را SGR A (به معنی نخستین و قویترین منبع رادیویی صورت فلکی کمان) نامیده‌اند.

 

هر چند کسی نتوانسته آنرا به طور مستقیم ببیند، اما شواهد وجودش به قدری زیاد است که اغلب فیزیکدانان آنرا (نمونه‌ای بارز از سیاه چاله‌ای عظیم) تفسیر می‌کنند. سیاهچاله ها چنان اجسام چگال و سنگینی‌اند که هیچ چیز، حتی نور که باعث دیده شدن آنها می‌شود، نمی‌تواند از دام گرانششان بگریزد. کشف اموج گرانشی که ظاهرا طی برخورد دو سیاهچاله‌ی نسبتا کوچک به یکدیگر منتشر شده، آخرین مورد از مجموعه شواهد غیر مستقیمی است که نشان می‌دهد سیاهچاله‌ها چیزی فراتر از هیولاهای فرضی دنیای رویایی فیزیکدانان نظری است.

 

 

موج ثبت شده در آشکارساز لایگو از نگاه بسیاری از فیزیکدانان بهترین دلیل یافته‌شده بر وجود سیاهچاله‌‌ها یا اجسامی بسیار شبیه به آنها در جهان است؛ اما کم نیستند دانشمندانی که (سیاهچاله بودن) منشا این موج گرانشی را باور نکرده‌اند. البته با کشف موج گرانشی دوم در لایگو عملا همه‌ی فیزیکدانان وجود سیاهچاله‌ها را اثبات شده فرض می‌کنند. صد البته بحث بر سر سیاهچاله‌ها دردسرهای خودش را دارد.

 

سیاهچاله‌ها معدن بزرگ‌ترین متناقض نماها (پارادوکس‌ها) بین نسبیت عام و مکانیک کوانتومی هستند، دو نظریه‌ای که سنگ بنای درک انسان معاصر را از عالم تشکیل می‌دهد. محاسبات نظری نشان می‌دهد که سیاهچاله‌ها با گذشت زمان به آرامی تبخیر شده و در نهایت چیزی از آنها باقی نمی‌ماند. در خلال این فرآیند، تشعشعاتی از آنها ساطع می‌شود که به افتخار نظریه‌پرداز این محاسبات، (تابش هاوکینگ) نام گرفته است. سوال اینجاست که در این فرآیند بر سر ماده و انرژی بلعیده شده توسط سیاهچاله و اطلاعات موجود در آنها چه می‌آید؟

به عقیده‌ی اغلب فیزیک‌دانان نمی‌توان این مسئله را بدون تغییر برخی اصول و قوانین بنیادی قیزیک حل کرد. با وجود تمام مشکلات موجود، پژوهشگران هنوز امیدوارند اطلاعات مناسبی برای حل معمای سیاهچاله‌‌ها کسب کنند. بهترین بخت آنها تلسکوپ Event Horizone (به معنی تلسکوپ افق رویداد) است، شبکه‌ای بین‌المللی از تلسکوپ‌های رادیویی که فعالیت خود را در سال 2017 آغاز می‌کند و هدفش ثبت تصویری محو از سیاهچاله‌ی مرکزی کهکشان راه شیری با وضوحی معادل افق رویداد این سیاهچاله است. افق رویداد مرز برگشت‌ناپذیری سیاهچاله را با حلقه‌ای از نور مشخص می‌‌کند. برای این کار، به جستجوی تابش برآمده از الکترون‌های داغی می‌پردازد که درون میدان مغناطیسی شدید سیاهچاله منحرف می‌شوند. اگر اخترشناسان چنین پرتوهای خاصی را بیابند، با تحلیل برخی ویژگی‌های آن مانند اعوجاجات نور، خواهند توانست اطلاعاتی از ساختار داخلی سیاهچاله استخراج کنند.

 

---

4. گیرنده‌های مغناطیسی
 
تخم‌ها یکی پس از دیگری ترک برداشت و بچه لاک‌پشت‌ها از زیر شن‌های ساحل فلوریدا بیرون آمدند. «کن لاهمن» که چند ساعتی منتظر مانده بود، دست به کار شد، 32 بچه لاک‌پشت را برداشت و به آزمایشگاه خود منتقل کرد. آزمایشگاه، اتاق تاریکی بود که درون آن استخر کوچکی از آب تعبیه شده و اطراف آن را آهنرباهای الکترتیکی فرا گرفته بود. لاهمن حسگرهایی موقعیت‌سنج را روی لاک‌پشت‌ها نصب کرد و آنها را به ترتیب درون استخر رها کرد. برای هر بچه لاک‌پشت، او چندین بار جهت میدان مغناطیسی را تغییر داد. آزمایش لاهمن در سال 1991 آنچه را سالها پژوهشگران حدس می‌زدند، اثبات کرد: لاک‌پشت‌ها می‌توانند میدان مغناطیسی را احساس کنند و جهت شنا کردن خود را متناسب با جهت آن تغییر دهند. به راستی لاک‌پشت‌ها با کدام روس دیگر جز حس کردن میدان مغناطیسی زمین می‌توانند در اقیانوس‌های گسترده‌‌ی زمین جهت‌یابی کنند؟

