Последние несколько веков были довольно хороши для науки. В 17 веке Исаак Ньютон решил три древних спора о природе сил и движения. В 18-м Бен Франклин много разобрался с электричеством. В 19-м Дарвин объяснил разнообразие видов, Максвелл раскрыл физику света, Менделеев определил семейства химических элементов. 20-го у нас был Эйнштейн, который разобрался со всеми видами вещей, включая гравитацию. Не говоря уже о Ватсоне и Крике, которые расшифровали молекулярную основу генетики и жизни. Что вы еще хотите?
Ну, есть еще много загадок, которые предстоит разгадать в 21 веке, и у них осталось всего 86 лет, чтобы их разгадать. Так что это хорошая идея, чтобы поместить их в список, просто чтобы избежать любой опасности, что все забудут поработать над ними.
На самом деле их намного больше 10, поэтому этот список придется ограничить моими избранными. Чтобы выбрать из множества возможностей, давайте сделаем из этого игру.
10. Как возникла жизнь?
Не кажется, что этот должен быть таким сложным, но он по-прежнему не поддается решению. Существует множество предположений, часто связанных со способностью РНК выступать в роли катализатора и био-жесткого диска для хранения информации. И все время появляются новые данные о том, как основные строительные блоки жизни могли быть сгенерированы в изначальных условиях или доставлены на Землю из космоса. Я думаю, что этот вопрос в конечном итоге будет иметь какое-то отношение к теории игр, поскольку биомолекулы взаимодействуют конкурентным образом, который можно охарактеризовать как стратегии, а математика для расчета оптимальных стратегий - это то, что представляет собой теория игр .
9. Какова идентичность темной материи?
Прошло около восьми десятилетий с тех пор, как астрономы начали замечать, что в космосе больше гравитационного материала, чем видимой материи, способной производить такие эффекты. Попытки обнаружить предположительно экзотические (как и неизвестные) виды субатомных частиц, ответственных за дополнительную гравитацию, были неудачными. Подсказки, замеченные в некоторых экспериментах, были исключены другими экспериментами. Я думаю, что в этой головоломке отсутствует часть, но она, вероятно, не имеет ничего общего с теорией игр.
8. Какова природа темной энергии, которая управляет космическим ускорением?
Если вы думаете, что темная материя расстраивает, попробуйте объяснить темную энергию. Что-то движет пространством для расширения со все возрастающей скоростью. Физики думают, что они знают, что это такое - неизменная плотность энергии, обитающей во всем пространстве, называемая Эйнштейном как «космический термин» и теперь называемая космологической постоянной. Но когда вы вычисляете, насколько сильной должна быть космологическая постоянная, ответ будет слишком большим на десятки порядков - гораздо больше, чем разница между размером всей вселенной по сравнению с протоном. Таким образом, идентичность темной энергии остается загадкой; если это космологическая константа, то, что думают физики, они серьезно ошибаются. И до сих пор теория игр абсолютно не помогла.
7. Как измерить доказательства
Этот настолько загадочный, что многие ученые даже не знают, что есть загадка. Но если бы они сделали паузу, подумав, они бы поняли, что стандартный способ сделать выводы из экспериментальных данных - вычисление «статистической значимости» - имеет такой же смысл, как и умение делать четвертое и седьмое, когда вы опускаетесь на 15 с восьмью минутами до идти. Один небольшой пример: если вы проводите эксперимент и получаете статистически значимый результат, а затем повторяете его и снова получаете статистически значимый результат, вы думаете, что у вас есть более убедительные доказательства, чем проведение эксперимента только один раз. Но если бы уровень значимости был чуть меньше во второй раз, объединенное «значение P» было бы менее впечатляющим после второго эксперимента, даже если доказательства следует рассматривать как более сильные. Это беспорядок. Теория игр наверняка сможет как-то помочь, термодинамика .
6. Гены, рак и удача
Возможно, вы недавно читали, что большая часть рака вызвана неудачей, как якобы завершил исследование, опубликованное в Science . ( На самом деле, исследование показало , что различия в распространенности рака различных типов во многом благодаря везению.) Бурю в знак протестапоследовало, в основном, исходя из убеждения, что такое исследование должно быть неправильным, потому что оно «отправит неправильное сообщение» общественности. Доказательство нелогичности этого силлогизма следует оставить в качестве упражнения для читателя. Другие ответы показали, что эксперты не согласны с тем, как случайные мутации (неудача) соотносятся с наследственностью (ошибка родителей) плюс образ жизни (ваша вина) и подверженность окружающей среде плохим вещам (чужая ошибка) в возникновении рака. Разбираться во всем этом и разгадывать другие загадки рака должны быть первоочередной задачей науки 21-го века. И да, существует значительное количество исследований, касающихся теории игр с раком .
5. Есть ли дополнительные размеры пространства?
