Blog

Bez pośpiechu najpowolniejsze i najdłuższe eksperymenty naukowe.

Spojrzenie na okna uniwersytetów i instytutów badawczych, w których światło świeci się do późnych godzin nocnych, mówi samo za siebie. Nauka potrzebuje czasu. Pracuje się tam 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu. Badanie naukowe wielokrotnie wygląda jak sprint krótkodystansowy. Natomiast wiele eksperymentów okazuje się „supermaratonem”. Co zmusza uczonych do szybkiego tempa badania? Czasem jest to termin oddania projektu, kiedy indziej próba dorównania tempu konkurentów lub ich wyprzedzenie. Często naukowców goni czysta ciekawość. Na świecie przeprowadzane są również eksperymenty, w których sekundy, minuty, godziny, a nawet dni nie znaczą prawie nic. Niektóre trwają bezustannie już od setek lat, a ich końca nie widać jeszcze na horyzoncie.

 

PRZYPADEK 1: Osiem kropel asfaltu

 W 1927r. australijski profesor Thomas Parnell postanowił zademonstrować studentom fizyki na University of Queensland w Brisbane dosłownie dwa oblicza niektórych substancji. Wyglądają jak ciało stałe, ale w rzeczywistości zachowują się jak ekstremalnie gęsta ciecz. Parnell wybrał do swojego eksperymentu kawałek asfaltu, który jest dostatecznie twardy, aby w chłodzie rozbijać go młotami. Jednakże równocześnie cieknie, chociaż jest 230 miliardów razy gęstszy od wody. Gdy Parnell włożył kawałek asfaltu do lejka, rozpoczął eksperyment, który trwa już 85 lat. Przez pierwsze 3 lata asfalt „dopasowywał” się do lejka, a potem wszystko potoczyło się „w mgnieniu oka”. Całych 8 razy okazało się, że Parnell miał rację -tyle razy z bryły do próbówki pod lejkiem skapnęła czarna kropla. Średnio jedna kropla asfaltu na 6-12 lat. Jeszcze nikomu nie udało się zaobserwować tego szczególnie rzadkiego wydarzenia, gdy od masy asfaltu oddziela się mały kawałek i kończy na dnie próbówki. Ostatni raz upadek czarnej kropli świętowano w listopadzie 2000 r. Uczeni przygotowali kamerę i mieli nadzieję, że na nagraniu zobaczą oddzielającą się kroplę. Jednak w krytycznym momencie kamera zawiodła. Według wszelkich przypuszczeń niedługo z asfaltu spłynie kolejna kropla. Uczeni mają nadzieję, że tym razem nie przegapią tego wyjątkowego wydarzenia. Po ponad 80 latach badań opublikowano jeden jedyny artykuł naukowy. Mówi tym, jak uczeni z „szybkości” spadania kropel obliczyli lepkość asfaltu. 

PRZYPADEK 2:  „Termity” Termana

Amerykański psycholog Lewis Terman z Uniwersytetu Stanforda wsławił się jako jeden z pionierów testów IQ. Problem ludzkiej inteligencji i geniuszu zainteresował go tak bardzo, że w 1921 r. zorganizował rozbudowany eksperyment. Wytypował do niego  1,5 tys. uzdolnionych dzieci, urodzonych w latach 1900-1925, a następnie obserwował je co 5 lat przez resztę życia. Terman zmarł w 1956 r. Znalazł jednak kontynuatorów, którzy zakończyli eksperyment, gdy najstarsze z badanych dzieci przekroczyły wiek 90 lat. W latach 70. i 80. badania prowadził Robert Richardson Sears, który był również obiektem eksperymentu. Sears sam należał do „termitów”, jak nazywano dzieci. Terman chciał swoim eksperymentem obalić ogólną opinię, że uzdolnione dzieci często chorują, nie potrafią utrzymać kontaktów społecznych, a ich talent często bywa jednokierunkowy. Udało mu się. Kiedy jego „termity” dorosły, były zdrowymi szczęśliwymi ludźmi z normalnym kręgiem przyjaciół i licznymi sukcesami. Pomimo swojej monumentalności, projekt Termana nie uniknął problemów. Krytycy zarzucali mu, że wybierał dzieci stronniczo. Często na jego decyzję wpływali nauczyciele. Równo 90% termitów pochodziło z białych rodzin wyższej klasy średniej. Terman włączył w badanie również swoje własne dzieci. Co więcej, w czasie eksperymentu ingerował w życie badanych. Pisał dzieciom listy radząc, by poszły na studia albo znalazły pracę w odpowiednim miejscu. Niejednej osobie pomógł dostać się na Uniwersytet Stanforda. Pomimo to wyniki eksperymentów Termana były dla przyszłych naukowców dosłownie kopalnią wiedzy. Do najważniejszych odkryć na polu psychologii, które powstały dzięki danym o „termitach”, należy np. fakt, że przejawiające się w dzieciństwie ostrożność, wytrwałość i umiejętność planowania znacząco zwiększają prawdopodobieństwo, że człowiek dożyje późnej starości. Żaden inny eksperyment tamtych czasów nie odkrył tak ciekawej zależności.

