1、安慰剂效应

　　别在家里作这个实验。连续几天，每天几次为一个人施加疼痛，并且用吗啡抑制疼痛，直到最后一天再用盐水代替吗啡。猜猜会怎样？盐水具有同样的镇痛效果。

　　这就是安慰剂效应：由于某种原因，有时毫不相关的东西会很有强大的功效。除非它并非毫不相干。当意大利都灵大学的Fabrizio Benedetti在进行上述实验时，他在盐水里添加了纳洛酮（naloxone），这是一种能够阻断吗啡的功效的药物。出现了惊人的结果，盐水的镇痛效果消失了。

　　这是怎么回事呢？医生们几十年就已经知道安慰剂效应了。纳洛酮的效果看来说明了安慰剂效应是有着生物化学基础的。但是除此之外，我们还一无所知。

　　Benedetti后来发现盐水安慰剂还能减轻帕金森氏症病人的震颤和肌肉僵直症状(Nature Neuroscience, vol 7, p 587）。他和他的研究小组在为病人注射盐水后测量了病人大脑神经元的活动情况。他们发现丘脑底核（一个缓解帕金森氏症状的外科手术常用靶点）的个别神经元在注射盐水后放电次数减少，与帕金森氏症有关的另一个特征“爆发放电”(burst)也更少。在神经活动减少的同时，病症缓解了：盐水的确起了某些作用。

　　Benedetti认为，到底发生了哪些事情，我们还有很多东西要研究，但是有一点很清楚：精神可以影响身体的生物化学过程。他说：“对治疗的预期和治疗的结果之间的关系是理解精神－生理交互作用的奇妙的模型。”研究人员现在需要弄清楚安慰剂起作用的时间和场所。可能有些疾病安慰剂不起作用。在不同的疾病里面安慰剂可能有共同的机制。这些我们都还不知道。

　　2、视界问题

　　我们的宇宙看起来无比的一致。从可见宇宙的一端到另一端，你会发现充斥宇宙的微波背景辐射在每一处都是同样的温度。这看起来并不令人惊奇，但当你知道这两端的距离接近280亿光年而我们的宇宙的年龄只有140亿时，你一定会感到惊奇。

微波背景辐射

　　没有什么会比光跑的更快，所以热辐射不可能从一端达到另一端从而抹平大爆炸以来宇宙各处的热区和冷区，导致我们现在看到的热平衡。

　　 “视界问题”令宇宙学家们很头痛，所以他们提出了一些非常疯狂的解释，比如“暴涨”理论。

　　你可以通过宇宙在某个时间扩张的非常快来解释视界问题，在大爆炸发生后的10-33秒的时间里，宇宙膨胀了1050倍。这只是个狂想吗？剑桥大学的天文学家Martin Rees说：“如果暴涨发生过，它的确是一个完美的解释。”问题在于没人知道什么导致了暴涨。

　　所以，实际上暴涨理论解决了一个谜又引出了另外一个谜。光速的变化同样可以解决视界问题，但是它也对“为什么”的疑问无能为力。在科学界，背景辐射一致的温度仍然被认为是不寻常的。

　　3、超高能量宇宙射线

　　10多年来，日本物理学家观测到了一些本不应该存在的宇宙射线。宇宙射线是一些以接近光速飞越宇宙的粒子，大部分是质子，少数是重原子核。一些地球上探测到的宇宙射线来自宇宙中的剧烈事件如超新星爆发，但是我们仍然不知道最高能量粒子的来源，它们是自然界中看到的最高能量的粒子。但是这还不是真正的谜。

　　因为宇宙射线粒子飞越太空，它们在和充斥宇宙的低能光子（比如宇宙微波背景辐射）碰撞时损失能量。爱因斯坦的狭义相对论预言任何来自银河系外的宇宙射线抵达地球时，由于遭遇太多的损失能量的碰撞，它们最大可能的能量只有5×1019电子伏特，这被称做Greisen-Zatsepin-Kuzmin限制。

明野(Akeno)巨型空气簇射阵列

　　然而在过去的10年中，包括了分布在100平方公里范围内的111个粒子探测器的日本东京大学明野巨型空气簇射阵列(Akeno Giant Air Shower Array)，检测到了几次突破GZK限制的宇宙射线。从理论上来说，它们只能来自银河系内部，从而能够避免损失能量的穿越宇宙的旅行。但是天文学家们却无法在银河系内找到它们的源头。怎么回事呢？

　　可能是来自明野观测装置的结果错了，否则就是爱因斯坦错了。他的狭义相对论认为宇宙在各个方向都是一样的，但是为什么粒子会在某个方向上更容易移动从而使宇宙射线可以保留更多的能量突破GZK限制呢？

　　阿根廷蒙多萨的皮尔·奥格实验室的物理

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