这八个科学现象仍是未解之谜，但我们寄希望于2018

外星上存在生命么？宇宙到底是怎样开始的？人是怎么样产生的？随着科技的不断进步，人们认知范围越来越广。

但是，仍然有很多领域存在很多未解之谜正等待着科学家去探索，去认知。下面要说的这几个至今为止还是未解之谜，但或许 2018 年它们就解开了呢。

人为什么要睡觉？

人的一生中有大约三分之一的时间在睡觉，这无疑是一种神奇的生命活动，但学界一直没能确切解释我们为什么需要睡觉。

有的称睡眠是为了节省能量；有的称是为了处理信息和记忆；也有理论称睡眠是为了代谢清醒时产生的毒素；还有人认为，睡眠是为了调节体温和新陈代谢。

来自杜克大学的科研团队同时在实验室内和野外对肥尾鼠狐猴进行了研究，这种动物能算睡神了，因为它们每年有长达 7 个月的时间处于冬眠状态。

但是科学家发现一件有趣的事，就是它们在冬眠期有时连续多天不进行深度睡眠，这就奇怪了，冬眠不就是呼呼大睡吗。科学家猜测，这个现象可能会揭示出睡眠与体温以及新陈代谢的关系。

肥尾鼠狐猴是一种生活在非洲马达加斯加的灵长类动物，只有松鼠大小，是已知的与人类亲缘关系最近的且会冬眠的动物

冬眠期的肥尾鼠狐猴新陈代谢减慢，心率可以由正常时期每分钟 120 次减少到每分钟 6 次，呼吸也变得极度缓慢。

大多数哺乳动物都会保持体温平稳，但是冬眠期肥尾鼠狐猴的体温则会失衡而随外界温度改变，一日之内温差最高可达 25℃。

马达加斯加每年的冬季十分漫长，且气候干燥，食物与水都很匮乏，肥尾鼠狐猴的冬眠与节约能量之间的关系自然不必多说。但如果睡眠的确具备调节体温的功能的话，冬眠期狐猴能否减少睡眠？

研究团队捕获了一些野生的肥尾鼠狐猴，给它们安装了能够探测脑电波的头皮电极后将其放归野外进行监测。

同时，研究团队还对杜克大学狐猴研究中心内非冬眠期肥尾鼠狐猴的睡眠情况进行了研究。此外，摄氧量等其他生命体征也在观测范围之内。

研究人员发现，只有在冬季的环境温度高于 25℃ 的时候，冬眠期狐猴才会连续多天不表现出深度睡眠，转而表现出快速眼动睡眠所特有的脑电波特征，这从一个侧面向我们揭示了温度与睡眠之间的关系。

通过研究多种冬眠动物之间的相似性，研究人员也许会发现诱导人类进入类冬眠状态的方法。

如果人类能够进入心率暂时降低、大脑活动暂时变缓的类冬眠状态，或许就能够为遭受头部创伤或罹患心脏病的病人争取时间，也能够延长移植器官的保存期限，同时也为长距离的太空旅行提供了可能。

此外还有研究人员指出，睡眠不足会大大增加患代谢综合征、心血管疾病以及代谢异常等疾病的风险。

美国哥伦比亚大学的研究小组曾对 18,000 名 32 岁至 59 岁的研究对象进行调查后发现，与日平均睡眠 7 小时的人相比，睡眠时间为 6 小时的人肥胖率高 23%，睡眠时间 5 小时的高 50%，睡眠时间在 4 小时以下的要高 73%。

从该项研究我们可以得知，人体的体重和食欲虽受控制体内平衡的身体机制影响，但睡眠对这些功能也发挥着重要作用。还有研究报告指出，健康的人如果睡眠不足还会出现血糖值紊乱。

宇宙中的暗物质是什么，为什么我们看不见?

20 世纪六七十年代，天文学家假设宇宙的质量可能超过可观测的质量。经过研究，科学家发现，我们所认识到的这个宇宙，仅仅是占了整个宇宙的 5%，而剩余 95% 的宇宙能量形态是如何存在的，现在的科技还无法探测。

为什么呢？因为这些物质，它不反射光，也不反射任何的信号和射线。它像是黑洞一样，吞噬一切的光线、射线和能量，所以现有的技术还不足以探测到它们。

科学家把这些东西叫暗物质。虽然看不到，暗物质也拥有质量，研究人员根据其对正常物质产生的引力推断暗物质的存在。科学家推测，暗物质在宇宙中的比重为 23% 左右。

现在科学家仍不知道暗物质是什么。或许 2018 年科学家会给我们带来好消息。不过，即使能发现暗物质粒子，科学家家也无法在短期内确定这种神秘物质的特性。

千年难题：宇宙的起源

让我们想象自己是两千年前的哲学家，开始思考并询问自己这样的问题：我们存在的宇宙是如何起源的？我们从何处来？又向何处去？

关于后者的回答，我想大概会贯穿人类未来文明的发展，而对于前者的追溯，考古学式的研究模式让我们总有机会对宇宙过去发生的事情说点什么——尤其是宇宙诞生之初，那实实在在的一瞬。

