困扰科学家的13个反常科学现象

据英国《新科学家》杂志报道，目前，有13个反常科学现象正困扰全世界科学家。这些现象如果最终得到解释，有可能导致一些理论被改写，或导致一些新理论出现。

１.安慰剂效应
　　如果你一连几天、一天几次进行实验：诱发某人身感疼痛，再用吗啡为他止疼，到最后一天，悄悄用盐水取代吗啡，你会发现，此时盐水也能止痛。这就是所谓的安慰剂效应。
　　意大利都灵大学科学家拜尼迪蒂在完成上述实验时，最后一天，又向盐水中增加了一种抑制吗啡效力的药物Naloxone。奇怪的是，盐水减轻疼痛的能力消失了！也就是说，其安慰剂效应不知何故没有了！
　　多年来，医生已知道存在安慰剂效应。增加Naloxone的实验结果似乎表明，安慰剂效应其实是某种生物化学过程，但目前没人知道安慰剂的作用机理。研究人员现在需要鉴别出安慰剂何时、何地起作用。可能有的疾病并不存在安慰剂效应，但不同疾病也可能存在共同的安慰剂效应机制。

2. 热平衡问题
　　宇宙似乎是难以理解的均匀。如果从一端到另一端观看可见宇宙，我们会看到，微波背景辐射充满整个宇宙，而且其温度处处皆同。
　　据科学家估算，宇宙的年龄仅为140亿岁，而可见宇宙的范围约为280亿光年，所以，在如此之大的空间内，微波背景辐射的温度居然处处相同，实在使人感到惊讶。
　　没有什么东西能走得比光还快，因此，没有什么办法能让热辐射在两个温度相同的点之间更快地传播，形成所谓的热平衡。由于存在热平衡，宇宙学家很难解释宇宙为什么会发生膨胀。所以，微波背景辐射的温度到处都相同，属于反常科学现象。
　　
3. 超高能宇宙射线　　
　　宇宙射线大部分是一些质子，有时是一些重原子核，它以接近光的速度穿过宇宙。

　　在地球上探测到的一些宇宙射线，是在诸如超新星爆发等极端事件中产生的。但日本科学家发现，宇宙中似乎也存在一些来源不明的极高能宇宙射线。10年前，日本物理学家曾观测到从理论上讲似乎不应该存在的一些宇宙射线。

　　当宇宙射线粒子穿过空间时，会同充满整个宇宙的低能质子相碰撞，从而损失能量。按照爱因斯坦的狭义相对论，来自银河系以外、到达地球的宇宙射线，将遇到如此之多的减能碰撞，以至于它们最大可能的能量为5×1019电子伏，这个数值被称为GZK极限。10年来，东京大学的“Akeno宇宙射线簇射阵列”（在100平方公里内布设111个粒子探测器），已多次探测到超过GZK极限的宇宙射线。

　　理论上它们仅能来自银河系，但天文学家在银河系却未曾发现这种宇宙射线源。这是怎么回事？一种可能性在于“Akeno宇宙射线簇射阵列”测量结果有误，另一种可能性则是狭义相对论错了。

　　为此，在阿根廷进行“皮埃尔·奥格实验计划”的物理学家在3000平方公里内布设了1600个高能粒子探测器，以研究上述问题。这项计划应该能测定宇宙射线的能量，更好地阐述Akeno探测结果。奥格计划发言人、英国利兹大学的天文学家沃森说，他们已经通过探测高能粒子，证实存在着某些有价值的东西。他说：“我毫不怀疑存在超过1020电子伏的超高能宇宙射线。”

　　问题是，这些高能粒子是什么？它们来自何方？ 　　

４.超稀释溶液的新“顺势疗法” 　
　 　英国皇后大学的药物学家艾尼丝声称，她将一种化学药物溶液稀释到这样程度，以致这种溶液里除了水，不可能包含任何其他单一分子。但这种溶液居然仍有治疗效果。
　　
　　在最近发表的论文中，艾尼丝描述了她所领导的研究小组如何观察到超稀释组胺溶液对涉及炎症的白血细胞的影响。当白血细胞受到攻击时，这些“嗜碱性”溶液释放组胺，而且在几个实验室重复上述实验后发现，这种“顺势疗法”溶液已极为稀释，以致它们可能不包含一个组胺分子，却还仍能像组胺分子一样起作用。这是一种什么样的作用机理？

　　 尽管艾尼丝对这种现象仍持怀疑态度，但她在论文中说：“我们无法解释我们的发现，希望其他人来研究这种现象。”她说：“如果我们的实验结果是真实的，意义则将十分深远：我们可能必须改写物理学和化学理论。”