PRZYPADEK 3: Wulkan pod stałą obserwacją

Włoski wulkan Wezuwiusz, wznoszący się do nieba na wysokość niemaiże 1,3 tys. m n.p.m., wybuchł po raz ostatni w 79 r. n.e. Wtedy zniszczył rzymskie miasta Pompeje, Herkulanum, Oplontis i Stabie. Starszy wybuch nastąpił 3,8 tys. lat temu. W porównaniu z nim słynna eksplozja z I w. była tylko niewinnym sapnięciem. Gdyby dziś doszło do podobnego wybuchu, pod grubą warstwą popiołu i kamieni, o grubości dochodzącej do 6 m, zniknąłby Neapol i cała jego okolica. Dlatego już od 1841 r. na stokach Wezuwiusza znajduje się stacja sejsmologiczna i wulkanologiczna. Z najróżniejszych znaków uczeni starają się wyczytać, czy nie nastąpią kolejne erupcje z katastroficznymi konsekwencjami. Obserwatorium na Wezuwiuszu pomagało w pisaniu historii sejsmologii i wulkanologii. Właśnie tutaj powstały niektóre urządzenia, które są do dziś wykorzystywane na całym świecie. Tutejsi wulkanolodzy odkryli magnetyczne właściwości lawy. Obserwacja Wezuwiusza rozpoczęła się 10 lat temu i jeszcze wiele brakuje do jej zakończenia. Ich pomiary dawno zastygniętych prądów lawy umożliwiły określenie, jak było zorientowane pole magnetyczne Ziemi w czasach prehistorycznych. Udało się wykazać, że Ziemia jako magnes od czasu do czasu zamienia magnetyczny biegun południowy z północnym. Na początku XX w. wulkanolog Giuseppe Mercalli opracował na stacji na Wezuwiuszu skalę do określenia siły aktywności wulkanicznej. Współcześnie obserwatorium wulkanologiczne na Wezuwiuszu wykorzystuje nowoczesne czujniki i obserwuje aktywność wulkanu na odległość Uczenie nie muszą już żyć na wulkanie, aby móc go obserwować. Eksperyment trwa już od ponad 170 lat i jeszcze nie dobiega końca. 

PRZYPADEK 4: Plamy na Słońcu

Już 400 lat temu włoski astronom Galileusz zaobserwował plamy na Słońcu i zaczął zapisywać ich kształty i liczbę. W następnych stuleciach znalazł licznych kontynuatorów. Dziś obserwacja plam na Słońcu jest koordynowana przez Królewskie Obserwatorium w Belgii. W obserwacji plam na Słońcu biorą udział wolontariusze z całego świata. Okazało się, że plamy pojawiają się i znikają raz na kilka lat Obserwacja plam na Słońcu nie jest kontynuowana z czystego uwielbienia dla dawnych legend astronomii. Plamy wskazują na źródła naładowanych cząsteczek, które Słońce wyrzuca w przestrzen. Dobrze wiedzieć o nich jak najwięcej i poznać sposoby, w jaki się rozwijają. Dziś, dzięki najdłuższemu eksperymentowi w dziejach, wiemy np., że plamy na Słońcu pojawiają się i znikają w około 11-letnich cyklach. Oprócz tego dowiedzieliśmy się wiele o aktywności naszej najbliższej gwiazdy. Wszystkie te informacje są dla nas bardzo istotne. Deszcze cząsteczek wyrzuconych ze Słońca mogą ciężko uszkodzić satelity znajdujące się na orbicie ziemskiej. Jeśli spowodowałyby uszkodzenie systemu nawigacyjnego GPS, który opiera się na pomiarach satelitów, mogłoby” to zakłócić orientację pilotów samolotów. Niewiarygodne, że te ogromnie ważne dane zbierane są przez 90 współpracowników z całego świata. Dwie trzecie z nich to amatorzy, dla których obserwacja Słońca stanowi hobby. W Królewskim Obserwatorium informacje te są gromadzone przez zaledwie dwie osoby i nawet dla nich kompletowanie danych na temat plam na Słońcu nie stanowi głównego zajęcia.

Ciekawostka:
NAJSZYBSZA KAMERA ŚWIATA :
Kamera, którą udało się niedawno skonstruować amerykańskim technikom z Instytutu Technologicznego w Massachusetts, umożliwia rejestrowanie miliarda zdjęć na sekundę, co jest wystarczającym tempem do uchwycenia prędkości światła. Uczeni mogą dzięki niej obserwować np. przechodzenie promieni świetlnych przez różne materiały. Mechanizm kamery opiera się na serii fotografii za pomocą przysłony z wąską szczeliną, dzięki czemu powstaje obraz cząsteczek światła, przechodzących przez szczelinę przez butelkę napełnioną wodą, trwa kilka sekund, pomimo że samo przejście promieni jest zaledwie kwestią nanosekund.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *