1596年,制图师亚伯拉罕Ortelius他看着自己正在绘制的地图,注意到一件奇怪的事情:大陆的海岸看起来好像曾经连在一起。奥特留斯在他的日记中写道:“破裂的痕迹会自己显现出来。”在奥特留斯被证明是正确的之前,经过了300多年的科学混战。

尽管史诗般的变化就发生在我们眼前——山脉的生长,物种的适应,宇宙的扩张——这些壮观的变化往往是我们看不见的,发生在我们无法感知的时间尺度上。

作为一种欺骗凡人的方式,窥探深时间,下面的科学家们已经着手建立可以比它们更长寿的实验;有些人很聪明,有些人很荒谬,还有一些人完全是不道德的。这里有14个不会停止的科学实验。

音高下降实验

圣卢西亚,澳大利亚

螺距下降实验记录

(照片:昆士兰大学

托马斯·帕内尔教授的任务是证明沥青,一种坚硬到足以被锤子击碎的物质,实际上只是一种在室温下流动的非常非常粘稠的液体。

这项实验始于1927年,光是准备就花了好几年时间。教授在一个密封的漏斗里加热沥青样品,帕内尔让沥青冷却并沉淀了三年。1930年,他切掉了漏斗的底部,释放出了沥青,开始了令人难以置信的缓慢逃逸。

帕内尔教授活得足够长,只记录了两次雨滴,平均每8.5年一次。帕内尔于1948年去世,但沥青实验在没有他的情况下继续进行。截至2009年,球场上只有8次滴球。在实验开始80多年后,第9滴开始形成。

奇怪的是,因为它每8到9年才会滴一次,所以从来没有人亲眼看到过它滴下来。2000年安装了一个网络摄像头,但由于技术问题,它错过了点滴。

贝弗利时钟

新西兰达尼丁

贝弗利时钟(照片:jurvetson/CC BY 2.0

这款由亚瑟·贝弗利发明的精巧计时装置,自1864年被投入“近乎永动机”的状态以来,至今仍未上紧发条。

它的密封玻璃外壳包含一个可以在大气压下弯曲的盒子。它的弹性足以推动时钟的重量,保持它的运转,创造出世界上有史以来最可持续、最高效的钟表之一。

在一天内,只要温度变化6摄氏度,这个一磅重的物体就会上升一英寸,为时钟提供一天的能量。这种类型的时钟的商业版本在“Atmos clock”的名称下可用。

牛津电钟

牛津大学,英国

牛津电钟

(照片:David Glover-Aoki/Public Domain

在科学家版的闹钟地狱里,牛津电钟(或克拉伦登干堆)已经安静地不停地响了170多年。

由两个成分不明的干堆电池组成,每个电池下面悬挂着一个铜铃。从1840年开始,金属“拍子”在它们之间摆动,形成了一个已经出现了100亿次的环。目前还不知道电池最终会在什么时候耗尽。

一个双层厚的玻璃钟罩可以消音,还可以防止铃声周围的人试图打盹。

比尔博士的种子活力实验

密歇根州东兰辛

20个种子瓶组成了世界上运行时间最长的实验,“有些人说它看起来像一个威士忌瓶,”馆长弗兰克·特莱维斯基博士说。

20个种子瓶组成了世界上运行时间最长的实验,“有些人说它看起来像一个威士忌瓶,”馆长弗兰克·特莱维斯基博士说。(照片:Kurt Stepnitz/密歇根州立大学

1879年秋天,威廉·詹姆斯·比尔博士走到密歇根州立大学校园的一个秘密地点,种下了一种奇怪的作物:20个窄颈玻璃瓶,每个瓶子里都装满了湿润的沙子和种子的混合物。比尔写道,每个容器都“不开软木塞,放置时口向下倾斜,这样水就不会聚集在种子周围。”

137年前,比尔博士埋葬这些瓶子时,并没有打算开始随着世界的变化园艺实验。为了弄清楚当地物种在中性条件下能存活多少年,比尔在20个瓶子里装满了23种不同植物类型的50颗种子。每次挖出一个瓶子,然后播种。

最后一个瓶子将在2100年被挖掘出来——但如果该项目过去的策展人有所暗示的话,它可能会被埋得更久。根据比尔最初的设想,这些瓶子应该每五年挖一次,最后一次挖掘标志着整整一个世纪。但在比尔退休10年后的1920年,他的继任者注意到“实验似乎趋于稳定”,因此两次挖掘的间隔时间延长到了20年。


