-—татистика

—татистика LiveInternet.ru: показано количество хитов и посетителей
—оздан: 04.02.2010
«аписей: 36336
 омментариев: 139114
Ќаписано: 177105

Cтранные опыты в науке

ѕонедельник, 28 ћарта 2011 г. 23:47 + в цитатник

»стори€ естествознани€ полна экспериментов, заслуживающих названи€ странных. ќписанна€ ниже дес€тка выбрана целиком на вкус автора, с которым можно не соглашатьс€. ќдни из опытов, попавших в эту подборку, закончились ничем. ƒругие привели к по€влению новых отраслей науки. ≈сть эксперименты, начатые много лет назад, но не оконченные до сих пор.

ƒес€ть самых странных опытов в истории науки

ѕрыжки Ќьютона

¬ детстве »саак Ќьютон (1643–1727) рос довольно хилым и болезненным мальчиком. ¬ играх на свежем воздухе он обычно отставал от сверстников.

“ретьего сент€бр€ 1658 года умер ќливер  ромвель, английский революционер, ненадолго ставший полновластным правителем страны. ¬ этот день над јнглией пронЄсс€ необычайно сильный ветер. Ќарод говорил: это сам дь€вол прилетал за душой узурпатора! Ќо в местечке √рэнтем, где в то врем€ жил Ќьютон, дети зате€ли сост€зание по прыжкам в длину. «аметив, что прыгать лучше по ветру, чем против него, »саак обскакал всех соперников.

ѕозже он зан€лс€ опытами: записал, на сколько футов удаЄтс€ прыгнуть по ветру, на сколько — против ветра и на какую дальность он может прыгнуть в безветренный день. “ак он получил представление о силе ветра, выраженной в футах. ”же став знаменитым учЄным, он говорил, что считает эти прыжки своими первыми экспериментами.

Ќьютон известен как великий физик, но его первый эксперимент можно отнести скорее к метеорологии.

 

 онцерт на рельсах

Ѕыл и обратный случай: метеоролог провЄл эксперимент, доказавший справедливость одной физической гипотезы.

јвстрийский физик ’ристиан ƒоплер в 1842 году выдвинул и теоретически обосновал предположение о том, что частота световых и звуковых колебаний должна мен€тьс€ дл€ наблюдател€ в зависимости от того, движетс€ ли источник света либо звука от наблюдател€ или к нему.

ƒес€ть самых странных опытов в истории науки

“ак выгл€дит в наше врем€ полустанок, мимо которого ездила платформа с трубачами, провер€€ принцип ƒоплера.

¬ 1845 году голландский метеоролог ’ристофор Ѕейс-Ѕаллот решил проверить гипотезу ƒоплера. ќн нан€л паровоз с грузовой платформой, посадил на платформу двух трубачей и попросил их держать ноту соль (два трубача были нужны дл€ того, чтобы один из них мог набирать воздух, пока другой т€нет ноту, и таким образом звук не прерывалс€). Ќа перроне одного полустанка между ”трехтом и јмстердамом метеоролог разместил нескольких музыкантов без инструментов, но с абсолютным музыкальным слухом. ѕосле чего паровоз стал с разной скоростью таскать платформу с трубачами мимо перрона со слушател€ми, а те отмечали, какую ноту слышат. ѕотом наблюдателей заставили ездить, а трубачи играли, сто€ на перроне. ќпыты продолжались два дн€, в результате стало €сно, что ƒоплер прав.

 стати, позже Ѕейс-Ѕаллот основал голландскую метеослужбу, сформулировал закон своего имени (если в —еверном полушарии стать спиной к ветру, то область низкого давлени€ будет от вас по левую руку) и стал иностранным членом-корреспондентом ѕетербургской академии наук.

Ќаука, родивша€с€ за чашкой ча€

ќдин из основателей биометрии (математической статистики дл€ обработки результатов биологических экспериментов) английский ботаник –оберт ‘ишер работал в 1910–1914 годах на агробиологической станции близ Ћондона.

 оллектив сотрудников состо€л из одних мужчин, но однажды на работу прин€ли женщину, специалистку по водоросл€м. –ади неЄ решено было учредить в общей комнате файф-о-клоки. Ќа первом же чаепитии зашЄл спор на извечную дл€ јнглии тему: что правильнее — добавл€ть молоко в чай или наливать чай в чашку, где уже есть молоко? Ќекоторые скептики стали говорить, что при одинаковой пропорции никакой разницы во вкусе напитка не будет, но ћюриэль Ѕристоль, нова€ сотрудница, утверждала, что легко отличит «неправильный» чай (английские аристократы считают правильным доливать молоко в чай, а не наоборот).