今天我们对宇宙最基本的认识就是，宇宙起源于 138 亿年前的一次大爆炸。看过《生活大爆炸》片头的人都知道：我们整个宇宙诞生之初温度密度极高，随着不断地膨胀，宇宙慢慢地冷却。

在最初的大约 38 万年中，宇宙的平均温度在几万度以上，宇宙的主要组分——质子和电子，一直处于游离状态，没有形成氢原子。因为它们一旦结合成氢原子，马上就会被周围处在“热汤”中的高能光子打散。

这样专门拆散别人结合的光子有很多，多到每一对质子电子周围就有几十亿个光子等着要拆散他们。所以很不幸，在漫长的数十万年中，质子和无数电子相见，却一直不能相聚。

然而，情况在宇宙年龄到了 38 万年的时候发生了本质性的改变。此时，宇宙的平均温度已经降到足够低，几十亿个光子中拥有足够能量去拆散一对质子电子的数目已经所剩无几。

同时，随着宇宙密度的下降，光子能够撞到电子的概率也变得微乎其微。这些为数众多的光子突然变成了无关紧要的背景，此后几乎不再被宇宙中发生的任何事情所影响。

这些光子在宇宙中孤独穿行，携带着宇宙创生之初的关键信息——就像给大爆炸后 38 万年的宇宙拍了一张快照。随着宇宙的膨胀，它们的能量越来越低。

直至今天，等效的辐射温度降到大约零下 270℃，正好对应于我们熟知的微波波段。这些光子，被人们称为宇宙微波背景辐射。

1980年率先提出宇宙暴胀理论的阿兰·古斯

可以说，上世纪 60 年代宇宙微波背景辐射的发现，是现代宇宙学开启的标志。它的发现证实了宇宙大爆炸理论。

可是如何才能验证宇宙真的是这次大爆炸之后诞生的呢？根据爱因斯坦 100 年前天才创造的广义相对论，暴胀的时空扰动会产生特征性很强的引力波。因为这种引力波产生于宇宙诞生之初，人们给它起名叫——原初引力波。

宇宙暴胀理论认为，在大爆炸后极短的一瞬间，宇宙经历了一场超快速膨胀。这一过程产生的原初引力波会在后来产生的宇宙微波背景辐射中留下可以探测的印迹。

如果真能探测到如理论预言般的原初引力波，就能对基础物理学中两个极其重要的理论，提供关键性的支持。

其一是爱因斯坦广义相对论所预言的引力波，而且来自于宇宙创世的瞬间！其二则是暴胀理论，这或许是宇宙演化历史中最不可思议的一瞬。

太阳系的第9颗行星真的存在吗？

太阳系发现新行星是公众很感兴趣的话题。近几年，天文学家发现了一个怪事：柯伊柏带天体运行轨道与预期不符，这是为什么呢？

有天文学家提出一个大胆的假设，太阳系内柯依伯带偏远的区域内可能存在未知的大行星。由于这些区域又冷又暗，未知行星反射的太阳光极为微弱，要通过观测确证未知行星非常困难。

2016 年 1 月 20 日，美国加州理工学院的科学家宣布发现太阳系柯伊伯带中 6 颗天体的运行轨道异常，这 6 颗天体虽然以不同速率运转，但其运行轨道却拥有相同的倾角，且朝向太阳的角度相近，而自然条件下碰巧出现这一情况的几率只有 1/14,000（0.007%）。

在排除其他可能性后，这两位天文学家认为，造成这种现象的原因可能是一颗未知行星在背后默默地发挥引力影响。

天文学家推测，这颗可能的“太阳系第九大行星”的质量约为冥王星的 4,500 倍，地球质量的 10 倍，因此其引力将显著影响位于柯依伯带几颗“矮行星”的运行轨道。

这颗未知行星沿“奇特的楕圆轨道”绕太阳运行，与太阳之间的平均距离约为 320 亿千米，远日点约为 1,600 亿千米，而冥王星和太阳之间的平均距离约为 59 亿千米，远日点约为 74 亿千米。

这颗未知行星环绕太阳一周需时 1 至 2 万年，而冥王星环绕太阳一周需要 248 年，海王星需要 164.8 年。这颗未知行星可能为一颗巨型气态行星。

根据 2006 年国际天文联合会通过的决议，要成为太阳系的行星，需满足三个条件：一是绕太阳运行；二是质量足够大，才能以自身重力克服刚体力，呈现流体静力平衡状态的圆球体；三是能将邻近轨道上的天体清除。

