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震撼世界的十大科学实验
添加时间:2005/1/24  来源:新华网  点击:6248  
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    对我们中的大多数人来说,科学实验只是在学校实验室里面进行,没有什么实际作用。不过对科学家来说,它们却是最终现实的检验,拥有创造或打破关于宇宙的最重要理论的能力。科学实验不仅仅确认或者驳倒一些理论,它们还改变了我们对生命、现实甚至是对我们自己的看法。实验有时候完全颠覆了我们关于世界如何运行的常识性概念,有时候还会粉碎存在已久的虚构理论。以下就是一些至今仍对我们有着重要影响的科学实验: 

    1、海因里希·赫兹与无线电波的发现(1888年)

    1888年,在德国一个黑暗的实验室里,一颗微弱的火星的出现预示着空前重要的技术革命的开始。31岁的物理学家海因里希·赫兹在实验室里建立了一个电路,该电路在实验室的一角蹦出了一颗火星,然后他看着这朵火星引起房间另外一边另外一颗火星的出现。赫兹因而发现了电磁波的存在。电磁波在真空中也能以光速传递————正如15年前苏格兰物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦通过数学运算得出的预计一般,从那个时候开始这些电磁波成为了今天全球广播、电视和电子通讯网络的基础。 

    2、斯坦利·米尔格拉姆和服从权威实验(1961年)

    1961年6月,27岁的耶鲁大学心理学教授斯坦利·米尔格拉姆刊登了一份广告,邀请读者参加一项有关记忆的科学研究。不过这项实验和它看起来的样子不完全是一回事。在实验中有一个学生单独在一间房子里,负责实验的科学家向他提问,如果回答错误,米尔格拉姆就要求受试者通过控制台上的开关电击那个学生,电压从15伏到标明“危险”的450伏。电压一直上升,当电压已经显示“危险”,被电击的那个学生开始尖叫,最后尖叫被不祥的沉默所代替。尽管有所犹豫和抗议,可是65%的参加者还是听从指令进行实验。 那个被电击的学生实际上是一名演员,他只是在模仿被电击的声音,其实没有受到一点伤害。米尔格拉姆的这个实验证明了各种普通人都会被权威说服去虐待一个陌生人———如果他们相信可以把责任全部推到权威身上的话。正如最近在伊拉克发生的虐俘丑闻所表明的,米尔格拉姆的实验并没有过时。 


    3、恩里科·费米和第一次链式核反应实验(1942年)

恩里科·费米

    从原子中提取有用能量的想法曾经被一些世界顶尖科学家———包括爱因斯坦————认为是不可能的。可是当芝加哥大学进行了一次地下核反应实验之后,科学家们就不再有这样的怀疑。在1942年12月的一个寒冷的冬日,诺贝尔奖得主、意大利物理学家恩里科·费米完成了世界上第一个原子反应堆CP—1的建设。费米证明了核反应是可能的,也是可受控制的,而且还能为世界带来核能源。

    4、埃丁顿证实爱因斯坦引力理论的实验(1919年)

亚瑟·斯担利·埃丁顿

    1919年11月7日,爱因斯坦成为全世界最著名的现代科学家。全球媒体对一项科学实验的结果进行了报道,这项实验的结果表明,爱因斯坦的引力理论———广义相对论将牛顿古老的定律淘汰了。根据广义相对论,引力是空间与时间弯曲的结果,这使光线在通过有质量的物体附近时发生弯曲。英国天体物理学家阿瑟·埃丁顿决定通过测量太阳引力对在1919年5月发生的一次日食中靠近太阳的恒星光线的影响来证实这一理论。爱因斯坦的理论所预测的弯曲效应是牛顿理论所预测的两倍,但它仍然十分微小:相当于从14米开外看到的一根头发的宽度。经过数月的分析,埃丁顿宣布,恒星表面位置的微小变化表明,爱因斯坦的理论已经击败了牛顿的理论。从那个时候开始,越来越多准确的测量证实了爱因斯坦的预言。 

    5、米切尔森—莫利实验 (1887年)

    如果你开车以70公里/小时的速度在一条公路上行进,一辆汽车以70公里/小时的速度迎面而来,两辆车之间的相对速度是多少?很简单:140公里/小时————这是常识。然而在1887年,两位美国物理学家艾伯特·米切尔森和爱德华·莫利发现这种“常识”不适用于光束。他们试图检测到“以太”的存在。以太被认为是一种充满了宇宙的流体,光波因此可以在真空中旅行。他们并没有发现以太的存在,但是在实验中,他们发现光速是恒定不变的。这个发现使爱因斯坦的相对论有了更进一步的发展。

