神秘的黑箱（下）

它们一定在某个地方，只是我们还没找到。

经过一个世纪的探索，引力波终于被发现了，但这只是划去了长长的神秘名单中的一个。从产卵的鳗鱼到黑洞的事件视界，有很多我们确信存在的事物，如同躲在神秘的黑箱中，始终不见踪影。下面我们就为大家列举10个这样的有趣例子。

产卵的鳗鱼

自然界中有很多很多鳗鱼，然而直到今天，也没有人真正知道鳗鱼是怎么生产下一代的。我们常听说这样一个迁徙故事：美洲鳗和欧洲鳗穿过数千千米的水域，游到马尾藻海来产卵。马尾藻海位于北大西洋西部，临近百慕大群岛，是一个巨大的、有着独立环流的温暖海域。新出生的幼鳗从这里游回到各大洲河流里生活。

但上面这个故事完全是推测出来的。这个故事是丹麦研究人员约翰内斯·施密特在一个世纪前，根据他在马尾藻海的一系列探险而推测出的。但直到现在，没人见过正在这里产卵的成年鳗鱼，也没人见过产卵后洄游的成年鳗鱼，它们的迁徙故事完全成谜。但这一切一定与马尾藻海有关，因为在那里能找到微小的幼鳗。

最近，为了破解鳗鱼产卵之谜，大西洋两岸的科学家给一些成年鳗鱼装备了微小的追踪器。这些追踪器会在6个月后自动浮出海面，并通过卫星发布数据。开始时，没有得到任何有价值的数据。直到2014年，一条在加拿大海岸放生的鳗鱼，被追踪到在2400千米外的马尾藻海北部边界出现。尽管这可作为证据，但是这只是来自一条鱼的数据。而在瑞典标记的欧洲鳗所传回的数据，没有一个是越过了亚速尔群岛的。而抵达亚速尔群岛的路途，还不到抵达马尾藻海路途的一半长。另外，科学家现在也没追踪到哪怕一条产卵中的鳗鱼。看来，这些狡猾的鱼类仍将保持神秘。

生命进化的黑箱

地球上的第一个生命

科学家把地球上第一个从非生命变为生命的东西称为“艾达（IDA）”，即最初达尔文主义祖先（the Initial Darwinian Ancestor）。之后，艾达产生了露卡（LUCA），即最后的共同祖先（the Last Universal Common Ancestor）——使用遗传密码存储信息的一种分子，地球上现存的和已经灭绝的所有生物都由露卡衍生而来的。

可以说，艾达和露卡仍生活在我们身体中。我们细胞内的DNA都使用着与之相同的遗传密码，这暗示着露卡也可能就是DNA构成的。但事实上并没那么简单。所有的生命都是用蛋白质来把脱氧核糖核苷酸合成DNA，并执行DNA上的代码，但是蛋白质本身也是由DNA模板制造出的。那么谁先诞生出来的？

也许哪个都不是。RNA与DNA类似，而且存在于所有的活细胞中。它也携带遗传密码，最为关键的是，它还可以催化生物化学反应。所以，一种被称为“RNA世界”的假说认为，露卡是RNA构成的，它最终产生了DNA和第一个细胞。

但是，RNA又是从哪里来的呢？英国伦敦大学学院的尼克·莱恩认为，温暖的海底火山口有着很多甲烷和矿物质，RNA可能会在此诞生。而且，最近模拟RNA诞生的实验表明，如果化学物质合适的话，许多生命的基本零件几乎都可以自发地组装起来。

黑猩猩到人类缺失的环节

每年都有许多古人类和古猿的化石被发现，但我们仍然没有挖出原始的“缺失的环节”——人类和黑猩猩的最后共同祖先在哪里？

我们有一个很不错的理论，告诉我们这个生物何时存在以及在哪里出现：在非洲，大约700万年前。但是化石证据却十分难找。经过几十年的搜索，我们已经有了相当丰富的人类祖先的化石，最早可以追溯到400多万年前，但是更早的祖先几乎没有留下什么化石。

这可能是多种原因导致的。与早期的祖先相比，较晚的人类祖先的数量已经很多，而且在新的生活区域，例如湖岸或洞穴那里，他们更可能会变为化石。

如果我们知道要找的化石是什么样的，那么找起它们来会更容易。比较早期古人类化石、猿类化石和大量现存的灵长类动物，一些古人类学家认为，更早的祖先是有手的，而且大腿骨更像人类的。他们可能仍然用四肢走路，但是不是黑猩猩那样。另一些古人类学家认为，他们的肩膀更像黑猩猩的，可能会像现在的黑猩猩那样能在树之间晃荡。

科学家希望对现存猿类的基因组进行比较，以得到人与黑猩猩分道扬镳的时间表。但最近的基因研究暗示，我们的一些染色体从早期祖先那里分化出来的时间，比另一些染色体的分化时间更早。这可能暗示着早期灵长类曾分开过一段时间，然后又重新回到一起发生杂交，然后再分开并出现永久的隔离，而这一切只经历了数百万年。所以，古人类学家现在面对的是一个十分混乱的局面，找到真正的早期祖先更是难上加难。

思维的黑箱

意识

意识不是我们所能看到的东西，它是我们看到东西时所需要的东西，这使得对意识的研究变得极具挑战性。

意识的作用就像一个开关：你要么能体验到世界，要么就体验不到。所以，一种通常定义意识的方法是这样的：一种在我们进入无梦睡眠时失去的东西，而当我们醒来后又重新得到的东西。但事实上，你能体验到多种不同水平的意识。比如我麻醉你：你也许能听到我的说话，但无法应答；你也许进入梦乡并听不到我说话；你也许什么都感受不到，既不做梦，也听不到我说话。那么，这些不同水平的意识体验与哪些大脑区域的活动有关呢？

我们知道大脑中的一些区域如果损坏或受刺激后，会引發意识的丧失。屏状体——一种深埋于大脑中的薄片结构，就是其中之一。但许多主流理论认为，意识并不局限于某一个解剖结构上。例如，“信息整合理论”就认为，意识是整合的数据大于各部分相加的一种效果，即“1+1大于2”的效果。而无意识不一定是因大脑区域被关闭了，也可能只是一个通信故障。

最近，一些研究人员扫描了志愿者缓慢麻醉时的大脑活动情况，扫描结果似乎符合“信息整合理论”。这也解释了为什么氯胺酮具有迷幻作用：这种强效的镇静剂会降低大脑不同区域之间的信号传递。

无穷大

数学中的许多地方都可找到无穷大。没有无穷大，以及它的相反面无穷小，数学很难顺利地进行下去。

当我们尝试写下所有的正整数时，很容易发现这个序列是没有尽头的，于是我们把最后一项就叫作无穷大；定义一个完美的圆，需要一个小数部分是无穷尽的数π；计算连续运动，我们需要把时间分割为无穷小的块儿。

但这些在实际中是真实存在的吗？就拿整数来说，你是永远不可能写完的。

鉴于这个原因，处理实际问题时，物理学家通常要避免出现无穷大，但这说起来容易做起来难。例如，宇宙大爆炸理论认为宇宙诞生的“奇点”具有无穷大的密度和温度，但是面对这种无穷大，分析它的物理规律就都失效了。一些诸如弦理论的替代理论，旨在让我们避免这些无穷大，但是这些理论仍不成熟，而且有时仍会产生其他的无穷大问题。

少数的科学家认为我们要完全避开无穷大，还声称它在一个有限的宇宙中并不存在。但大多数科学家并不想放弃它。因为，只要能确保它不会毁了你的计算，无穷大的概念仍十分有用。