5. 宇宙暗物质
　　20世纪70年代末，美国卡内基研究所的女天文学家鲁宾报告说，星系中没有足够的质量以产生可观测到的星系自旋。为此，科学家提出宇宙存在暗物质理论，但没有人能解释暗物质到底是什么。所以有人认为，或许我们不能解释暗物质，是因为它实际上不存在。
　　
　　 鲁宾说：“如果我有自己的选择，我想要听到如下说法：牛顿定律必须被改写，以正确描述在很大距离内的引力相互作用。”她说：“这比提出宇宙充满新亚核粒子的理论更加吸引人。”

6. “海盗”的测量结果
　　1976年7月20日，“海盗”号火星登陆器从火星表面取了一些土壤，并将其同碳-14标记的营养物混合。科学家认为，如果登陆器所携带的仪器能够探测到来自火星土壤、含碳-14标记的甲烷排出物，那么，火星上必定存在生命。
　　
　　 结果，登陆器所携带的仪器发现，某些“东西”正在吸收营养物，并让其进行新陈代谢，然后，喷发出带有碳-14的气体。
　　
　　 与此同时，另外一台鉴别有机分子的仪器却没什么发现，而这种有机分子的存在，被认为是重要的生命迹象。因此，参与“海盗”号探测项目的大多数科学家认为，“海盗”号仅发现了一种“假的”正面结果。
　　
　　 最近，美国宇航局发射的“勇气”号和“机遇”号火星登陆车探测结果表明，火星表面过去肯定有水，因此适于生命存在。所以“海盗”号火星登陆器的设计师、美国科学家莱文说：“每一次探测火星的任务，都产生支持我的证据（即火星存在生命）。”
　　
　　 南加州大学的细胞生物学家米勒现在已在重新分析“海盗”号收集的数据。他认为，甲烷排放物已显示生理循环的证据，这表示火星存在生命。
　　
　　 莱文已请求欧空局和美国宇航局发射另外一艘航天器，以寻找“手性分子”。据称，如果能在火星上找到手性分子，将会提供火星上有生命的最好证据。
7. “四中子”粒子
　　4年前，法国的一台离子加速器探测到“不应该”存在的6种粒子，它们被称为“四中子”粒子：即4个中子以一种对现行物理学提出挑战的方式，被束缚在一起。利用Ganil加速器进行研究的马盖斯和他的同事，目前正打算再次进行这一探测。如果成功的话，这些“四中子”粒子束将可能迫使人类重新思考将原子核束缚在一起的作用力。

　　根据“泡利”不相容原理，即使同一系统中的两个质子或中子，也不可能具有相同的量子特性。事实上，强相互作用无法让两个单独的中子束缚在一起，更不用说让4个中子束缚在一起了。马盖斯等人对他们的实验结果感到惊奇，以至在研究论文中甚至不敢公开认为，未来能够找到“四中子”粒子。
　　
　　 但支持物质由多个中子构成的理论证据依然存在：即中子星。含有大量束缚中子的中子星表明，当中子聚在一起时，以目前尚不能解释的作用力在起作用。

8. “先锋”号飞船轨道
　　“先锋”号-10飞船于1972年发射升空，“先锋”号-11飞船于1973年发射升空。目前，这两艘飞船已进入深太空，但它们的轨道却十分令人称奇。可能有某种“力量”在推或者拉它们，使这两艘飞船不断加速，但所产生的加速度很小，低于1纳米/秒2，相当于地球表面引力的100亿分之一。但是，这足以让“先锋”号-10飞船偏离原轨道40万公里。

　　美国宇航局已于1995年同“先锋”号-11失去联系，它也像“先锋”号-10一样，偏离了设计轨道。人们不知道这种现象是由什么原因引起的。有些解释已被排除：如认为飞船软件的误差；太阳风或燃料泄漏。如果是因为某种引力效应引起，它也是人类尚不了解的一种引力效应。也有人认为，“先锋”号轨道偏离与暗物质有关。
　　
　　 洛斯·阿拉莫斯国家实验室的尼托说：“人类最终将找到轨道偏离的解释。当然，我希望是用一种新的物理理论予以解释。”

9. 宇宙暗能量
　　1998年，天文学家发现，宇宙正以越来越快的速度膨胀，科学家正在寻找原因。
　　
　　 而在这之前，科学家一直认为，“大爆炸”以后，宇宙的膨胀速度正在减慢。
　　
　　 美国密执安大学的福利斯说：“我们全都希望，未来对超新星及大量星系的观测将会为我们提供更多线索。”宇宙学家认为，宇宙膨胀不断加快是因暗能量引起的。也有科学家认为，把广义相对论用于极大尺度的宇宙中，广义相对论就可能需要修改。