اما این قابلیت منحصر‌به‌فرد لاک‌پشت‌ها نیست و به نظر می‌رسد گونه‌های متنوعی، از موش گرفته تا شاه‌‌میگو و مگس میوه نیز قابلیت مشابهی دارند؛ با این وجود تاکنون کسی نتوانسته گیرنده‌های مغناطیسی این موجودات را که احتمالا ساختاری یکسان دارد بیابد. در مورد تفسیر علائم، پژوهشگران به ناحیه‌ای در مغز مشکوک‌اند. در سال 2009 عصب‌شناسان با تصویربرداری از مغز چند کبوتر در حین تغییر میدان مغناطیسی اطراف متوجه شدند 53 جفت نورون شدت ارتباطات خود را به هنگام تغییر میدان مغناطیسی تغییر می‌دهند؛ اما سوال اینجا بود که این نورون‌ها اطلاعات خود را از کجا دریافت می‌کنند، به خصوص که هیچ اندام مشخصی (مانند بینی یا گوش) برای تشخیص میدان مغناطیسی در این موجودات دیده نمی‌شود.
 
برخی زیست‌شناسان به کریپتوکروم (Cryptochrome) مشکوک‌اند، پروتئینی که در چشم بسیاری از جانوران مانند پرندگان و ماهی قزل‌آلا یافت شده است. کریپتوکروم، متناسب با میدان مغناطیسی، رادیکال‌هایی شیمیایی تولید می‌کند و مگس‌های میوه‌ای که ژن کریپتوکروم آنها با دستکاری ژنتیکی حذف شده، واکنشی به تغییر میدان مغناطیسی نشان نمی‌دهند.

 

اما کریپتوکروم نمی‌تواند تمام مسئولیت تشخیص میدان مغناطیسی را بر عهده داشته باشد، چرا که چشمان ما انسانها هم حاوی چنین پروتئینی است ولی انسان‌ها نمی‌توانند میدان مغناطیسی را حس کنند. هنوز مشخص نیست که رادیکال‌های تولید شده چگونه می‌توانند پیغامی تفسیر پذیر به مغز بفرستند. سال گذشته، پژوهشگران دانشگاه پکینگ در چین پروتئینی حساس به میدان مغناطیسی کشف کردند که می‌تواند ماهیچه‌ها و سلول‌های عصبی را کنترل کند. آیا این پروتئین می‌تواند درک ما را از سیستم حسگرهای مغناطیسی موجودات زنده کامل کند؟ پاسخ این پرسش را گذر زمان مشخص خواهد کرد.

5. گلوبال ها
 
اگر جدای‌های جنگ ستارگان از دانش مکانیک کوانتومی آگاهی داشتند، شمشیر های لیزری خود را به جای لیرز از گلوبال‌ ها (Glue ball) می‌ساختند، ذراتی که تمام و کمال از نیرو تشکیل شده‌اند! فیزیکدانان نظری سال‌هاست که اصرار دارند که گلوبال‌ها باید وجود داشته باشند و فیزیکدانان تجربی نیز به همان اندازه اصرار دارند که بعید است هرگز بتوان وجودشان را اثبات کرد، چرا که نمی‌توان آزمایشی ترتیب داد که آنها را آشکار کند. گلوبال، این پدیده‌ی شگفت‌انگیز علمی توده‌ای تشکیل یافته از گلوئون‌هاست، ذراتی که نیروی هسته‌ای  قوی را بین کوارک‌ها منتقل می‌کنند و با کنار هم نگاه داشتن کوارک‌ها، باعث تشکیل و پایدار ماندن ذراتی مانند پروتون و نوترون درون هسته  اتم می‌شوند.

