Die größten offenen Fragen der Wissenschaft

by Vocafy Geprüft

Englisch (USA) C1 10 Fragen Science

Entdecke, was Wissenschaftler über dunkle Materie, Träume, den Ursprung des Lebens und andere Rätsel wissen – und was noch ungeklärt ist.

1. 1. Wähle die richtige Antwort aus.

   Welcher Effekt macht dunkle Materie indirekt nachweisbar?

   Stars in the outer regions of many galaxies orbit faster than the gravity of visible matter alone would predict. This is one clue that additional, unseen matter is present.

   • Its reflection of light from nearby stars.
   • Its gravitational influence on visible matter.
   • Its absorption of visible starlight.
   • Its emission of thermal radiation.

   Überlege, was die Umlaufbahn eines Sterns bestimmt.

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   • Its gravitational influence on visible matter.

   Auf unsichtbare Masse wird auch anhand des Gravitationslinseneffekts geschlossen, bei dem die Schwerkraft das Licht von Objekten im Hintergrund ablenkt.

2. 2. Wähle die richtige Antwort aus.

   Was verraten diese Berichte über das Träumen?

   People awakened during REM sleep often report vivid dreams. Dream reports also occur after awakenings from non-REM sleep.

   • Dreaming occurs exclusively during REM sleep.
   • Dreams are equally vivid in every sleep stage.
   • Dreaming is not confined to REM sleep.
   • Dreams occur only while a person is first falling asleep.

   Beachte, dass nach mehr als einer Schlafart von Träumen berichtet wird.

   Show solution

   • Dreaming is not confined to REM sleep.

   Schlafphasen beschreiben Muster der Aktivität von Gehirn und Körper. Festzustellen, wann Träume auftreten, erklärt für sich genommen nicht, wozu Träume dienen.

3. 3. Wähle die richtige Antwort aus.

   Was hat dieses Experiment gezeigt?

   In a classic experiment, an electrical discharge through a mixture of gases produced amino acids—the building blocks of proteins.

   • Some building blocks of life can form without living organisms.
   • Complete living cells can emerge from gases in a single step.
   • Life must have originated in exactly that mixture of gases.
   • Amino acids can form only after living cells already exist.

   Unterscheide zwischen der Herstellung nützlicher Moleküle und der Erzeugung eines lebenden Systems.

   Show solution

   • Some building blocks of life can form without living organisms.

   Aminosäuren herzustellen ist nicht dasselbe, wie ein System zu erschaffen, das sich fortpflanzen und weiterentwickeln kann. Diese Kluft bleibt ein zentrales Thema in der Forschung zum Ursprung des Lebens.

4. 4. Wähle die richtige Antwort aus.

   Was lässt sich allein aus dieser Lage ableiten?

   An exoplanet lies in its star's habitable zone: the range of distances where a suitable atmosphere could allow liquid water on the surface.

   • The planet must already have a stable ocean.
   • The planet must have an atmosphere like Earth's.
   • The planet must support organisms that depend on water.
   • Surface liquid water is possible, but not guaranteed.

   Die Definition enthält eine Bedingung bezüglich der Atmosphäre.

   Show solution

   • Surface liquid water is possible, but not guaranteed.

   Eine Atmosphäre kann die Oberflächentemperatur stark beeinflussen. Eine vielversprechende Umlaufbahn belegt daher nicht, dass ein Planet bewohnbar ist, geschweige denn bewohnt.

5. 5. Wähle die richtige Antwort aus.

   Was würde mit der Umlaufbahn der Erde geschehen, wenn man den Wegfall des Sonnenlichts außer Acht lässt?

   In a thought experiment, the Sun is replaced by a black hole with exactly the same mass. Earth remains at its present distance, far outside the black hole's event horizon.

   • Earth would inevitably spiral into the black hole.
   • Earth's orbit would remain essentially unchanged.
   • Earth would escape because only luminous objects can hold planets in orbit.
   • Earth would orbit much faster simply because the replacement is smaller.

   Die Masse des zentralen Objekts und die Entfernung der Erde haben sich nicht verändert.

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   • Earth's orbit would remain essentially unchanged.

   In dieser Entfernung hängt die Gravitationskraft von der Masse ab, nicht davon, ob das zentrale Objekt leuchtet. Schwarze Löcher sind keine kosmischen Staubsauger.

6. 6. Wähle die richtige Antwort aus.

