Pieci skaistākie visu laiku zinātniskie demonstrējumi

Ja skaistums ir skatītāja acīs, ir taisnīgi teikt, ka sabiedrība ir padarījusi zinātni vienkāršu. Galu galā datu uzkrāšana kontrolētās situācijās nav patīkama. Bet eksperiments var būt skaists, it īpaši, ja tas pārvēršas demonstrācijā. Ir kaut kas jāsaka, lai noskatītos patiesību.

Frank Wilczer grāmatā Dabas dizaina meklēšana Nobela prēmijas laureāts fizikā apgalvo, ka zinātne pierāda, ka pasaule „iemieso skaistas idejas”, ievietojot dabu “garīgās kosmoloģijas kontekstā”. Bet, neskatoties uz to, vai zinātnes pamatā esošais skaistums tiešām pierāda kaut ko garīgu, tas ir nenoliedzams, ka zinātnieki spēj organizēt savus instrumentus tādos veidos, kas šķiet dziļi.

Šeit ir septiņi no šiem uzstādījumiem, katrs no tiem ir tikpat jauki, kā tas ir pilnīgi kalibrēts.

Foucault svārsts

1851. gadā franču fiziķis Leon Foucault devās uz Parīzes Pantheonu un apturēja 67 metrus garu 28 kilogramu svārstu no kupola. Foucault, uzstādot to šūpošanos, sniedza maldinošu vienkāršu demonstrāciju par to, kā Zeme pārvietojas - rotējot un pulksteņrādītāja virzienā.

Šodien Foucault pendulus var atrast visā pasaulē, bet tikai pie Zemes stabiem, kur svārsts svārstās attiecībā pret zvaigznēm, kamēr planēta rotē zemāk. Katrā citā vietā svārsta plakne virzās uz Zemes inerciālo rāmi. Tomēr Foucault Pendulums ilustrē faktu, ka katrs Visuma punkts atrodas noteiktā punktā. Ja jūs piekārsiet svārstu un esat uzmanīgi, ka nekas neietekmē tās kustību, izņemot gravitāciju, jūs varat redzēt pierādījumus par Zemes rotāciju, ko nospiež Koriolisa spēks, tāds pats spēks, kas ir atbildīgs par laika apstākļiem un okeāna straumēm.

Varavīksne

Precīzāk, gaisma spīdēja caur stikla prizmu, radot varavīksni. Vai arī kaleidoskops. Abas šīs situācijas ilustrē zinātnisko principu, ka balta gaisma ir visu varavīksnes redzamo krāsu kombinācija.

Sers Īzaks Ņūtons paziņoja, ka “gaisma pati par sevi ir nevienmērīgi atšķirīgu starojumu heterogēns maisījums” viņa 1600. gadu prizmas eksperimentu laikā. Kaut arī Anglija saņēma plāksteri, Ņūtons eksperimentēja ar gaismas refrakciju un dispersiju, novietojot stikla prizmu gaismas staru kūļa priekšā, izvilka caur caurumu loga ēnā. Viņa eksperimentu kopums ar prizmām ir tas, kas noveda pie dabiskā spektra atrašanas un neatņemama brīža optikas zinātnē.

Sfēru mūzika

Senie grieķu filozofi Pitagoru bija apsēsti ar matemātiku - tik apsēsts, ka viņš patiesībā veidoja Pitagorāņu ordeni, kas būtībā bija kulta, kas veltīta matemātikai un tās savienojumam ar Zemi. Viens no iemesliem, kāpēc matemātika bija tik skaista, ticēja Pitagorai, bija tas, ka to var saistīt ar instrumenta radītajām harmonijām: tā bija tās būtība, mūzikas pamats.

Eksperimentējot ar stīgu instrumentiem, Pitagors noteica, kas tiek uzskatīts par vienu no pirmajiem dabas likumiem: ka toņu harmonija ir saistīta ar slēptajām attiecībām skaitļos. Viņš konstatēja, ka strummingas stīgas dažos intervālos var izteikt kā veselu skaitļu attiecību - procesu, kas arī iekļāva fizikas jēdzienus par frekvenci, līdzskaņu un disonansi.

Dubultā spirāle

Divkāršais spirāle ir viens no atpazīstamākajiem attēliem zinātnē un ar labu iemeslu. Divu šķiedru DNS molekulārās formas atklāšana noveda pie revolucionāra ieskata par ģenētisko kodu un proteīnu sintēzi. Pirmo reizi ilustrēts 1954. gadā Odile Crick un publicēts vienā lappuses dokumentā „Struktūra dezoksiribozes nukleīnskābei”, dubultā spirāle deva iespēju saprast, kā gēni kontrolē ķīmisko procesu šūnās.

Francis Kriks un Džeimss Vatsons, kas lielā mērā balstījās uz Rozalinda Franklina darbu, sajaucās ar kartona izgriezumiem no molekulām līdz brīdim, kad realizācija skāra to, ka DNS virzieni saista un vēja kopā, katrs ar dezoksiribozes un fosfātu grupu mugurkaulu, kamēr tie ir pievienoti pie pamatnes katrs savienojums ir viens no četriem pamatiem: adenīns, citozīns, guanīns vai timīns.Viņi bija apžilbināti par to, cik vienlaicīgi ir sarežģīta un vienkārša struktūra.

Kristalizācija

Kristāli, iespējams, ir divi dabiski procesi, kas iedalīti pēc zinātnes jonu un kovalentās saiknes. Bet atgriezīsimies pie tā, kāds kristāls patiešām ir: Jebkurš ciets materiāls, kur komponentu atomi ir sakārtoti noteiktā veidā. Kristāla virsma atspoguļo materiāla iekšējo simetriju, izraisot kristālu spīdīgu izskatu. Materiāls kļūst kristālisks, kad tā atomi ir savienoti ar jonu vai kovalentu saiti, un kristāla vienības šūnas savienojas kopā, veidojot redzamas formas. Jaunie zinātnieki var iegādāties pierādījumus rotaļlietu veikalos.

Tikai daži kristāli ir kovalenti saistīti (piemēram, dimanti), un tie ir spēcīgākie. Šo kristāla veidošanās procesu, kuru ilgi apsprieda, 2013. gadā apstiprināja amerikāņu un vācu pētnieku komanda.