¬ соседней комнате приготовили при участии штатного химика разными способами несколько чашек чаю, и леди ћюриэль показала тонкость своего вкуса. ј ‘ишер задумалс€: сколько раз надо повторить опыт, чтобы результат можно было считать достоверным? ¬едь если чашек было бы всего две, угадать метод приготовлени€ вполне можно было чисто случайно. ≈сли три или четыре — случайность тоже могла бы сыграть роль…

»з этих размышлений родилась классическа€ книга «—татистические методы дл€ научных сотрудников», опубликованна€ в 1925 году. ћетоды ‘ишера биологи и медики используют до сих пор.

«аметим, что ћюриэль Ѕристоль, по воспоминани€м одного из участников чаепити€, правильно определила все чашки.

 стати, причина того, почему в английском высшем свете прин€то доливать молоко в чай, а не наоборот, св€зана с физическим €влением. «нать всегда пила чай из фарфора, который может лопнуть, если сначала налить в чашку холодное молоко, а потом добавить гор€чий чай. ѕростые же англичане пили чай из фа€нсовых или олов€нных кружек, не опаса€сь за их целость.

ƒомашний ћаугли

¬ 1931 году необычный эксперимент провела семь€ американских биологов — ”интроп и Ћюэлла  еллог. ѕрочитав статью о печальной судьбе детей, росших среди животных — волков или обезь€н, биологи задумались: а что, если сделать наоборот — попытатьс€ воспитать обезь€ньего детЄныша в человеческой семье? Ќе приблизитс€ ли он к человеку? —начала учЄные хотели переселитьс€ со своим маленьким сыном ƒоналдом на —уматру, где нетрудно было бы среди орангутанов найти компаньона дл€ ƒоналда, но на это не хватило денег. ќднако …ельский центр по изучению человекоподобных обезь€н одолжил им маленькую самку шимпанзе, которую звали √уа. ≈й было семь мес€цев, а ƒоналду — 10.

—упруги  еллог знали, что почти за 20 лет до их эксперимента русска€ исследовательница Ќадежда Ћадыгина уже пыталась воспитывать, как воспитывают детей, годовалого шимпанзЄнка и за три года не добилась успехов в «очеловечивании». Ќо Ћадыгина проводила опыт без участи€ детей, и  еллоги наде€лись, что совместное воспитание с их сыном даст другие результаты.   тому же нельз€ было исключить, что годовалый возраст уже поздноват дл€ «перевоспитани€».

√уа прин€ли в семью и стали воспитывать наравне с ƒоналдом. ƒруг другу они понравились и вскоре стали неразлучны. Ёкспериментаторы записывали каждую деталь: ƒоналду нравитс€ запах духов, √уа его не любит. ѕроводили опыты: кто быстрее догадаетс€, как с помощью палки добыть печенье, подвешенное к потолку посреди комнаты на нитке? ј если зав€зать мальчику и обезь€нке глаза и позвать их по имени, кто лучше определит направление, откуда идЄт звук? ¬ обоих тестах победила √уа. «ато когда ƒоналду дали карандаш и бумагу, он сам начал что-то кар€бать на листе, а обезь€нку пришлось учить, что можно делать с карандашом.

ƒес€ть самых странных опытов в истории науки

ƒоналд  еллог и √уа.

ѕопытки приблизить обезь€ну к человеку под вли€нием воспитани€ оказались скорее неудачными. ’от€ √уа часто передвигалась на двух ногах и научилась есть ложкой, даже стала немножко понимать человеческую речь, она приходила в замешательство, когда знакомые люди по€вл€лись в другой одежде, еЄ не удалось научить выговаривать хот€ бы одно слово — «папа» и она, в отличие от ƒоналда, не смогла освоить простенькую игру типа наших «ладушек».

ќднако эксперимент пришлось прервать, когда вы€снилось, что к 19 мес€цам и ƒональд не блистал красноречием — он освоил всего три слова. » что ещЄ хуже, желание поесть он стал выражать типичным обезь€ньим звуком вроде взлаивани€. –одители испугались, что постепенно мальчик опуститс€ на четвереньки, а человечий €зык так и не освоит. » √уа отослали обратно в питомник.

√лаза ƒальтона

–ечь пойдЄт об эксперименте, проведЄнном по просьбе экспериментатора после его смерти.

јнглийский учЄный ƒжон ƒальтон (1766–1844) пам€тен нам в основном своими открыти€ми в области физики и химии, а также первым описанием врождЄнного недостатка зрени€ — дальтонизма, при котором нарушено распознавание цветов.

—ам ƒальтон заметил, что страдает этим недостатком, только после того, как в 1790 году увлЄкс€ ботаникой и оказалось, что ему трудно разобратьс€ в ботанических монографи€х и определител€х.  огда в тексте шла речь о белых или жЄлтых цветках, он не испытывал затруднений, но если цветки описывались как пурпурные, розовые или тЄмно-красные, все они казались ƒальтону неотличимыми от синих. Ќередко, определ€€ растение по описанию в книге, учЄному приходилось спрашивать у кого-нибудь: это голубой или розовый цветок? ќкружающие думали, что он шутит. ƒальтона понимал только его брат, обладавший тем же наследственным дефектом.

ƒес€ть самых странных опытов в истории науки

— помощью этого рисунка можно проверить своЄ цветовое зрение. Ћюди с нормальным зрением вид€т в кружке число 74, дальтоники — число 21.

—ам ƒальтон, сравнива€ своЄ цветовоспри€тие с видением цветов друзь€ми и знакомыми, решил, что в его глазах имеетс€ какой-то синий светофильтр. » завещал своему лаборанту после смерти извлечь его глаза и проверить, не окрашено ли в голубоватый цвет так называемое стекловидное тело — студениста€ масса, заполн€юща€ глазное €блоко?

Ћаборант выполнил завещание учЄного и не нашЄл в его глазах ничего особенного. ќн предположил, что у ƒальтона, возможно, было что-то не в пор€дке со зрительными нервами.

√лаза ƒальтона сохранились в банке со спиртом в ћанчестерском литературно-философском обществе, и уже в наше врем€, в 1995 году, генетики выделили и исследовали ƒЌ  из сетчатки.  ак и следовало ожидать, в ней обнаружились гены дальтонизма.

Ќельз€ не упом€нуть ещЄ о двух крайне странных опытах с органами зрени€ человека. »саак Ќьютон, вырезав из слоновой кости тонкий изогнутый зонд, запускал его себе в глаз и давил им на заднюю сторону глазного €блока. ѕри этом в глазу возникали цветные вспышки и круги, из чего великий физик сделал вывод, что мы видим окружающий мир потому, что свет оказывает давление на сетчатку. ¬ 1928 году один из пионеров телевидени€, английский изобретатель ƒжон Ѕэйрд, пыталс€ использовать человеческий глаз в качестве передающей камеры, но, естественно, потерпел неудачу.

Ќеужели «емл€ — шар?

–едкий пример эксперимента в географии, котора€ вообще-то не €вл€етс€ экспериментальной наукой.

¬ыдающийс€ английский биолог-эволюционист, соратник ƒарвина — јльфред –ассел ”оллес был активным борцом против лженауки и вс€ческих суеверий.

¬ €нваре 1870 года ”оллес прочитал в одном научном журнале объ€вление, податель которого предлагал спор на 500 фунтов стерлингов тому, кто возьмЄтс€ нагл€дно доказать шарообразность «емли и «продемонстрирует способом, пон€тным каждому разумному человеку, выпуклую железную дорогу, реку, канал или озеро». —пор предлагал некий ƒжон ’эмден, автор книги, доказывавшей, что «емл€ на самом деле — плоский диск.

”оллес решил прин€ть вызов и дл€ демонстрации закруглЄнности «емли выбрал пр€молинейный отрезок канала длиной шесть миль. ¬ начале и в конце отрезка сто€ли два моста. Ќа одном из них ”оллес установил строго горизонтально 50-кратный телескоп с нит€ми визира в окул€ре. ѕосреди канала, на рассто€нии трЄх миль от каждого моста, он поставил высокую вешку с чЄрным кружком на ней. Ќа другой мост навесил доску с горизонтальной чЄрной полосой. ¬ысота над водой телескопа, чЄрного кружка и чЄрной полосы была совершенно одинаковой.

ƒес€ть самых странных опытов в истории науки

„то было видно через телескоп во врем€ эксперимента по проверке шарообразности «емли. –исунок ј. ”оллеса.

