ده راز که به یاری دانش گشوده شد

ابهام و راز موجب تعجب و کنجکاوی می‌شود و تعجب و کنجکاوی پایه و اساس تمایل انسان به فهمیدن و درک آن سِر است.
ـ نیل آرمسترانگ

از طریق علم حتی عجیب‌ترین رموز نیز گشودنی است. این واقعیت را می‌توان از برترین اسرار و راه حل‌های علمی آنها که در این مقاله ارائه شده‌اند، مورد تأیید قرار داد.
در جهان علم، حالت عجیب و بیگانه‌ی رموز می‌تواند موجب پیدا شدن راه حلی برای آنها شود. مهم نیست که تا چه اندازه یک واقعه عجیب و شگفت‌انگیز به نظر برسد، با استفاده از منطق و با رهنمود قوانین طبیعت، حتی موارد غیر قابل توضیح نیز می‌توانند توجیه و روشن شوند.
در پاراگراف ذیل، بعضی از معروف‌ترین رموز سراسر جهان (و حتی فراتر از آن را نیز) معرفی می‌کنیم که به وسیله‌ی علم رمز گشایی شدند. این رموز شامل برخی اسرار علمی هستند که اخیراً حل شده و ده‌ها سال بود که موجب تعجب و تحیر ما می‌شدند تا اینکه در نهایت یک نتیجه‌گیری منطقی از آنها به عمل آمد.

رموز گشوده شده توسط علم

1) روز خیلی تاریک نیو انگلند

راز موجود

در نوزدهم مه سال 1780، سکنه‌ی نیو انگلند و بخش‌هایی از کانادا در ساعات قبل از ظهر، متوجه‌ی ربوده شدن به ظاهر خورشید از آسمان شدند، به گونه‌ای که تمام این مناطق در تاریکی فرو رفتند. طبق گزارش‌ها و روایات از آن زمان، این رویداد تمام طول روز و تا نیمه‌های شب بعد به طول انجامید. شدت تاریکی حاصله چنان بود که حیوانات فعال در شب بیرون آمده و مردم مجبور شدند شمع‌ها را از ظهر به بعد روشن کنند. در آن زمان، این پدیده کاملاً به عنوان یک رویداد فوق‌العاده در نظر گرفته شد، و بسیاری افراد حتی امروزه هنوز هم بر این باور پافشاری می‌کنند.

توضیح علمی

طی چندین سال، عامل تاریک شدن هوا در روز دانشمندان را گیج و سردرگم کرده بود. آنها چندین احتمال، همچون فوران‌های آتشفشانی و یا برخی از رویداد‌های کیهانی عجیب و غریب را مورد بررسی قرار دادند. هرچند، هیچ یک از این احتمالات، به نظر نمی‌رسید قابل قبول باشند، تا اینکه در سال 2008، تقریباً 230 سال پس از این واقعه‌ی بدیع، محققان دانشگاه میسوری توانستند قطعات این پازل را کنار هم قرار دهند.
محققان از کسانی که این رویداد را به طور مستقیم تجربه کرده بودند گزارش‌های مکتوبی را گرد‌آوری نمودند. آنها همچنین از حلقه‌های به دست آمده از درختانی که در آتش‌سوزی آسیب دیده بودند، سوابقی گردآوری کردند که به آنها امکان داد نتیجه‌گیری کنند که روز تاریک در واقع به دلیل دود برخاسته از آتش‌سوزی عظیم در کانادا بود که نور خورشید را پنهان ساخته بود.
به گزارش یک شاهد، بوی شدید چوب سوخته با کاهش تاریکی در هوا احساس می‌شد. همچنین بر اساس گزارش‌ها، آب باران در آن روز حاوی لایه‌ی روشنی از خاکستر سوخته بود. مطالعات اخیر نیز نشان داده است که خاکستر در بخش‌هایی از ایالت نیوهمپشایر به پهنای نزدیک به شش اینچ (24ر15 سانتی‌متر) در آن زمان از آسمان فرو می‌افتاد.
در طول آتش سوزی جنگلها، شعله‌های آتش پوست درختان را سوزانده و به تنه داخلی درخت آسیب می‌رسانند. چند سال بعد با افتادن درخت، داخل تنه صدمه‌ی وارده را نشان خواهد ‌داد. مطالعات بر روی حلقه‌های درختان در ارتفاعات الگانکوئین نشان داده‌اند که یک آتش سوزی بزرگ دقیقا‌ً در همان دوره‌ی زمانی مصادف با روز تاریک تجربه شده بود. دانشمندان به این نتیجه رسیدند که قاعدتاً از این آتش، ستون عظیمی از دود تشکیل شده و در لایه های فوقانی جو، بالا رفته، که در نهایت خورشید را مسدود کرده و باعث تاریک شدن روز شده است.