گلوئون‌ها ویژگی به‌‌ظاهر متناقضی دارند، آنها علاوه بر انتقال نیروی هسته‌ای از بار هسته‌ای قوی نیز برخوردارند و بنابراین می‌توانند به هم بچسبند. نیروی هسته‌ای قوی در کنار نیروی هسته‌ای ضعیف، الکترومغناطیس و گرانش، چهار نیروی بنیادین عالم هستند. نیروی هسته‌ای قوی، قوی‌ترین و کوتاه‌بردترین نیروی عالم است که باعث چسبیدن کوارک‌ها به یکدیگر، شکل‌گیری پروتون و نوترون و پایدار ماندن هسته‌ی اتم‌ها می‌شود. شبیه‌سازی‌های کامپیوتری جهانی مملو از گلوئون‌ها نشان داده که حدود 1500 مگاالکترون ولت انرژی (تقریبا 1/5 برابر انرژی ذخیره شده در پروتون) برای چسباندن تعدادی گلوئون به هم و پدید آوردن یک گلوبال کافی است.
 
در سال 1995 فیزیکدانی نظری به نام «کلاود امسلر» از دانشگاه زوریخ نشان داد، دو ذره‌ای که در انرژی‌های 1370 و 1500 مگاالکترون‌ولت دچار تشدید می‌شوند، می‌توانند نامزد گلوبال باشند. این دو ذره در همان سال‌ها در سرن (آزمایشگاه هسته‌ای اروپا) کشف شد و با مشاهده‌ی ذره‌ای دیگر در انرزی 1710 مگاالکترون‌ولت، تعداد نامزدهای گلوبال به عدد سه رسیده است. اما محاسبات نیروی هسته‌ای قوی بسیار دشوار است و به همین دلیل برای تسهیل محاسبات، در شبیه‌سازی‌ها فرض می‌شود که جهان فقط از گلوئون‌ها و نه هیچ ذره‌ی دیگری تشکیل شده است؛ فرضی که در واقعیت درست نیست. در عالم واقعیت، زمانی که حالت یک گلوبال را اندازه‌گیری می‌کنیم، کوارک‌ها هم شروع به چسبیدن به آن می‌کنند و به همین دلیل غیرممکن است که بتوان اثبات کرد آن جسم یک گلوبال خالص است.

محتمل‌ترین توضیح برای سه نامزد گلوبال دیده شده در انرژی‌های 1370، 1500، 1710 مگاالکترون‌ولت نیز ترکیبی از گلوئون‌هاست که مقادیر متفاوتی از کوارک‌های مختلف به آن چسبیده‌اند. به نظر می‌رسد چاره‌ای نیست جز اینکه خودمان را با این وضع وفق دهیم و منتظر لطف طبیعت بمانیم تا شاید برای لحظاتی چند نقاب از چهره‌ی گلوبال خالص بردارد! با این حساب اگر هنوز علاقه‌مند به ساخت شمشیر های لیزری هستید، بهتر است از همان فناوری قدیمی جدای‌ها استفاده کنید.

 

---

6. بی نهایت
 
با ابداع بی‌نهایت یکی از 10 پدیده‌ی شگفت‌انگیز علمی ، انسان‌ها ناخواسته هیولایی عجیب را خلق کرده‌اند. ذهن ما انسان‌ها نیازمند وجود مفهوم بی‌نهایت است و بر وجود آن اصرار می‌ورزد، اما کمی تامل در این مفهوم کافی است تا مغز در برابر ابعاد آن تسلیم شده و از فکرش خارج شود. لذت و رنج کار با بی‌نهایت، زمانی سراغ انسان آمد که تصمیم گرفت همه‌ی اعداد (طبیعی) را بنویسد: 1،2،3،4 و … بشر خیلی زود متوجه شد که این رشته را انتهایی نیست و از اینرو آن را انتهاناپذیر، نهایت‌ناپذیر یا بی‌نهایت نامید. بعد‌ها که با اعداد حقیقی آشنا شد و مجموعه‌‌ای از اعداد طبیعی و اعداد گویا و اعداد گنگ بین آنها را پیش‌‌روی خود دید، متوجه شد که بین هر دو عدد معمولی مانند 2 و 3  هم بی‌نهایت عدد دیگر وجود دارد.

طولی نکشید که بشر فهمید برخی بی‌نهایت‌ها از برخی بی‌نهایت‌‌های دیگر بزرگ‌ترند. در این پدیده‌ی شگفت‌انگیز علمی مجموعه از بی‌‌نهایت وجود دارد و هرقدر که در این مسیر پیش بروید، باز می‌توانید به بی‌‌نهایت بزرگ‌تری برسید. جالب اینجاست که بخش عظیمی از ریاضیات به مفهوم بی‌نهایت متکی است  و بدون آن و مشتقاتش (مانند بی‌نهایت کوچک) جواب نمی‌هد. حساب دیفرانسیل و انتگرال که دقیق‌ترین پاسخ‌های ریاضی را تولید می‌کند، بدون بی‌نهایت معنی ندارد. برای تعریف دایره‌ای کامل به بی‌نهایت رقم از عدد Л نیازمندیم و محاسبه‌ی دقیق حرکت اجسام نیازمند تقسیم زمان به بازه‌های زمانی بی‌نهایت کوچک است.
 