道德上的怀疑:不朽与无限……

亨丽埃塔缺乏

亨丽埃塔缺乏

亨丽埃塔缺乏。(照片:俄勒冈州立大学/CC BY-SA 2.0

虽然亨丽埃塔·拉克斯死于宫颈癌,并于1950年被埋葬,但在世界各地几乎所有的生物医学研究诊所都可以找到她的踪迹。

在拉克斯去世之前,在她不知情或未经允许的情况下,从她的肿瘤中提取细胞,这是20世纪中期的一种常见做法。如今,她有幸创造了“海拉不朽细胞系”,因为一位医生发现,与其他样本不同的是,她的细胞在反复分裂后仍能存活,这是一种罕见而非凡的能力。从本质上讲,这些细胞能够无限繁殖和生长,为科学家提供了持续可靠的人类细胞培养方法。

该细胞系最初用于测试脊髓灰质炎疫苗,后来被用于研究“癌症、艾滋病、辐射和有毒物质的影响、基因定位和许多其他科学研究”。有近11000项专利涉及海拉细胞,据估计,在过去的50年里,科学家已经培育了大约20吨的亨丽埃塔拉克斯细胞。

然而,另一种实验正在进行,涉及海拉的不朽细胞系,这是科学家们非常关注的问题之一。Beplay客户端安卓版

由于细胞系的生存和繁殖能力,细胞可能很难控制和包含。HeLa被发现是一种持久的实验室污染物,与其他细胞系混合,迫使研究人员宣布他们的结果无效。多达10%到20%的其他研究细胞系可能被HeLa细胞污染。如此广泛的海拉污染的影响尚不清楚。

Lenski的“长期进化实验”

(照片:Richard Lenski/密歇根州立大学

进化的过程以不同的速度进行,这取决于环境,但在一个人的一生中,即使是看到一个物种的细微变化也是非常困难的。然而,细菌令人难以置信的快速寿命和繁殖率可以为科学家提供一扇研究“实时进化”的窗口。

从1988年开始,研究人员理查德·伦斯基在他的“长期进化实验”中花了20多年的时间培育和拼接大肠杆菌。他的团队每天剔除1%的细菌生长,将它们移植到一个新的烧瓶中,作为一个新的进化分支生长。Lanksi正在追踪12种几乎相同的文化的进化变化。在进化树的一个分支中,大肠杆菌进化到能够在柠檬酸中生长,这是其他大肠杆菌分支都无法做到的。

尽管这种细菌多年来产生了数亿个突变(很可能实现了大肠杆菌可能出现的每一个点突变),但其中只有10到20个突变足以在大肠杆菌菌株中实现固定。

2011年2月,该实验产生了50000一代.与此同时,智人只是在我们的7500年的一代。


模拟世界:鸟类不应该被关在笼子里

生物圈两

甲骨文,亚利桑那州

生物圈二-最长运行的人类心理实验-阿特拉斯暗箱

(照片:腐臭变形虫/CC BY-SA 2.0

两年来,一组科学家自愿将自己限制在“生物圈二号”圆顶内,这是为了模拟火星上可能重现的各种环境气候而设计的。这个实验是所有这些受限生物圈类型实验中最长的。

尽管穹顶内的氧气含量下降了,但实验被认为是失败的,原因不是生态因素,而是根植于人类心理的因素。甚至省略保利海岸在实验结束时,生物圈人变得沮丧,彼此非常恼火,在理智的边缘徘徊。这些心理因素在这些类型的环境中是一个常见的问题。

在最近的一次空间站模拟中,一项为期8个月的研究进行了四分之三,模拟中的两名“宇航员”打了一架,而一名加拿大女子表示,她遭到了一名试图亲吻她的俄罗斯同事的性骚扰。在这些生物圈研究的基础上,产生了一个新的意想不到的心理学研究领域,即受限环境心理学

这些孤立的环Beplay客户端安卓版境问题在其他地方也很常见在南极洲的麦克默多站过冬潜艇上,在生物圈三号而且FMARS空间模拟,等等米尔


艺术与科学的交叉点:右脑与左脑的相遇……

人类语言家园项目而且少年时代

(照片:国际金融公司产品

被称为“人类语言家园计划”在美国,这项研究是一项持续的尝试,旨在全面描绘儿童语言习得的过程。在某种程度上现实世界的楚门的麻省理工学院(MIT)教授德布·罗伊(Deb Roy)在家中各处安装了一系列摄像机和麦克风,记录下儿子三岁前学习语言的每一分钟细节。