2) چرا گورخرها، راه راهند

راز موجود

تمام سه گونه‌ی گورخر در بدنشان دارای یک الگوی مشخصِ سیاه و سفیدِ راه راه هستند، دلیل آن سال‌ها به صورت راز باقی مانده بود. برخی مطرح کرده‌اند که مانند سایر حیوانات، این خطوط ممکن است جهت استتار به کار می‌رفته، اما در علفزارهای عمدتاً بی‌رنگ آفریقا، یک نقش و طرح بزرگ و سیاه مانند که بسیار مشخص است، به نظر می‌رسد به زحمت بتواند برای این امر مؤثر واقع شود. پس این خطوط راه راه برای چیست؟

توضیح علمی

ایجاد خطوط راه راه سیاه و سفید عجیب و غریب حتی داروین را سردرگم کرده، و بیش از یک سده به صورت راز باقی مانده بود. با این حال، پژوهش‌های تازه بر روی جمعیت گورخران نشان داده‌ است که این خطوط راه راه سیاه و سفید به احتمال زیاد برای کمک به گورخر جهت خنک نگه داشتن بدنش می‌باشند، به این دلیل که این حیوانات در درجه‌ی حرارت بسیار بالای آفریقا چَرا می‌کنند.
هنگامی که هوا به بدن گورخر برخورد می‌کند، با شدت و سرعت بیشتری در طول خطوط سیاه که گرمای بیشتری را جذب می‌کنند، حرکت کرده و در طول خطوط سفید آهسته‌تر حرکت می‌کند. در محل تلاقی خطوط راه راه سیاه و سفید، این دو جریان هوای متغیر تشکیل گردباد کوچکی می‌دهد که به طور مؤثری مانند یک پنکه‌ی کوچک عمل کرده و به پایین آوردن درجه حرارت سطح بدن کمک می‌کند.
دلیل احتمالی دیگر در پس وجود خطوط راه راه اینست که آنها می‌توانند فرمی از دافع حشرات گزنده خونخوار باشند که در زیستگاه گوره‌خرها رایجند. مطالعات نشان داده‌اند که مگس‌های خونخوار، بیشتر جذب سطوح سیاه می‌شوند و کمتر جذب سطوح سفیدند و در انواع سیاه و سفید به کمترین حد ممکن جذب می‌شوند.

3) منشاء اقیانوس‌های زمین

راز موجود

زمین یک سیاره آبی رنگ است. نزدیک به هفتاد درصد از سطح آن را آب تشکیل می‌دهد. و در عین حال، همان طور که زمین و دیگر سیارات منظومه شمسی تشکیل می‌شدند، حرارت شدید و نیروهای فوق‌العاده‌ای احتمالاً باعث شده تمام آب‌های روی زمین یا خشک شوند و یا به صورت بخار به فضا فرستاده شوند. پس این همه آب از کجا آمده است؟

توضیح علمی

محتمل‌ترین توضیح برای اصل و وجود آب‌های روی زمین این است که این آب‌ها از شهاب سنگ‌هایی که عمدتاً از یخ تشکیل شده‌اند، به دست آمده‌اند. دانشمندان استدلال می‌کنند که در میان انواع مختلفی از شهاب سنگ‌ها، کندریت‌های کربنی، که اعتقاد بر این است قدیمی‌ترین شهاب سنگ‌هایی هستند که همزمان با خورشید شکل گرفته‌اند، هنگامی که حدود 6ر4 میلیارد سال پیش با زمین برخورد کردند، آب را به سیاره‌ی ما به ارمغان آورده‌اند. درجه حرارت بالای زمین به احتمال زیاد این یخ‌ها را ذوب کرده و آن را در مقادیر بسیار زیاد به آب مایع موجود در دریاها و اقیانوس‌های ما تبدیل ساخته است.

4) بچه به دنیا آوردن کوسه‌ی ویرجین یا باکره

راز موجود

در سال 2001، یکی از سه کوسه‌ی سرچکشی ماده‌ای که در باغ وحش هنری درولی در نبراسکا به اسارت نگه داشته شده بود، فرزندی به دنیا آورد. از آنجا که این کوسه‌های ماده همگی در یک مخزن به مدت تقریباً سه سال نگهداری می‌شدند، این به صورت معما در آمد که چگونه یکی از آنها بدون حضور کوسه‌ی نر، توانست فرزندی به دنیا بیاورد.

