5-те най-красиви научни демонстрации на всички времена

Ако красотата е в очите на наблюдателя, справедливо е да се каже, че широката общественост е направила науката. Натрупването на данни в контролирани ситуации в края на краищата не е олицетворение на красотата. Но експериментът може да бъде красив, особено когато се трансформира в демонстрация. Има нещо, което да се каже, че наблюдавате истината.

В книгата на Франк Уилчър Намиране на дълбок дизайн на природата Лауреатът на Нобеловата награда по физика твърди, че науката доказва, че светът "въплъщава красиви идеи", поставяйки природата в "контекста на духовната космология". Но независимо от това, дали красотата, която е в основата на науката, наистина доказва нещо духовно, безспорно е, че учените способни са да подредят инструментите си по начин, който изглежда дълбок.

Ето седем от тези настройки, всяка от които е прекрасна, тъй като е перфектно калибрирана.

Махалото на Фуко

През 1851 г. френският физик Леон Фуко отишъл в парижкия пантеон и спрял от купола 67-метров махало с 28 килограма. Докато го накланяше, Фуко представи измамно проста демонстрация как се движи Земята - въртяща се и по часовниковата стрелка.

Днес махалата на Фуко могат да бъдат намерени по целия свят, но само на полюсите на Земята, където махалото се завърта в неподвижно отношение към звездите, докато планетата се върти долу. На всяко друго място, равнината на махалото се движи по отношение на инерционната рамка на Земята. Все пак, Махалото на Фуко илюстрира факта, че всяка точка на Вселената е на фиксирана точка. Ако окачите махало и внимавате, че нищо не влияе на движението му, различно от гравитацията, можете да видите доказателства за въртене на Земята, изтласкани от силата на Кориолис, същата сила, която е отговорна за метеорологичните модели и океанските течения.

Дъгата

По-специално светлината проблясваше през стъклена призма, създавайки дъга. Или пък калейдоскоп. И двете ситуации илюстрират научния принцип, че бялата светлина е комбинация от всички видими цветове на дъгата.

Сър Исак Нютон заяви, че „самата светлина е хетерогенна смес от различно отвръщащи се лъчи“ по време на експериментите с призмата на края на 1600-те. Докато Англия била претърсена от чумата, Нютон експериментирал с пречупване на светлината и дисперсия, като поставил стъклена призма пред светлинен лъч, пробил се през дупка в прозореца. Неговият набор от експерименти с призми е това, което е довело до откриването на цветовата спектър, получен от природата и интегрален момент в областта на оптиката.

Музиката на сферите

Древногръцкият философ Питагор е бил обсебен от математиката - толкова обсебен от факта, че той действително е формирал Ордена на питагорейците, който по същество е бил култ, посветен на математиката и връзката му със Земята. Една от причините, поради които математиката е била толкова красива, смята Питагор, е, че тя може да бъде свързана с хармонията, произведена от инструмента: тя е по същество, основата на музиката.

Експериментирайки с струнни инструменти, Питагор определя какво счита за едно от първите качествени закони на природата: че хармонията на тоновете е свързана със скрити отношения в числа. Той открива, че струнните струни в определени интервали могат да бъдат изразени като съотношение на цели числа - процес, който включва и физичните понятия за честота, съзвучие и дисонанс.

Двойната спирала

Двойната спирала е една от най-разпознаваемите образи в науката и с добра причина: Откриването на молекулната форма на двойно-верижна ДНК води до революционни прозрения относно генетичния код и синтеза на протеини. Първо илюстрирана през 1954 г. от Одил Крик и публикувана в една страница „Структура за дезоксирибоза нуклеинова киселина“, двойната спирала отстъпи място на първото разбиране за това как гените контролират химическия процес в клетките.

Франсис Крик и Джеймс Уотсън, привлечени от работата на Розалинд Франклин, се объркаха с изрязани от картон молекули до момента, в който реализацията стигна до това, че нишките на ДНК се свързват и обединяват, всеки с гръбнака на дезоксирибозата и фосфатните групи, прикрепени към база от всяко сдвояване е една от четирите бази: аденин, цитозин, гуанин или тимин.Те бяха заслепени от това колко едновременно сложна и проста структура изглеждаше.

кристализиране

Кристалите вероятно са най-красивото олицетворение на два естествени процеса, категоризирани от науката - йонно и ковалентно свързване. Но нека се върнем към това, което наистина е кристал: Всеки твърд материал, където съставните атоми са подредени в определен модел. Повърхността на кристала отразява вътрешната симетрия на материала, причинявайки появата на луковици и искрящи кристали. Материалът става кристален, когато неговите атоми са свързани чрез йонно или ковалентно свързване и единичните клетки на кристала се свързват заедно, за да образуват видими форми. Младите учени могат да си купят доказателства в магазините за играчки.

Само няколко кристала са ковалентно свързани (като диаманти) и са най-силните. Този процес на образуване на кристали, дълго обсъждан, беше потвърден за правилен през 2013 г. от екип от американски и немски изследователи.