解析如此大量的原始数据所需的设备需要一个千兆字节(一百万千兆字节)的存储设备在家庭地下室;家庭电影的终极收藏。

成人发展实验室

哈佛成人发展实验室-纵向研究-最长的实验

纵向研究是科学实验的印度史诗。

传统的纵向研究人员从统计距离观察人类行为,记录在很长一段时间内(比如几十年)发生的发展。有史以来最史诗级的成人生活纵向研究是由哈佛大学成人发展实验室,的生活,一群毕业生的39 - 44(格兰特研究)与波士顿市中心的男性相比(格鲁伊克推测研究)洞察动态老化过程。

每两年,两组男性都要完成一份全面的调查问卷,调查影响他们心理、社会和身体健康的因素,以揭示“健康老龄化”的预测因素,包括压力、幸福感和遗传倾向。现在是第72个年头了,研究人员继续寻找线索获得难以捉摸的“美好生活”的秘密。其他长期纵向研究包括全国健康与发展调查弗雷明汉心脏研究。

导演迈克尔·艾普特的向上系列在多部纪录片的结构中进行自己的纵向研究。

这部剧开始于1964年,主人公是14个7岁的孩子,每个孩子都代表着英国社会中独特的社会经济地位。从此以后,每隔七年,阿普特就会说服尽可能多的最初参与者出现在电影中,让他了解他们生活的发展,并以此为基础制作后续的电影分期。这些作品是惊人的辛酸在第四频道有史以来50部最伟大的纪录片中名列榜首。

布尔查第教堂管风琴而且“尽可能慢”

哈尔伯施塔特、德国

约翰·凯奇在哈尔伯施塔特的圣布尔查迪教堂管风琴

约翰·凯奇在哈尔伯施塔特的圣布尔查迪教堂管风琴。(照片:Clemensfranz/CC BY-SA 4.0

这首在德国哈尔伯施塔特的圣布尔查迪教堂为管风琴创作的音乐作品,虽然其核心是约翰·凯奇的《风琴²/ASLSP(尽可能慢)》,但它也可以被视为一项社会实验,致力于衡量一件艺术作品可以延续多少代。

从2001年开始,预计将持续639年,这首音乐突破了机械表演和人类享受的界限,并考验了持续的艺术视野是否能经受住时间和历史的变化无常。


看草生长和冰川移动

有时,持续时间最长的科学实验与上述实验同等重要,同时引发的兴奋程度大致相当于看草生长……真的。

还有许多令人惊奇的长期的地球和水的实验正在进行中。下面的研究项目提供了300多年来关于地球土地和水的细微特征的信息。

  • 洛桑情节英国是科学实验中“常数”的完美例子。自1843年以来,这些农田一直被用于研究无机肥料对各种作物的长期影响,使其成为世界上持续时间最长的农业实验。紧随其后的是明天的情节伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校(University of Illinois Urbana-Champaign),该校的重要性仍然很大,以至于学生们普遍认为,该学院把三层楼的全新图书馆埋在地下,这样就不会挡住阳光。
  • 相反,朱诺冰原研究项目已经存在了半个世纪,以衡量由于气候变化可能发生的巨大变化,历史和当前的气候发展都证明了这一点。
  • 沿着马里兰州的切萨皮克湾海岸,一场正在进行的模拟大气变化实验已经进行了25年。研究结果揭示了地球对空气中二氧化碳含量增加的潜在反应,有助于预测海平面上升以及入侵物种的增长。

    繁殖和驯化:关于HMS比格犬和实际比格犬

驯化

古埃及象形文字画,展示了驯养动物的早期实例(被挤奶的奶牛)。
古埃及象形文字画展示了一种驯养动物的早期实例,被挤奶的奶牛。(照片:作者不详/公共领域

然而,远远超过上述所有实验的是人类一直在进行的被称为驯化的持续实验。

一个科学的例子是家养银狐这一实验始于1959年,由苏联科学家德米特里·别利亚耶夫(Dmitri Belyaev)开始,旨在了解狼是如何被驯化成家养狗的。通过选择性情,这项长达51年的研究如此成功地改变了这些野生狐狸的本性,以至于它们现在被作为家庭宠物出售(不幸的是,这是这项研究的资金来源),它们的行为很像家养狗。

但你只需要看看自己邻居的猫狗,或者他们盘子里的(牛、猪、玉米、小麦、大米等),就能看到人类历史上持续时间最长、可能也是最重要的科学实验。当然,这个特殊实验的结论还有待观察。