5 самых красивых научных демонстраций всех времен

Если красота в глазах смотрящего, будет справедливо сказать, что широкая публика сделала науку ясной. Накопление данных в контролируемых ситуациях, в конце концов, не воплощенная прелесть. Но эксперимент может быть прекрасным, особенно когда он превращается в демонстрацию. Есть что-то, что можно сказать, чтобы увидеть, как происходит истина.

В книге Фрэнка Уилцера В поисках глубокого дизайна природы лауреат Нобелевской премии по физике утверждает, что наука доказывает, что мир «воплощает прекрасные идеи», помещая природу в «контекст духовной космологии». Но независимо от того, действительно ли красота, лежащая в основе науки, действительно доказывает что-то духовное, ученые неоспоримы способны расположить свои инструменты таким способом, который кажется глубоким.

Вот семь таких настроек, каждая из которых так же хороша, как и идеально откалибрована.

Маятник Фуко

В 1851 году французский физик Леон Фуко отправился в Парижский Пантеон и подвесил 67-метровый 28-килограммовый маятник от купола. Пока он вращался, Фуко показал обманчиво простую демонстрацию движения Земли - вращаясь и по часовой стрелке.

Сегодня маятники Фуко можно найти по всему миру, но только на полюсах Земли маятник качается в фиксированном положении относительно звезд, в то время как планета вращается ниже. В любом другом месте плоскость маятника движется относительно инерциальной системы Земли. Тем не менее, маятник Фуко иллюстрирует тот факт, что каждая точка вселенной находится в фиксированной точке. Если вы повесите маятник и будете осторожны, чтобы ничто не влияло на его движение, кроме силы тяжести, вы можете увидеть свидетельство вращения Земли, вызванного силой Кориолиса, той же самой силой, которая отвечает за погодные условия и океанские течения.

Радуга

В частности, свет проникал через стеклянную призму, создавая радугу. Или, альтернативно, калейдоскоп. Обе эти ситуации иллюстрируют научный принцип, согласно которому белый свет представляет собой комбинацию всех видимых цветов радуги.

Сэр Исаак Ньютон заявил, что «сам свет является неоднородной смесью различных преломляемых лучей» во время его призменных экспериментов конца 1600 года. В то время как Англия была разграблена Чумой, Ньютон экспериментировал с преломлением и рассеиванием света, установив стеклянную призму перед световым лучом, выскочившим через отверстие в шторе окна. Его набор экспериментов с призмами привел к открытию цветового спектра, полученного природой, и неотъемлемого момента в науке о оптике.

Музыка сфер

Древнегреческий философ Пифагор был одержим математикой - настолько одержим, что он фактически сформировал Орден пифагорейцев, который по сути был культом, посвященным математике и ее связи с Землей. По мнению Пифагора, одна из причин, почему математика была такой красивой, заключалась в том, что она могла быть связана с гармониями, создаваемыми инструментом: она была по своей сути основой музыки.

Экспериментируя со струнными инструментами, Пифагор определил то, что считается одним из первых качественных законов Природы: что гармония тонов связана со скрытыми отношениями в числах. Он обнаружил, что струнные струны в определенных интервалах могут быть выражены как отношение целых чисел - процесс, который также включает в себя физические понятия частоты, созвучия и диссонанса.

Двойная спираль

Двойная спираль является одним из самых узнаваемых образов в науке, и на то есть веская причина: открытие молекулярной формы двухцепочечной ДНК привело к революционному пониманию генетического кода и синтеза белка. Впервые проиллюстрированная в 1954 году Одилом Криком и опубликованная в одностраничной статье «Структура нуклеиновой кислоты дезоксирибозы», двойная спираль уступила первому пониманию того, как гены контролируют химический процесс в клетках.

Фрэнсис Крик и Джеймс Уотсон, в значительной степени опираясь на работу Розалинды Франклин, бездельничали с картонными вырезами из молекул, пока не осознали, что ДНК связывает и обматывает вместе, каждый из которых имеет основу из дезоксирибозы и фосфатных групп, будучи прикрепленным к основанию. каждой пары представляет собой одно из четырех оснований: аденин, цитозин, гуанин или тимин.Они были поражены тем, насколько сложной и простой оказалась структура.

кристаллизация

Кристаллы, вероятно, являются самым красивым воплощением двух естественных процессов, классифицированных наукой - ионная и ковалентная связь. Но давайте вернемся к тому, чем на самом деле является кристалл: любым твердым материалом, в котором атомы компонентов расположены по определенной схеме. Поверхность кристалла отражает внутреннюю симметрию материала, вызывая выпуклый, сверкающий вид кристаллов. Материал становится кристаллическим, когда его атомы связаны ионной или ковалентной связью, а элементарные ячейки кристалла соединяются вместе, образуя видимые формы. Молодые ученые могут купить доказательства в магазинах игрушек.

Только несколько кристаллов ковалентно связаны (как алмазы), и они являются самыми сильными. Этот процесс образования кристаллов, долго обсуждаемый, был подтвержден в 2013 году группой американских и немецких исследователей как правильный.