10. “库伯”峭壁
　　太阳系的最远边缘存在着“库伯带”现象，即在充满冰岩石的库伯带之外，就几乎什么东西也没有了。天文学家将这个边界区称为“库伯”峭壁，这是因为冰岩石的密度突然大量减少。

　　那么，这是由于什么原因引起的呢？
　　
　　 明显的答案是，太阳系似乎存在第10颗行星。这里所指的不是曾在媒体上热闹一时、被称为有可能是太阳系第十颗行星的“赛德纳”天体。

　　存在“X行星”的证据特别吸引人。尽管计算表明，这样一个天体可能位于库伯峭壁，但没有人曾发现该第10颗行星。所以如果能发射一个探测器到这一区域，则会确认太阳系是否存在第10颗行星。美国宇航局计划向冥王星和库伯带发射一颗“新地平探测器”。它将于2006年发射，而在2015年前，该探测器不会到达冥王星。

11. “射电信号”
　　1971年8月15日，美国俄亥俄州立大学的天文学家埃曼在称为“大耳朵”的射电望远镜的打印机上，发现了一个37秒长、来自外层空间的十分有趣的“射电信号”。28年后，仍然没有人知道是什么东西产生了这一信号。埃曼说：“我们仍然期待对这一观测结果做出有意义的解释。”
　　
　　 来自“人马座”方向的辐射脉冲，被确定是1420兆赫周围很窄范围的射电频率脉冲，按国际协议，这一频率是被禁止传送的无线电频谱的一部分，诸如行星的热辐射等天然辐射源，通常包括更宽的频率。

　　是什么产生这一频率的信号呢？“人马座”方向的最近恒星，离地球也有220光年远。如果它是信号源，它可能必须是发出极强功率的天文体，或者是采用极大功率发射机的先进外星文明。但“探索地外文明计划”首席科学家维特海默认为：“这个十分有趣的信号几乎肯定是一种污染：来自地基发射的射电频率干扰。”目前科学家仍然争议的是，这一有趣的信号到底来自何方。

12. 精细结构常数
　　1997年，澳大利亚新南威尔士大学的韦伯等人，对遥远类星体射向地球的光进行了分析，这些超远方来客在120亿年的行进过程中，会通过由铁、镍和铬组成的星际云。
　　研究人员发现，星际云的一些原子已吸收了类星体发出的光子，但不是他们正期待的这些原子。如果观测是正确的，明显合理的解释是，称为精细结构常数或α常数（阿尔法）的物理常数，在光通过星际云时有不同的数值。

　　但是在光同物质相互作用时，精细结构常数是十分重要的常数，它不应该变化。另外，精细结构常数与电子电荷、光速及普朗克常数有关。
　　所以，没有一位物理学家愿意相信韦伯的测量。韦伯等人多年来曾试图找到他们测量结果中的误差，但目前一直未找到。
　　对20亿年前还在发生核反应的、唯一已知天然核反应堆（在加蓬的Oklo）的分析表明，有关光同物质的相互作用已发生变化。美国洛斯·阿拉莫斯国立实验室的拉莫里克斯认为，自Oklo反应堆开始启动以来，精细结构常数可能已减少4%。

　　但大多数科学家对精细结构常数发生变化仍持异议。巴黎天体物理研究所的皮蒂特安，利用超大型望远镜分析了类星体发出的光，没有发现精细结构常数变化的证据。

13. 冷核聚变实验
　　1989年，美国两名科学家宣称观测到了冷核聚变现象。16年来，科学家对冷核聚变的研究从未中断过。最近10年间，美国海军研究实验室对所谓冷核聚变进行了200多次试验，研究这种核反应产生的能量是否高于它所耗用的能量。
　　美国能源部对冷核聚变也很感兴趣。去年12月，在对实验证据进行长期调查后，据称，能源部已公开接受新的冷核聚变实验计划的申请。
　　15年前，美国能源部对冷核聚变的第一份报告进行调查后认为，由弗里施曼和庞斯所产生的最初冷核聚变的实验结果，不可能进行重复，因此可能是假的。
　　按已知的科学理论，在室温下实现核聚变是不可能的。乔治华盛顿大学的工程师尼格尔称：“人类花了40年对超导体的运行机制予以解释，所以，没有理由不去研究冷核聚变。”