توضیح علمی

در حالی که برخی دانشمندان در ابتدا انتظار داشتند که شاید کوسه مادر پیش از اسارت، جفت گیری کرده بوده و به نوعی اسپرم در بدنش باقی مانده بوده است. بعدها مطالعات انجام شده بر روی DNA واقعیت بسیار متفاوتی را مورد تأیید قرار داد.
هنگامی که DNA مادر را جدا سازی کرده و سپس از DNA جدا شده از فرزند، کم کردند، هیچ چیزی باقی نماند. این نشان داد که فرزند هیچ ماده‌ی ژنتیکی از یک نر به ارث نبرده و در واقع به طور کامل توسط مادر و بدون هیچ‌گونه دخالتی از یک پدر، ایجاد شده است. این یافته اولین شاهد مستند از تولید مثل غیر جنسی در کوسه‌ها به حساب آمد.

5) زنبور عسل چگونه می‌تواند پرواز کند؟

راز موجود

اگر طول بال‌های یک زنبور عسل معمولی با وزنش را مقایسه کنیم، خواهیم دید که با توجه به قوانین آیرودینامیک، زنبور عسل نبایستی قادر به پرواز باشد. و چون یک زنبور عسل پرواز می‌کند، چگونه این امر ممکن است؟ احتمالاً شنیده‌اید که می‌گویند، زنبور عسل به این دلیل پرواز می‌کند که باور می‌کند می‌تواند این کار را بکند. در حالی که قطعاً این یک استدلال قانع کننده فقط برای کسانی است که تمایلات فلسفی دارند، اما به سختی عطش و اشتیاق اعتقاد علمی را برطرف می‌سازد.

توضیح علمی

علم نشان داده است که زنبور عسل تنها از طریق اراده‌ی صرف پرواز نمی‌کند، و در واقع این کار را در پوشش قوانین آیرودینامیک انجام می‌دهد.
در سال 2005، با مجهز شدن به دوربین‌های فیلمبرداری با سرعت بالا، و با کمک مدل‌های مکانیکی بال زنبور عسل، محققان با کمال تعجب مشاهده نمودند که در واقع بال زنبور عسل 230 بار در ثانیه به حرکت در می‌آید. این حالت هنگامی که با چرخش سریع بال ترکیب شود (ترکیبی از بالا و پایین پریدن و تغییر جهت)، اجازه می‌دهد تا زنبور عسل به انداز‌ه‌ی کافی جهت پرواز خیز برداشته و بتواند پرواز کند.

6) مجسمه‌های صورت یا چهره در مریخ

راز موجود

آیا همیشه فکر می‌کردید، مریخی‌ها تنها موضوع داستان‌های علمی تخیلی بوده‌اند؟ دوباره فکر کنید! در حالی که مدارپیمای وایکینگ 1 (Viking 1) طی مأموریتی در سال 1975 مشغول تصویربرداری از منطقه‌ی سیدونیا (Cydonian) در مریخ بود، چندین عکس گرفت که نشان می‌داد یکی از تپه‌های سیدونیا مجسمه‌ای درست شبیه چهره‌ی یک انسان داشته که بر آن تراشیده شده بود. اما چه کسی آن را ساخته بود؟ آیا کار دست یک تمدن از دست رفته‌ی مریخی شبه انسانی بوده است؟

توضیح علمی

واکنش اولیه‌ی جامعه علمی رد آن تحت این عنوان بود که این تصویر تنها یک ترفند بصری از نور و سایه بوده است. هرچند تصاویر گرفته‌ شده‌ی بیشتر توسط این مدارپیما از زوایای مختلف باز هم وجود این چهره‌ی متمایز را نشان می‌داد. بنابراین، دانشمندان همچنان گیج و متحیر مانده بودند، در حالی که معتقدین در اوج بوده و در حمامی از باران احتمالات و گمانه‌زنی‌ها فرو رفته بودند، تا اینکه در نهایت در سال 2003، فضاپیمای مارس اکسپرس (Mars Express) که توسط سازمان فضایی اروپایی به فضا فرستاده شد، این حباب شک و تردید را با سنجاق واقعیت ترکاند.
مارس اکسپرس تصاویری با دوربین سه بعدی با وضوح بالا از «چهره‌‌ی انسانی در مریخ» گرفت و از آن یک تصویر سه بعدی ارائه داد. این تصویر بقایای یک توده سنگ را نشان می‌داد که به احتمال زیاد به علت رانش سطح مریخ و آوار تشکیل ته‌نشین‌های رسوبی بر سطح سنگ‌ها تشکیل شده است؛ با این حال، مجسمه‌ی صورت در هیچ جایی دیده نمی‌شد.