克隆羊多莉

    6、克隆羊多莉(1997年)

    1997年2月,一只绵羊的照片登上了全球各大报刊的首页。这只名为多莉的绵羊是世界上第一个其它成年动物的克隆体———通过从一只母羊身上的一个细胞中提取的DNA而产生的一个完美基因复制品。几个月之后,这个来自苏格兰罗斯林研究所的科学小组又公开了两只克隆小羔羊:莫莉和波莉。这两只小羊的DNA中还被植入了一种人类基因,因此它们的奶中含有用于治疗血友病的凝血因子。这些首批成功的克隆实验在制药道路上迈进了一大步。这些克隆动物将专门用于批量生产人用药物成分。不过在罗斯林研究所300多例克隆胚胎的实验中,最后只有多莉是成功的例子。多莉于2003年死亡,寿命只有正常羊寿命的一半。人们很担心克隆技术最终会克隆出“完美的”人类,克隆的商业可行性也有待验证。

    7、奥斯瓦尔德·埃弗里的DNA实验(1944年)

    通常人们都认为是弗朗西斯·克里克和詹姆斯·沃森发现了生命的奥秘————细胞中的DNA———的人。不过帮助他们发掘出DNA重要性的决定性线索却是来自洛克菲勒大学的奥斯瓦尔德·埃弗里和他同事所做的实验。多年以来,科学家们都没有认真考虑DNA对于生命多样化的重要性,相反,他们一直认为蛋白质是遗传信息的载体。不过埃弗里和他的同事们证明这个观点是错误的。1944年,经过对细菌多年艰苦的实验,他们证实,如果把一个细菌里的DNA转移到另外一个细菌里,这个细菌的特性也会在另外一个细菌中出现。他们的论证引起了激烈的争议,不过克里克和沃森决定跟随这条关键线索继续研究下去————最后他们赢得了诺贝尔奖。令人愤慨的是,批评者们使埃弗里和他的研究小组没有获得这个奖项。

    8、格雷戈尔·孟德尔与基因(1857年)

    达尔文的进化论改变了我们对地球上生命的理解。然而达尔文不知道生物的特性是如何世代相传的。1857年,一位奥地利神父格雷戈尔·孟德尔通过对植物进行一系列仔细的实验把答案告诉了我们。孟德尔发现植物的父母单独地把自身的性状传递给子代,这种非常简单的规律决定了形状的不同组合的最终结果。至关重要的是,他还发现性状不是单纯地混合在一起,而是保持着独立性:一株高的植物和一株矮的植物繁殖出来的后代要么是高的,要么是矮的,而不是介于两者之间。那表明性状是分开独立地遗传给下一代,后来这称为遗传基因。让人惊奇的是,孟德尔的重要发现被人们忽略了数十年,直到20世纪初才被人们认可。 

    9、爱德华·詹纳与接种牛痘(1796年)

    1980年,世界卫生组织宣布了一个鼓舞世人的消息:天花这种曾经一年就能夺去上百万人性命的病毒性疾病已经被彻底消灭了。这还是人类首次对一种流行性疾病的全面胜利。这完全是将近200年前格洛斯特郡一位名叫爱德华·詹纳的医生进行的实验带给我们的胜利果实。这次实验也许是有史以来最重要的一次医学实验。他发明了预防天花的牛痘接种法,为人类预防和消灭天花做出了卓越的贡献。

    10、巴斯德与微生物(1860年)

    1860年,法国杰出的化学家路易·巴斯德用带有S型瓶颈的瓶子做实验时发现了微生物,这不仅驳倒了中世纪对生命的看法,而且揭示了疾病的真实起因。他制成的S型瓶颈的瓶子,空气可以自由进入瓶内,但是尘埃则在曲颈的弯处沉淀。如果瓶子里面的肉汁是煮沸灭菌的,则微生物不会生长。如果除去瓶颈,瓶子里面的肉汁很快就会发酵,这就是微生物进入的缘故。他很快把这个发现用于实践:他发现并根除了一种侵害蚕卵的细菌,挽救了法国的丝绸工业。 (作者 罗伯特·马修斯)

 

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