Questions sans réponse pour les prochains 50 ans et au-delà

Questions sans réponse pour les prochains 50 ans et au-delà

Quelles énigmes resteront encore insolubles pour l'humanité dans les 50 prochaines années et au-delà? Plongez dans les mystères scientifiques du futur.

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Comment la première forme de vie sur Terre est-elle apparue ?

La Terre a existé pendant environ 4,5 milliards d’années, et les preuves du registre fossile suggèrent fortement que les formes de vie les plus anciennes ont émergé 600 millions d’années plus tard. Parmi les énigmes les plus anciennes de l’histoire de l’humanité figure le mystère de la manière dont la vie a commencé sur Terre. Une théorie, issue d’une expérience examinant la possibilité que la vie soit née d’une « soupe primordiale », met en lumière la composition chimique de la planète avant l’émergence des premières formes de vie. Une autre théorie suggère que les briques de la vie auraient pu être déposées sur Terre par des comètes.

Une des premières tentatives d’explication de l’origine de la vie remonte au IVe siècle av. J.-C., bien avant la vulgarisation de la méthode scientifique. Après avoir observé que les mouches, les vers et d’autres créatures semblaient émerger de la saleté et de la nourriture gâtée, les gens croyaient que la vie pouvait être générée spontanément – que des organismes vivants pouvaient naître de choses non vivantes. Cela a finalement été réfuté par des naturalistes du XVIIe siècle comme Francesco Redi, dont l’expérience avec de la viande pourrie a prouvé que les asticots et les mouches n’apparaissent pas spontanément à partir de choses non vivantes, et Maria Sibylla Merian, dont les illustrations documentaient les stades de la métamorphose des insectes.

Les scientifiques savent maintenant que la vie terrestre nécessite trois ingrédients : de l’énergie, des éléments essentiels (comme le carbone, l’hydrogène et l’oxygène) et de l’eau. Cependant, nous ne parvenons toujours pas à reproduire comment ces éléments se combinent pour « créer » la vie.

Comment et pourquoi le cerveau humain crée-t-il la conscience ?

En ce moment précis, vous êtes conscient que vous lisez cet article. Cela est rendu possible par votre conscience, qui vous permet également d’éprouver des émotions, de former des pensées, de ressentir de la douleur et de réagir aux stimuli autour de vous à un niveau dépassant ce qui est nécessaire pour votre survie. Mais les « comment » et « pourquoi » de la conscience humaine sont des questions auxquelles les experts ne parviennent toujours pas à répondre.

Les chercheurs se divisent en deux camps : ceux qui affirment que Homo sapiens est unique en raison de notre capacité à avoir des expériences subjectives, et ceux qui soutiennent que la « conscience » n’est rien de spécial, juste une fonction biologique que toutes les créatures possèdent. En d’autres termes, si votre chien s’enfuit après que vous lui ayez accidentellement donné un coup de pied, votre animal de compagnie a-t-il réellement été blessé, ou était-ce simplement un instinct de préservation biologiquement ancré qui s’est déclenché automatiquement ?

En 2018, des chercheurs ont théorisé dans un article de Frontiers in Psychology que trois composants du comportement animal – à savoir l’utilisation d’outils, la capacité de communiquer et l’exécution d’actions pour s’amuser – fonctionnent ensemble de manière différente chez les humains, rendant ainsi la conscience possible. Pendant ce temps, une étude de 2023 publiée dans Nature a utilisé des données de neuro-imagerie pour examiner la structure fonctionnelle du cerveau, par rapport à trois dimensions fondamentales de la conscience (l’éveil, la conscience et l’intégration sensorielle). Malgré tout, nous ne connaissons toujours pas les détails de la façon dont les signaux électriques dans notre cerveau génèrent la conscience.

Comment (et pourquoi) l’univers existe-t-il ?

La théorie du Big Bang est l’idée la plus communément acceptée sur la naissance de tout ce que nous connaissons : un seul point super chaud qui s’est rapidement étendu sur des milliards d’années, devenant l’univers que nous observons aujourd’hui. Cependant, alors que cette théorie fournit une explication plausible et mathématique sur la manière dont l’univers est apparu, elle n’aborde pas vraiment la question de son existence – une question que les philosophes ont abordée aussi sérieusement que les scientifiques.

Un article publié dans une édition de 1999 du journal Philosophy évoque trois réponses possibles : l’univers doit son existence à un créateur omnipotent, l’univers existe simplement parce qu’il existe, et – peut-être le plus déconcertant de tous – l’univers est responsable de sa propre existence via une sorte de boucle temporelle fermée.

Basé sur les écrits du philosophe du XVIIe siècle Gottfried Wilhelm Leibniz, un « Être Réel » (c’est-à-dire Dieu) était responsable de la création de l’univers; en d’autres termes, il devait toujours y avoir quelque chose pour que l’univers entre en existence. D’autres penseurs, cependant, abordent la question en considérant l’existence de l’univers comme un « fait brut », ou quelque chose qui ne nécessite pas d’explication supplémentaire. En outre, il y a la « proposition sans frontière » développée par les physiciens théoriques Stephen Hawking et James Hartle en 1983.