但是，这两位天文学家也承认，目前还无法通过望远镜观测到这颗未知行星，因为这颗未知行星距离太阳十分遥远，行星表面反射的太阳光极其微弱，所以看起来就像黑屋子中的一颗煤球，极难发现。

天文学家猜测这颗未知的行星可能是被其原先所在的行星系踢出后，成为一颗流浪行星，又在随后被太阳的引力俘获而留下的外来者。

或者，也有可能这颗想象中的行星形成于更加靠近太阳的位置，只是后来在与其它太阳系大行星的引力作用下被抛出到了现在的外缘位置。

由于未知行星的一切都是未知的，这颗行星在什么位置，它的运行轨道是圆形还是椭圆形的？轨道偏心率是多少？质量和体积是多大？这些都是假设的，所以这种轨道计算存在很大的不确定性。

天文学家们寄希望于 2021 年世界最大光学望远镜——大麦哲伦望远镜建成时，或许有可能观测到这颗未知行星。未知行星一旦确证，将改变太阳系的疆界，行星的定义可能又要重新修改，太阳系形成模型也要修改。

为什么ASMR视频会风靡YouTube？

什么是 ASMR？

ASMR（Autonomous sensory meridian response），中文被译为“自发性知觉经络反应”。

其实，用更通俗些的解释这种感知现象就是， “耳音”、“大脑按摩”等，用于描述对视觉、听觉、触觉、嗅觉或者感知上的刺激而使人在颅内、头皮、背部或身体其他范围内产生一种独特的、令人愉悦的刺激感。

不管是 YouTube 还是微博，很多视频都打着 ASMR 的旗号，比如那些吃播录制咀嚼音，称这种声音可以助眠。还有的用手中的化妆刷无比温柔地反复扫过麦克风，或是用指甲有节奏地轻轻敲击塑料杯，只为了获取那种细碎的“沙沙”声。

ASMR 到底是什么原理，现在科学家还没研究出来。不过，如果让远古先祖们知道现在的人们居然竞相追逐 ASMR 声音，他们估计会哭笑不得。因为这玩意儿是报警机制，是防御机制的一部分，是亿万年进化的结果。

那有人会问，防御啥的啊？防御各种潜在的危险动物。在远古的自然环境中，人类预判威胁的方式无非是眼看、耳听、鼻嗅还有根据震动的触觉。尤其像树林、草丛等阻碍视觉的环境中，听觉是非常重要的预警知觉。

而要发挥听觉的作用，就要凝神细听，所以大多数时候都是在非常安静的环境中，通过动物们活动时发出的声音进行判断，比如各种沙沙声、各种摩擦声等等。像耳搔，这是一种经典的 ASMR 玩法。

宇宙中到底有没有外星人？它们在哪里？

人类搜寻外星人已经有几十年的历史，但目前为止我们甚至没有发现任何有用的来自外星人的讯号，外星人到底在哪里，他们为什么至今都没有造访地球？

一个原因或许是科技因素。很多科学家利用无线电波，对天外来客的消息进行搜寻。但别忘了，我们在最近一个世纪才拥有无线电，而人类自起源以来已经存在了大约 150 万年，这只是我们存在于这个星球上的时间长河中的 0.005% 而已！

无线电是我们目前最好的交流方式，但却未必是与外星人交流的最好方式。想象一下，一只居住在森林里的猿，有一天突发奇想，外面的世界一定有更聪明的猿类，它决定于它们进行交流，这猿会怎么做呢？

可能会用上所有它知道的方法，大喊大叫，然后扔东西，最后不得不放弃。但是它却忽略掉一个事实，那就是外面有着数十亿计的更聪明的“无毛猿类”，它们用的科技已经甩了这个猿几万条街。所以这种交流是无法进行的。

同理，利用我们现有的科技，很可能无法探测到外星人。如果他们存在的时间比我们要长的话，他们可能应用着我们根本无法想象的科技，可能他们会隐身，谁说得准呢。

第二个原因可能是文明的毁灭。几十年前，人类发明了核武器，而如今在这片星球上，仍然有超过 1.5 万核弹头，它们足以清空地球的生命，这是在最近几十年发生的事。

纵观人类的整个科技发展史，起源时很单纯，可以说时人畜无害，可是现在，那些致命武器可以在一小时内将人类文明毁灭。

再纵观整个宇宙，宇宙比我们可厉害多了，因为宇宙有黑洞还有太阳耀斑。一旦遭遇黑洞或是耀斑爆发，别说地球了，整个宇宙都可能沦为炮灰。这么看来，外星人可能已经像恐龙一样遭遇了不测。

来源：TechPunk