اما آیا هیچ یک از این مفاهیم واقعیت دارد؟ همان مثال (تمام اعداد طبیعی) را در نظر بگیرید، هرگز نمی‌توان تمام این اعداد را نوشت، چرا‌که نه عمر همه‌‌ی انسان‌ها به انجام این کار قد می‌دهد و نه جهان محدود ما فضای کافی برای نوشتن همه‌ی آنها دارد. محدودیت‌های علمی از این دست باعث شده که فیزیکدانان در محاسبات خود از مواجه با هر بی‌نهایتی خودداری کنند که البته این کار فقط به زبان ساده است. برای مثال، نظریه‌‌ی مهبانگ می‌گوید عالم به شکل یک تکنیگی با چگالی و دمای بی‌نهایت آغاز شد، اما ریاضیات به‌کاررفته در بهترین نظریات فعلی فیزیک نمی‌توانند چنین شرایطی را توصیف کنند و با افزایش شدید گرانش در فضاهای بسیار کوچک تسلیم بی‌نهایت می‌شوند.

حتی جایگزین‌هایی مانند نظریه‌ی ریسمان که تلاش می‌کند تعریفی غیر بی‌نهایت از شرایط تکنیکی ارائه دهد، وجود بی‌‌نهایت جهان دیگر را پیش بینی می‌کند و از توضیح اینکه چرا جهان ما به شکل فعلی دیده می‌‌شود، باز می‌ماند. گروه کوچکی از فیزیکدانان و ریاضی‌دانان از بی‌نهایت روی گردانده و معتقدند که بی‌نهایت در جهان بانهایتی مثل جهان ما، جایی ندارد. چنین ادعایی برای اغلب دانشمندان و عموم مردم به سادگی قابل پذیرش نیست، چرا که مفهوم بی‌نهایت بی‌اندازه کاربردی است و بسیاری از مسائل دشوار را ساده می‌‌کند؛ اما آنچه عموم مردم از آن خبر ندارند، این است که همین پدیده‌ی شگفت‌انگیز علمی در اغلب مسائل علمی، پیشرفت دانشمندان را سد کرده است.

 

---

7. امواج گرانشی
 
98 سال پیش، آلبرت اینشتین در نظریه نسبیت عام خود، به امواج گرانشی اشاره کرد، موج‌هایی که در بعد فضا – زمان حرکت می‌کنند. اما حالا پس از یک قرن، دانشمندان موفق شدند تا وجود چنین پدیده‌ی شگفت‌انگیز علمی را در دنیای پیرامون تایید کنند. به‌جرات، این اتفاق، یکی از بزرگ ترین یافته‌های چندین دهه‌ی اخیر دنیای علم و دانش است. رصدخانه LIGO و دانشمندانی که روی این پروژه کار می کردند، مسئولیت اکتشاف این امواج را به عهده دارند. رصدخانه لیگو دو ساختار L مانند دارد که در واشنگتن و لوییزیانا واقع شده‌اند و به وسیله سنسورهای آن، دانشمندان توانسته‌اند امواج را رصد نمایند.
 
این موج‌ها زمانی ایجاد می شوند که دو سیاه چاله، دو ستاره نوترونی یا یک ستاره نوترونی و یک سیاه چاله، با یکدیگر برخورد کنند. در این حالت، آن‌ها سبب خمیدگی در بعد فضا-زمان شده و آن را به فضای پیرامون خود منتقل می‌سازند. این چنین است که انسان‌ها در زمین هم تاثیر آن را حس خواهند کرد. نظریه نسبیت عام، دو مسئله کاملا متفاوت را با یکدیگر ترکیب می‌کند تا شیوه کارکرد دنیا را توصیف نماید. نسبیت اینشتین نشان داد که چگونه جرم و انرژی با یکدیگر در ارتباط هستند و از سوی دیگر، قانون جاذبه نیوتن هم توضیح می‌دهد که چگونه اشیا در دنیا به یکدیگر متصل باقی مانده‌اند یک قرن پیش آلبرت اینشتین در نظریه‌ی نسبیت عام خود وجود امواج گرانشی را پیش‌بینی کرده بود.
 