Pourquoi avons-nous besoin de dormir ?

Le sommeil est une nécessité vitale à laquelle nous ne pouvons pas échapper, au sens littéral. Nous passons environ un tiers de notre vie à dormir (ou du moins à essayer de dormir), et notre bien-être général dépend grandement du fait de bien dormir. Cependant, nous ne comprenons toujours pas pourquoi c’est un besoin biologique, au lieu d’être simplement quelque chose de plaisant.

Au fil des ans, les chercheurs ont développé quelques théories pour expliquer le besoin de sommeil. Certains experts affirment que le sommeil est utile pour consommer moins d’énergie : selon PloS One, dormir huit heures par jour peut réduire de 35 % les dépenses énergétiques d’une personne. Une autre théorie propose que le sommeil sert de mécanisme de récupération mentale, de réparation musculaire et de restauration cellulaire. Une étude publiée dans Sleep a soumis des rats à des jours entiers sans sommeil. Les animaux ont montré des signes d’une augmentation de la dépense énergétique et d’une détérioration de leur santé – et tous sont morts après un mois.

Enfin, la théorie de la plasticité cérébrale (consolidation de l’information) suggère que le cerveau utilise les heures passées à dormir pour organiser et traiter les données de la journée entière, affectant ainsi vos fonctions cognitives. Cependant, malgré ces efforts continus pour comprendre pourquoi nous avons besoin de sommeil autant que de nourriture et d’eau, une réponse définitive est encore loin d’être trouvée.

Quelle est la cure du cancer ?

En 2021, selon WebMD, le cancer a causé la mort de plus de 10 millions de personnes dans le monde, confirmant sa réputation comme l’une des maladies les plus mortelles connues de l’homme. Malgré environ deux siècles d’efforts et de financements alloués à la recherche sur le cancer, aucune cure contre cette maladie n’a encore été découverte – et il est très peu probable qu’une cure universelle contre le cancer soit jamais trouvée.

Une des principales raisons pour lesquelles aucune cure du cancer n’existe est que « le cancer » ne se réfère pas à une seule maladie. Selon WebMD, il existe plus de 200 variétés de cancer, affectant différents organes du corps et se manifestant de différentes manières. De plus, même les cellules cancéreuses dans une même tumeur peuvent avoir des mutations différentes.

Malheureusement, il s’avère que les cellules cancéreuses sont extrêmement douées pour esquiver le système immunitaire, c’est pourquoi certaines cellules cancéreuses peuvent survivre au traitement et réapparaître ailleurs dans le corps. Cela dit, un diagnostic de cancer n’est pas nécessairement une condamnation à mort. De nombreuses options de traitement existent, et les taux de survie globale se sont considérablement améliorés au cours des dernières décennies.

Quel est le nombre total d’espèces vivant sur Terre ?

Cette question peut sembler facile pour un biologiste compétent : « Combien d’espèces végétales et animales notre planète compte-t-elle ? » Cependant, trouver une réponse définitive n’est pas aussi simple qu’on pourrait le penser – et ce n’est pas seulement parce qu’il y en a trop pour être comptées.

Une enquête manuelle de chaque espèce vivante sur Terre serait un cauchemar logistique. C’est pourquoi les experts se tournent vers de bonnes vieilles mathématiques pour obtenir des estimations satisfaisantes. Les chiffres varient en fonction de la formule utilisée : les comparaisons basées sur l’habitat situent le nombre quelque part entre 3 et 5 millions, les ratios entre la taille du corps et la population suggèrent que les seuls animaux terrestres comptent 10 millions d’espèces sur Terre, et les calculs basés sur les modèles d’évolution dans la nature donnent un chiffre intermédiaire : 8,7 millions. Une étude, publiée dans les Comptes rendus de l’Académie nationale des sciences, a abouti à un nombre stupéfiant après avoir examiné les séquences d’ADN des espèces microbiennes à travers la planète : près de 1 billion, ce qui signifie essentiellement que nous n’avons encore effleuré la surface en termes d’identification de toutes ces espèces.

Pourquoi l’Anticythère était-il si en avance sur son temps ?

Imaginez explorer une épave ancienne et tomber sur un mécanisme mystérieux qui semble bien trop en avance sur son temps. C’est exactement ce que des plongeurs ont vécu il y a plus de cent ans, lorsqu’ils cherchaient les restes d’un navire marchand romain près d’Anticythère, en Grèce. Le dispositif délabré, qui ressemblait à quelque chose tout droit sorti d’un roman de steampunk, est devenu connu sous le nom du mécanisme d’Anticythère.