≈сли «емл€ (и вода в канале) плоска€, чЄрна€ полоса и чЄрный кружок должны совпасть в окул€ре телескопа. ≈сли же поверхность воды выпукла€, повтор€ет выпуклость «емли, то чЄрный кружок должен оказатьс€ выше полосы. “ак и получилось (см. рисунок). ѕричЄм размер расхождени€ хорошо совпадал с расчЄтным, выведенным из известного радиуса нашей планеты.

ќднако ’эмден отказалс€ даже посмотреть в телескоп, прислав дл€ этого своего секретар€. ј секретарь заверил собравшихс€, что обе метки наход€тс€ на одном уровне. ≈сли некоторое расхождение и наблюдаетс€, то это св€зано с аберраци€ми линз телескопа.

ѕоследовал многолетний судебный процесс, в результате которого ’эмдена всЄ же заставили выплатить 500 фунтов, но ”оллес потратил на судебные издержки значительно больше.

ƒва самых долгих эксперимента

¬озможно, самый длительный эксперимент мира начат 130 лет назад и пока не закончен. јмериканский ботаник ”. ƒж. Ѕил в 1879 году закопал в землю 20 бутылок с семенами распространЄнных сорн€ков. — тех пор периодически (сначала каждые п€ть, потом дес€ть, а ещЄ позже — каждые двадцать лет) учЄные выкапывают одну бутылку и провер€ют семена на всхожесть. Ќекоторые особо стойкие сорн€ки прорастают до сих пор. —ледующую бутылку должны достать весной 2020 года.

—амый длительный физический эксперимент начал в университете австралийского города Ѕрисбена профессор “омас ѕарнелл. ¬ 1927 году он поместил в укреплЄнную на штативе стекл€нную воронку кусок твЄрдой смолы — вара, который по молекул€рным свойствам €вл€етс€ жидкостью, хот€ и очень в€зкой. «атем ѕарнелл нагрел воронку, чтобы вар слегка расплавилс€ и затЄк в носик воронки. ¬ 1938 году перва€ капл€ смолы упала в подставленный ѕарнеллом лабораторный стакан. ¬тора€ упала в 1947 году. ќсенью 1948 года профессор скончалс€, и наблюдение за воронкой продолжили его ученики.

ƒес€ть самых странных опытов в истории науки

ѕройдЄт ещЄ лет п€ть, и дев€та€ с 1938 года капл€ в€зкой смолы упадЄт в подставленный стакан.

— тех пор капли падали в 1954, 1962, 1970, 1979, 1988 и 2000 годах. ѕериодичность падени€ капель в последние дес€тилети€ замедлилась из-за того, что в лаборатории смонтировали кондиционер и стало холоднее. Ћюбопытно, что ни разу капл€ не падала в присутствии кого-либо из наблюдателей. » даже когда в 2000 году перед воронкой смонтировали веб-камеру дл€ передачи изображени€ в интернет, в момент падени€ восьмой и на сегодн€ последней капли камера отказала!

ќпыт ещЄ далЄк от завершени€, но уже €сно, что вар в сто миллионов раз более в€зок, чем вода.

Ѕиосфера-2

Ёто самый масштабный эксперимент из попавших в наш произвольный список. –ешено было сделать действующую модель земной биосферы.

¬ 1985 году более двухсот американских учЄных и инженеров объединились дл€ того, чтобы построить в пустыне —онора (штат јризона) огромное стекл€нное здание с образцами земной флоры и фауны. ѕланировали герметически закрыть здание от любых поступлений посторонних веществ и энергии (кроме энергии солнечного света) и поселить здесь на два года команду из восьми добровольцев, которых сразу прозвали «бионавтами». Ёксперимент должен был способствовать изучению св€зей в естественной биосфере и проверить возможность длительного существовани€ людей в замкнутой системе, например при дальних космических полЄтах. ѕоставл€ть кислород должны были растени€; вода, как рассчитывали, будет обеспечиватьс€ естественным круговоротом и процессами биологического самоочищени€, пища — растени€ми и животными.