   Was bleibt bei diesem Prozess erhalten?

   An electron and its antiparticle, a positron, can annihilate and produce two photons. The photons have no rest mass, but they carry energy.

   • The total rest mass of the particles.
   • The number of electrons and positrons.
   • The separate electric charges of the original particles.
   • The total energy, including the energy associated with mass.

   Die ursprünglichen Teilchen verschwinden, aber die Photonen nehmen etwas mit.

   Show solution

   • The total energy, including the energy associated with mass.

   Annihilation bedeutet nicht, dass Energie verschwindet. Warum im frühen Universum ein Überschuss an Materie gegenüber Antimaterie zurückblieb, ist eine separate, ungeklärte Frage.

7. 7. Wähle die richtige Antwort aus.

   Was beschleunigt sich bei dieser Entdeckung?

   Observations of distant supernovae helped reveal that cosmic expansion is accelerating. In the standard cosmological model, dark energy accounts for this acceleration, but its physical nature remains unknown.

   • The expansion of space on large scales.
   • The orbital motion of every star within its galaxy.
   • The rotation of all galaxies around a single cosmic center.
   • The expansion of individual atoms as the universe grows.

   Denk an die Abstände zwischen weit voneinander entfernten Galaxien, nicht an Veränderungen innerhalb von Objekten.

   Show solution

   • The expansion of space on large scales.

   Die Schwerkraft kann Galaxien und Sonnensysteme zusammenhalten, selbst wenn die Abstände zwischen weit voneinander entfernten Galaxien wachsen.

8. 8. Wähle die richtige Antwort aus.

   Welche Unterscheidung macht dieses Phänomen deutlich?

   Some people with damage to the brain's main visual area can guess an object's direction of motion better than chance, despite reporting that they see nothing in that part of their visual field.

   • Conscious vision is fully preserved whenever a person guesses accurately.
   • Visual information cannot affect behavior without awareness.
   • Processing visual information and consciously seeing are not identical.
   • Damage to the brain's visual areas prevents every response to light.

   Vergleiche, was die Person tun kann, mit dem, was sie nach eigenen Angaben erlebt.

   Show solution

   • Processing visual information and consciously seeing are not identical.

   Dieses als Blindsehen bekannte Phänomen hilft Forschenden, visuelle Verarbeitung von berichteter bewusster Wahrnehmung zu unterscheiden – eine nützliche Unterscheidung bei der Erforschung des Bewusstseins.

9. 9. Wähle die richtige Antwort aus.

   Was verhindert, dass daraus ein System zur Nachrichtenübermittlung mit Überlichtgeschwindigkeit wird?

   Distant observers can measure entangled particles and discover correlations when they compare their records. Each observer's individual measurement outcomes are random.

   • The correlations vanish beyond a fixed separation distance.
   • Neither observer can choose a local outcome to encode a message.
   • Every measurement sends an ordinary light signal to the other particle.
   • The particles must be brought back together before either can be measured.

   Das Senden einer Nachricht erfordert Kontrolle über die übertragenen Informationen.

   Show solution

   • Neither observer can choose a local outcome to encode a message.

   Die Beobachter müssen ihre Aufzeichnungen über einen gewöhnlichen Kommunikationskanal vergleichen, um die Korrelationen zu erkennen. Verschränkung ermöglicht keine kontrollierbare, augenblickliche Kommunikation.

10. 10. Wähle die richtige Antwort aus.

    Was ist die vorsichtigste Interpretation der vorhergesagten Unendlichkeit?

    When standard cosmological models based on general relativity are traced far enough backward, they predict an initial state of infinite density. No observation has directly measured such a state, and quantum effects are expected to matter at these extremes.

    • The mathematical prediction alone establishes that a physical infinity existed.
    • General relativity must be unreliable in every setting.
    • Quantum effects can safely be excluded from the earliest cosmic history.
    • The model may be reaching the limits of its physical usefulness.

    Eine erfolgreiche Theorie bleibt unter Bedingungen, die weit über die getesteten hinausgehen, nicht unbedingt vollständig.

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    • The model may be reaching the limits of its physical usefulness.

    Eine Theorie kann unter getesteten Bedingungen äußerst gut funktionieren und unter extremen Bedingungen dennoch an ihre Grenzen stoßen. Dies ist einer der Gründe, warum Physiker nach einer Quantentheorie der Gravitation suchen.