7) خواص صوتی بی عیب و نقص از تماشاخانه‌ی اپیداروس

راز موجود

تماشاخانه‌ی اپیداروس (Epidaurus Theater) که در قرن چهارم پیش از میلاد بنا شده، یکی از آثار باستانی است که به خوبی حفظ شده است. این تماشاخانه همچنین یکی از شگفتی‌های مهندسی عمران و مهندسی صدا به حساب می‌آید، به این دلیل که حتی ضعیف‌ترین صداهای تولید شده در وسط صحنه می‌تواند به وضوح و بدون نیاز به هیچ‌گونه تقویت کننده‌ای توسط تمام 15000 تماشاچی که این تماشاخانه گنجایش دارد، شنیده شود. چگونه این اتفاق می‌افتد هنوز یک به صورت یک راز باقی مانده بود.

توضیح علمی

محققان مؤسسه‌ی فناوری جورجیا مشاهده کردند سنگ آهک، که ماده اصلی بکار رفته در ساخت جایگاه یا صندلی‌های این تماشاخانه است، دارای اثر فیلتر طبیعی صدا است. و فرکانس های صوتی پایین را تضعیف می‌کند، که این کار به طور قابل توجهی اختلال پس زمینه‌ی جمعیت را کاهش داده و اجازه می‌دهد صداهای با فرکانس بالا از صحنه‌ی یا استیج، تمام تماشاخانه را پوشش دهند. اما اینکه آیا این طراحی مهندسی باستانی پیشرفته بوده و یا صرفاً محصول یک رخداد ساختمانی شانسی بوده، هنوز هم ناشناخته باقی مانده است.

8) سنگ‌های رونده از دره مرگ

راز موجود

سنگ متحرک یا رونده برای اولین بار در دهه‌ی 1940 در بستر یک رودخانه‌ی خشک متشکل از یک سطح صاف در پارک ملی دره مرگ بنام رایس ترک پلیا (Racetrack Playa) مشاهده شد. تا همین اواخر، ناظرین عینی گزارش کرده‌اند که صدها تن سنگ و صخره که وزن بعضی از آنها تا 700 پوند (515ر317 کیلوگرم) می‌رسد، در سرتاسر سطح بصورت هماهنگ با هم در حال حرکتند، گویی توسط یک نیروی نامرئی به جلو رانده می‌شوند. حرکت این سنگ‌ها به وسیله‌ی ردهای طولانی که بر روی گل و لای برجای می‌گذارند به اثبات می‌رسد. با توجه به وزن و تعداد زیاد آنها، امکان دست داشتن انسان در این کار ناچیز و بی‌اهمیت به نظر می‌رسد. سال‌ها و گاهی حتی دهه‌ها میان وقایع بعدی نیز حاکی از چیز دیگری بود. پس، این سنگ‌ها چگونه حرکت می‌کردند؟

توضیح علمی

در سال 2011، تیمی از محققان ایالات متحده دوربین‌های تایم لپس یا مرور زمان و ایستگاه‌های هواشناسی واحدهای ردیابی جی پی اس (GPS)را در 15 سنگ آهک مستقر کردند و سپس آنها را در دشت پلایا نصب نمودند. در دسامبر سال 2013، اطلاعات جمع‌آوری شده توسط این ابزار معما را حل کرد.
بارش باران‌های سنگین و برف در این منطقه حدود سه اینچ (5ر7 سانتی‌متر) آب در پلایا برجای گذاشته بودند. این آب در طول شب یخ بسته و در اواسط روز به صفحات یا قطعه‌های بزرگی شکسته می‌شدند. همانطور که این صفحات شناور می‌شدند، باد ضعیفی به سرعت تنها 10 مایل در ساعت (16 کیلومتر در ساعت) کافی بود تا آنها را به حرکت درآورد و سنگهای کناری را حمل کرده که متعاقباً شیار یا ردهایی را در گل و لای زیر سطح یخی برجای می‌گذاشتند. چند ماه بعد، هنگامی که بستر رودخانه مجدداً خشک می‌شد، این ردها قابل مشاهده بوده و به نظر می‌رسید این سنگها به حرکت درآمده‌اند.