¬нутренн€€ площадь здани€ (1,3 га) делилась на три основные части. ¬ первой разместились образцы п€ти характерных экосистем «емли: участок тропического леса, «океан» (бассейн с солЄной водой), пустын€, саванна (с протекающей через неЄ «рекой») и болото. ¬о всех этих част€х поселили отобранных ботаниками и зоологами представителей флоры и фауны. ¬торую часть здани€ отвели системам жизнеобеспечени€: четверть гектара дл€ выращивани€ съедобных растений (139 видов, счита€ тропические фрукты из «леса»), бассейны дл€ рыбы (вз€ли тил€пию, как неприхотливый, быстро растущий и вкусный вид) и отсек биологической очистки сточных вод. Ќаконец, имелись жилые отсеки дл€ «бионавтов» (каждому — 33 квадратных метра с общей столовой и гостиной). —олнечные батареи обеспечивали электроэнергию дл€ компьютеров и ночного освещени€.

ƒес€ть самых странных опытов в истории науки

«Ѕиосфера-2» — гигантский герметизированный комплекс зданий из бетона, стальных труб и 5600 стекл€нных панелей.

¬ конце сент€бр€ 1991 года восемь человек «замуровались» в стекл€нной оранжерее. » вскоре начались проблемы. ѕогода оказалась необычайно облачной, фотосинтез шЄл слабее нормы.   тому же в почве размножились бактерии, потребл€ющие кислород, и за 16 мес€цев его содержание в воздухе снизилось с нормальных 21% до 14%. ѕришлось добавл€ть кислород извне, из баллонов. ”рожаи съедобных растений оказались ниже расчЄтных, население «Ѕиосферы-2» посто€нно голодало (хот€ уже в но€бре пришлось вскрыть продуктовый Ќ«, за два года опыта средн€€ потер€ веса составила 13%). »счезли заселЄнные насекомые-опылители (вообще вымерло от 15 до 30% видов), зато размножились тараканы, которых никто не засел€л. «Ѕионавты» всЄ же худо-бедно смогли просидеть в заточении намеченные два года, но в целом эксперимент оказалс€ неудачным. ¬прочем, он лишний раз показал, насколько тонки и у€звимы механизмы биосферы, обеспечивающие нашу жизнь.

√игантское сооружение используетс€ сейчас дл€ отдельных опытов с животными и растени€ми.

—жигание алмаза

¬ наше врем€ уже никого не удивл€ют опыты дорогосто€щие и требующие огромных экспериментальных установок. ќднако 250 лет назад это было в новинку, поэтому смотреть на поразительные опыты великого французского химика јнтуана Ћорана Ћавуазье сходились толпы народа (тем более что опыты проходили на свежем воздухе, в саду около Ћувра).

Ћавуазье исследовал поведение разных веществ при высоких температурах, дл€ чего построил гигантскую установку с двум€ линзами, концентрировавшими солнечный свет. »зготовить собирательную линзу диаметром 130 сантиметров и сейчас задача нетривиальна€, а в 1772 году это было просто невозможно. Ќо оптики нашли выход: сделали два круглых вогнутых стекла, спа€ли их и в промежуток между ними налили 130 литров спирта. “олщина такой линзы в центре составл€ла 16 сантиметров. ¬тора€ линза, помогавша€ собрать лучи ещЄ сильнее, была раза в два меньше, и еЄ изготовили обычным способом — шлифованием стекл€нной отливки. Ёту оптику установили на огромной специальной платформе. ѕродуманна€ система рычагов, винтов и колЄс позвол€ла наводить линзы на —олнце. ”частники опыта были в закопчЄнных очках.

¬ фокус системы Ћавуазье помещал различные минералы и металлы: песчаник, кварц, цинк, олово, каменный уголь, алмаз, платину и золото. ќн отметил, что в герметически запа€нном стекл€нном сосуде с вакуумом алмаз при нагревании обугливаетс€, а на воздухе сгорает, полностью исчеза€. ќпыты обошлись в тыс€чи золотых ливров.

–убрики:  »нтересное
ћетки:  

ѕроцитировано 4 раз
ѕонравилось: 2 пользовател€м



богодарова_нина   обратитьс€ по имени ¬торник, 29 ћарта 2011 г. 00:25 (ссылка)
—пасибо, Ћюдочка.  акие интересные у теб€ посты.
ќтветить — цитатой ¬ цитатник
 

ƒобавить комментарий:
“екст комментари€: смайлики

ѕроверка орфографии: (найти ошибки)

ѕрикрепить картинку:

 ѕереводить URL в ссылку
 ѕодписатьс€ на комментарии
 ѕодписать картинку