ولی ثبت آن‌ها نیازمند فناوری‌های بسیار پیشرفته بود. امواج گرانشی که به ما می‌رسند به میزانی فوق‌العاده کم و باورنکردنی فضا-زمان را کج و معوج می‌کنند و به همین دلیل ثبت آن‌ها به ابزارهای علمی فوق‌العاده حساس احتیاج دارد. مثلا موج گرانشی حاصل از برخورد دو سیاه‌ چاله که لایگو کشف کرد، کل کره‌ی زمین را تنها به اندازه‌ی یک-صد هزارم نانومتر یا در حقیقت قطر یک پروتون منبسط و منقبض کرد. این ثبت مهر تایید دیگری بر نظریه‌ی نسبیت عام اینشتین و البته وجود سیاه‌ چاله‌ها بود.

 

---

8. هوشیاری
 
هوشیاری یکی از مرموزترین پدیده‌ی شگفت‌انگیز علمی در این لیست است. اصول علمی مانند فیزیک فقط می‌توانند به شیوه‌‌ای غیرمستقیم استنتاج شوند اما تنها چیزی که به‌طور قطع مطمئنم این است که من هوشیارم. ممکن است ندانیم خواستگاه این پدیده‌ی شگفت‌انگیز علمی کجاست اما در وجود آن شبهه‌ای نیست. از طرفی دیگر از نظر زیست‌شناسی همه‌ی حیوانات دارای فیزیولوژی پیچیده‌ای هستند و این صرفا مختص انسان نیست و در سطح یک ذره از ماده‌ی مغز هیچ چیز استثنایی در مورد مغز انسانها وجود ندارد. تنها متخصصین، آن هم زیر میکروسکوپ می‌توانند تشخیص دهند که تکه‌ای از مغز متعلق به انسان است یا موش و یا میمون.
 
جانوران هم رفتار پیچیده‌ای دارند، حتی زنبورهای عسل چهره‌‌های خاص را تشخیص می‌دهند و با رقص قرقره‌ای (Waggle Dance)  رقصی است که در آن زنبور به دیگر همنوعان خود منبع غذایی را با اعلام مسافت و زاویه نسبت به خورشید معرفی می‌کنند، کیفیت و موقعیت منابع غذایی را اعلام می‌کنند و به کمک نشانه‌های ذخیره شده در حافظه‌ی کوتاه مدتشان مارپیچ‌های پیچیده را طی می‌کنند. اگر رایحه‌ای را به درون کندوی زنبورها بدمید آنها به محلی که پیش‌تر با این عطر مواجه شده بودند باز خواهند گشت. این همان حافظه‌ی تداعی است. توضیح ساده‌ی آن این است که آگاهی به تمامی این موجودات بسط می‌یابد که این یک ویژگی اصلی ماده‌ای با ساختارهای سازمان یافته مانند مغز است.

این پدیده‌ی شگفت‌انگیز علمی صرفا یک ویژگی داشتن مغز پیچیده و فعال نیست، زیرا وقتی مغز سالم و فعال است هشیاری ممکن است موقتا محو گردد. بیش‎تر انسان‎ها‎ یک سوم زندگی خود را در خواب می‎گذرانند و در این زمان هیچ حس هشیاری ندارند اما ثبت فعالیت الکتریکی مغز نشان می‎دهد که یک مغز خواب اغلب همانند یک مغز بیدار مشغول کار است. هشیاری با وجود آنکه ذهنی است ولی یک پدیده ویژه و نه صرفا یک اثر جانبی محسوب می­‌شود؛ یعنی دچار تحول شده و دارای هدف بیولوژیکی می‎باشد.
 
علم مغز تا حد زیادی بر مطالعۀ مغزهای آسیب دیده متکی است. مطالعه پدیده هشیاری نیز از این امر مستثنی نیست. یکی از موارد بسیار جالب پدیده‎ای به نام  کوربینی است که در اوایل دهه‌ی 1970 توسط لارنس وایزکرانتز از دانشگاه آکسفورد مورد مطالعه قرار گرفت. کوربینی در بیمارانی دیده می‎شود که کوری آنها بر اثر آسیب به قشر مخ دیداری مغز آنها به دلیل سکته مغزی یا تومور پدید آمده است و ناشی از آسیب به چشم یا عصب‎های بینایی نیست. کسانی که دچار کوربینی هستند هیچ‎گونه هشیاری آگاهانه نسبت به توانایی بینایی خود ندارند. ولی در عین حال می‎توانند به اشیایی که در دامنه دید آنها قرار گرفته است اشاره کنند و حتی آنها را به چنگ بگیرند.