9) پاهای استخوانی زرافه

راز موجود

یک زرافه‌ی نر متوسط، حیوان بزرگی است که در حدود 5 متر طول آن بوده و وزنش در حدود 2200 پوند (903ر997 کیلوگرم) می‌باشد. با این حال، اگر نگاهی به پاهای این حیوان کرده باشید، از باریکی فوق‌العاده‌ی آنها در مقایسه با بقیه‌ی اندام بزرگ این حیوان شگفت‌زده می‌شوید. پس چگونه امکان دارد زرافه ساعت‌ها بر روی پاهای خود بایستد؟ جریان از چه قرار است؟

توضیح علمی

جواب این راز توسط محققان کالج سلطنتی دامپزشکی کشف شد. آنها دست و پای زرافه‌ای که یا از مرگ طبیعی مرده بود و یا از روی ترحم کشته شده بود را به دست آورده، و آنها را بر روی یک چارچوب محکم قرار دادند. سپس آنها را با چیزهایی به وزن 550 پوند پوشاندند تا شبیه به وزن زرافه شود. این محققین مشاهده کردند که استخوان‌ها خم یا شکسته نشدند و به راحتی توانستند این وزن را تحمل کنند و حتی بیش از این وزن را نیز می‌توانستند تحمل نمایند.
تحقیقات بیشتر نشان داد که دلیل قوی بودن دست و پای زرافه به علت وجود رباط‌های معلق (suspensory) می‌باشد که این رباط‌ها بافت‌های فیبروس یا رشته‌ای هستند که مسئول نگه داشتن استخوان‌ها کنار یکدیگرند و در تمام طول استخوان‌ها امتداد دارند. رباط معلق هیچ نیرویی تولید نمی‌کند اما در عوض به علت ماهیت ارتجاعی خود، تکیه‌گاه غیرارادی را مهیا می‌سازد. این امر موجب کم شدن میزان خستگی و فرسودگی حیوان می‌شود به این دلیل که حیوان نیازی ندارد تا از ماهیچه‌های ساق پای خود جهت تعادل و توازن استفاده کند. بنابراین زرافه قادر خواهد بود به مدت طولانی بر روی دست و پای لاغر و در عین حال به طور گمراه کننده‌ای قوی بایستد.

10) تنها آتشفشان فعال استرالیا

راز موجود

در حدود 300 مایل (483 کیلومتر) آنطرف‌تر از شهر ملبورن تنها آتشفشان فعال استرالیا قرار گرفته است که از ملبورن به کوه گمبیر امتداد دارد. زمین شناسان تخمین زده‌اند که در چهار میلیون سال گذشته نزدیک به 400 رویداد آتشفشانی در این قسمت رخ داده، به طوری که آخرین آن نزدیک به 5000 سال پیش بوده است. از آنجا که استرالیا یک قاره‌ی تک جزیره‌ای است، دانشمندان در ارتباط با وجود این آتشفشان در یک منطقه‌ی غیر آتشفشانی شگفت‌زده و حیران هستند.

توضیح علمی

اعتقاد بر این است که اکثر آتشفشان‌های روی زمین در مناطقی که در لبه‌های صفحات تکتونیکی قرار دارند، واقع شده‌اند. این صفحات در حالت پایدار حرکت، بالای گوشته زمین با سرعت تنها چند سانتی‌متر در سال قرار دارند.
قاره استرالیا دارای ضخامت غیر یکنواختی است که اجازه می دهد جریان‌های هوا از پایین گوشته به سطح کشیده شوند. علاوه بر این، با حرکت رو به شمال صفحه‌ی تکتونیکی استرالیا به میزان حدوداً 3 اینچ (5ر7 سانتی‌متر) در سال، واقعاً جای تعجب نیست که فعالیت‌های آتشفشانی در این منطقه رخ دهند.
اینها چند نمونه از وقایع متعدد اسرارآمیزی بودند که علم قادر به توجیه و توضیح آنها شده است. هرچند در جهان شگفت‌انگیز ما، هنوز هم اسراری وجود دارند که حل نشده باقی مانده‌اند. اما این بدان معنا نیست که علم هیچ پاسخی برای آنها ندارد. با توجه به تمام اسرار غیرعادی و به نظر غیر ممکنی که به وسیله‌ی علم تا این زمان حل شده‌اند، با اطمینان می‌توانیم نتیجه بگیریم که راه حل این اسرار نیز ممکن است در همین گوشه و کنار باشد.