Я не знаю, почему люди продолжают думать, что это загадка, так как я несколько раз указывал, что нет никаких дополнительных измерений. Сколько бы ни было, все они абсолютно необходимы. Правильно заданный вопрос, должен быть вопрос: сколько измерений пространства? (В этом отношении вы могли бы также спросить о том, сколько существует временных измерений, но это может совпадать с № 4). Многие физики полагают, что физике понадобится больше измерений, чем обычных трех, чтобы осмыслить вселенную. (Даже не спрашивайте, говорят ли они о бозонных или фермионных измерениях.) Ключом к пониманию этого вопроса является математика многообразий Калаби-Яу.который может свернуться в миллиарды различных способов, чтобы предотвратить легкое обнаружение существования дополнительных измерений. И это действительно затрудняет выяснение того, какая из возможностей gazillion будет соответствовать вселенной, в которой мы живем (если только не существует какой-либо теоремы о неподвижной точке, которая выберет одну, например, равновесие Нэша в теории игр). В любом случае, любой, кто пытается разгадать эту загадку, должен сначала прочитать « Плоские земли» Эдвина Эбботта , в которых главный герой, А. Квадрат, демонстрирует существование дополнительного измерения и немедленно попадает в тюрьму.
4. Природа времени
Так много загадок, так мало времени, чтобы их разгадать, если только разгадать эту загадку не покажет какие-то хитрые трюки, чтобы поиграть со временем. В основе этого лежит множество подзадач, соответствующих почти всем 44 определениям времени в словаре (и это просто как существительное). Какова природа продолжительности и потока времени - иллюзорная или «реальная» каким-то неуловимым образом? Как насчет направления времени - всегда ли оно идет вперед? Почему? Возможно ли путешествие во времени или сообщения могут быть отправлены хотя бы назад во времени? (Забегать вовремя очень просто - просто распечатайте этот пост и прочитайте его через год.) Возможно, самая большая загадка в том, связаны ли все эти проблемы со временем или это совершенно разные вопросы. Конечно, все было бы проще, если бы время могло быть как-то связано с теорией игр, что могло бы бытьклеточные автоматы , которые в свою очередь могут быть связаны со временем .
3. Квантовая гравитация
Квантовая физика и общая теория относительности (также известная как теория гравитации Эйнштейна), похоже, описывают вселенную и ее компоненты с убедительной точностью, но кажутся совершенно несовместимыми друг с другом. Попытки объединить их в единую единую теорию были столь же успешными, как и посреднический компромисс в Конгрессе США. Все же есть подсказки. В 1930 году Эйнштейн попытался опровергнуть квантовую механику (в частности, принцип неопределенности Гейзенберга), предложив часы, прикрепленные к висящему на шкале ящику, которые могли бы измерять как массу фотона, так и точное время, когда он вышел из ящика. (Гейзенберг сказал, что вы не можете измерить и то и другое одновременно). Но Нильс Бор указал, что время на часах будет неопределенным, потому что, когда коробка движется вверх в гравитационном поле, Относительность Эйнштейна требовала изменения во времени, которое внесло бы только неопределенность в сроки, требуемые Гейзенбергом. Итак, как, спросите вы, узнал принцип неопределенности об этом эффекте общей относительности? Возможно, если бы эксперты поставили вопрос таким образом, они смогли бы разгадать тайну квантовой гравитации. Следующая лучшая ставка будет состоять в изученииквантовая теория игр , которая еще не была должным образом использована в этом отношении.
2. Существует ли разумная жизнь в другом месте?
Соблазнительно удалить «в другом месте», но, учитывая то, что считается разумом на Земле, имеет смысл задаться вопросом, не может ли что-то подобное сойтись в каком-то далеком мире. Кажется вероятным, учитывая, сколько других миров существует. Но выяснение наверняка потребует получения реального сообщения. Такие проекты, как SETI , ожидали такого сообщения, но пока безуспешно. Есть два (по крайней мере) возможных объяснения: во-первых, сообщений не было (возможно, инопланетяне являются экспертами в теории игр и рассчитали, что контакт с людьми будет плохой стратегией). Во-вторых, сообщения есть, но никто не знает, как их обнаружить или распознать. Возможно, в Твиттере требуется более тщательное изучение, и каждый день многочисленные твиты кажутся наиболее правдоподобной работой пришельцев.
1. Смысл квантовой запутанности
Все виды квантовых загадок остаются неудовлетворительно разрешенными, но, возможно, все остальное погибнет, если запутается. Запутывание происходит в системах с широко разделенными частями, которые имеют общую историю; измерение одной из частей показывает, что вы узнаете, когда будете измерять ее дальнего родственника. Запутанность - это естественный факт, установленный экспериментом. Это говорит о том, что время и пространство не ограничивают квантовые явления так, как они делают обычную человеческую деятельность. Среди последних интригующих аспектов запутанности, которые необходимо изучить, - черные дыры. Кажется, что черные дыры могут быть запутаны , что, по-видимому, эквивалентно тому, что они связаны червоточиной. Связанных с работойпредполагает, что пространство, время и гравитация являются частью огромной квантовой сети запутанности. Поскольку как эволюция сетей, так и квантовая запутанность хорошо вписываются в теорию игр, решение всевозможных загадок может сводиться к тому, чтобы взглянуть на мир с точки зрения теории игр. Но, возможно, это все еще будет слишком сложно для человеческого мозга - это может потребовать продвинутого искусственного интеллекта, который, как предполагает этот документ , может быть создан с помощью некоторой версии квантовой теории игр.