Après avoir étudié ses 82 fragments, les experts en ont conclu que ce mécanisme à engrenages, dont certaines pièces étaient en bronze, était probablement utilisé pour cartographier et suivre les événements et objets cosmiques (en particulier les planètes, le soleil et la lune) dans le ciel nocturne. Étant donné sa complexité, les scientifiques supposent qu’il ne pouvait pas être unique ; que des prototypes ou même d’autres dispositifs similaires existent. Mais à ce jour, nous n’en avons toujours pas trouvé d’autres. Le scientifique des matériaux Adam Wojcik a déclaré à The Guardian : « Si les anciens Grecs avaient la technologie pour fabriquer le mécanisme d’Anticythère, pourquoi n’ont-ils pas étendu cette technologie à d’autres machines, comme les horloges ? »

D’où vient l’eau ?

Malgré le fait que plus des deux tiers de la surface de la Terre soient recouverts d’eau, nous ne pouvons toujours pas dire avec certitude pourquoi il y a autant d’eau sur notre planète. Étonnamment, tracer les origines de l’eau sur Terre ne nécessite pas seulement de prendre en compte l’hydrogène et l’oxygène. En fait, les experts indiquent que pour être en mesure de retracer adéquatement les origines de l’eau sur Terre, toute théorie acceptable ne devrait pas seulement tenir compte de l’apparition d’éléments comme l’hélium, le carbone et l’azote sur la planète, mais aussi être cohérente avec les idées contemporaines basées sur la façon dont le Système solaire s’est formé.

Une théorie propose que l’eau est arrivée sur Terre par courrier cosmique. Des objets « riches en eau » tels que des météorites et des astéroïdes pourraient avoir percuté notre planète il y a longtemps, déposant ainsi les composants nécessaires à la surface terrestre. Alors que c’est actuellement l’explication la plus populaire et acceptée, certains remettent en question sa précision. Dans une étude de 2023 publiée dans Nature, les chercheurs ont détecté des quantités d’eau abyssalement faibles dans les objets cosmiques à proximité du Système solaire primitif. Autrement dit, bien que certaines eaux puissent provenir de ces objets, il est peu probable qu’ils en étaient la source principale.

Les Jardins Suspendus de Babylone se sont-ils vraiment trouvés et où ?

La plupart des versions des Sept Merveilles du Monde Antique sont basées sur une liste compilée par Philo de Byzance, un ingénieur grec, vers 225 av. J.-C. Parmi ces sept merveilles, une seule a survécu à l’épreuve du temps : la Pyramide de Gizeh. Cependant, l’une des merveilles de cette liste est à noter pour une toute autre raison : les Jardins Suspendus de Babylone, qui auraient été conçus par le roi babylonien Nabuchodonosor II. Les Jardins Suspendus de Babylone sont l’unique élément de la liste des merveilles dont l’emplacement reste un mystère.

Ce mystère est tellement prenant que l’absence de preuves archéologiques vérifiables les concernant – un fait qui a suscité des doutes quant à leur existence même. À l’exception de quelques descriptions « quasi-crédibles » écrites par des historiens romains et grecs, il y a un manque évident de preuves historiques sur l’apparence réelle des Jardins Suspendus ou sur leur emplacement. Certains historiens modernes vont même jusqu’à affirmer que les jardins étaient simplement une histoire imaginaire. D’autres soutiennent que ce problème pourrait simplement être un cas d’identité erronée : que Philo faisait en réalité référence aux Jardins Suspendus de Ninive (qui étaient appelés à tort « Babylone » par les anciens érudits). Par conséquent, il est peu probable que nous sachions jamais, car toute preuve restante de l’existence des Jardins Suspendus est probablement cachée sous l’eau.

Pourquoi nous souvenons-nous (et oublions-nous) des choses ?

Les souvenirs font partie des choses les plus précieuses qu’un être humain peut posséder, et pourtant les mécanismes qui permettent de stocker des souvenirs dans le cerveau sont encore enveloppés de mystère. Par exemple, personne ne peut dire exactement comment l’esprit parvient à transformer les informations qu’il reçoit en souvenirs qu’il conserve. Les chercheurs étudient la mémoire de manière compartimentée, examinant différents aspects et rassemblant toutes les données comme un puzzle.

D’après ce que les experts savent actuellement, l’esprit est particulièrement doué pour se souvenir des événements de la vie significatifs (comme les mariages, les diplômes) ainsi que des mots qui peuvent être imaginés ou qui ont un homologue physique et visuel (par opposition aux concepts abstraits). Se souvenir de choses n’est que la moitié de l’équation. En effet, oublier les choses n’est pas tant un défaut qu’une caractéristique.

Il est suggéré que donner du temps à votre cerveau pour faire le ménage mental quotidien peut réellement être l’une des principales raisons pour lesquelles nous dormons. Cependant, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour que les scientifiques comprennent mieux la relation entre les souvenirs et l’activité neuronale, la netteté

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