10 آزمايشي كه جهان را حيرت زده كرد

[azarafrooz 14,221]

[TABLE]

[TR]

[TD=bgcolor: #FFFFFF]اين آزمايش ها همه حوزه ها را درمي نوردند و تحت تاثير قرار مي دهند ; از تاثيرات داروهاي جديد گرفته ، تا ديدگاه فعلي ما نسبت به انفجار بزرگ. با وجود اين ، اهميت آزمايش هاي علمي تنها در تاييد يا رد يك نظريه علمي خلاصه نمي شود، بلكه باعث تغيير درك ما نسبت به زندگي ، حقيقت و حتي خودمان مي شود. گاهي اين آزمايش ها هستند كه درك عمومي ما از عملكرد جهان را دگرگون مي كنند و مفاهيمي را كه چون اسطوره اي مورد قبول قرار گرفته اند، فرو مي ريزند. برخي ديگر راه را بر پيشرفت هاي فناوري اعجاب انگيز باز مي كنند يا باعث رازگشايي اسرار زندگي مي شوند.

ماهنامه فوكوس ، 10 آزمايش برگزيده تاريخ را كه باعث تغييرات اساسي جهان شد، معرفي كرده است.

 

1-هنريش هرتز و كشف امواج راديويي ، 1888

سال 1888، در گوشه اي از يك آزمايشگاه تاريك ، جرقه اي كوچك كافي بود تا انقلابي بزرگ در عرصه فناوري به وجود آورد. هنريش هرتز 31 ساله آن هنگام به عنوان محققي در موسسه فناوري كالسروهه (Karlsuruhe) مشغول فعاليت بود. او مداري الكتريكي را در گوشه اي از آزمايشگاه خود ترتيب داد كه جرقه اي توليد مي كرد. وي مدار مشابهي را در گوشه ديگر اتاق تاريك آزمايشگاه خود سوار كرد و توانست به طور همزمان ، جرقه ديگري را در مدار مقابل ثبت كند. بدين ترتيب ، موفق شد وجود امواج نامريي انرژي الكترومغناطيسي را آشكار كند ; امواجي كه با سرعت نور منتقل مي شدند و براي انتقالشان حتي به محيط واسطه هم نيازي ندارند. اين خاصيت امواج الكترومغناطيسي ، 15 سال پيش از آن به وسيله فيزيكدان اسكاتلندي ، جيمز كلارك ماكسول پيش بيني شده بود، اما براي نخستين بار اين هنريش هرتز بود كه توانست وجود آنها را ثابت كند.

امروزه اين امواج به عنوان زيرساخت شبكه هاي جهاني راديو تلويزيون و ارتباطي در سراسر جهان كاربرد دارند.

 

2-استنلي ميلگرام و رابطه حرف شنوي و باور افراد

خرداد ماه سال 1961 ميلادي ، آگهي كوتاهي در نيوهيون رجيستر به چاپ رسيد كه در آن از خوانندگان علاقه مند دعوت شده بود در يك طرح مطالعاتي درباره ذهن انسان شركت كنند. اين آگهي به وسيله يك استاد 27 ساله روان شناس دانشگاه يل به نام استنلي ميلگرام منتشر شده بود، اما آزمايشي كه قرار بود انجام شود با آنچه در نگاه اول به نظر مي رسيد و اعلام شده بود، تفاوت هايي داشت. به كساني كه در اين آزمايش شركت كرده بودند، گفته شد هدف مطالعه ، تاثير تنبيه بر ميزان يادگيري است. آنها به اتاقي راهنمايي مي شدند كه مردي روي صندلي نشسته بود و الكترودهاي فراواني به سرش متصل كرده بودند. به گفته دانشمندان ، همكاران طرح مي بايست فهرستي از كلمات را كه در اختيار مرد قرار داشت و به وسيله او خوانده مي شد، مي شنيدند. به آنها گفته شد در صورت اشتباه فرد با كمك ميزي از كليدها كه در مقابلشان بود، پالس الكتريكي كه از ولتاژ 15 ولت آغاز و تا 450 ولت ادامه مي يافت به شخص وارد كنند.

اين ميز كليد در اتاق مجاور قرار داشت و آنها مي توانستند فريادهاي مرد را هنگامي كه شوك به او وارد مي شود، بشنوند. وقتي فريادهاي او اوج گرفت بيشتر شركت كنندگان ، خواستار تعليق آزمايش شدند، ولي دانشمندان به آنها گفتند بايد به دليل اهميت علمي تحقيق كار خود ادامه دهند و 65 درصد آنها اين آزمايش را تا رسيدن به ولتاژ 450 ولت ادامه دادند، جايي كه فرياد درد مرد به سكوت مرگباري منجر شد.

تنها نكته كوچكي كه در اين آزمايش به شركت كنندگان گفته نشده بود اين بود كه آن مرد، هنرپيشه است و واقعا شوكي به او وارد نمي شود. آزمايش هدف ديگري را نيز دنبال مي كند. با اين آزمايش ميلگرام نشان داد تمام رفتارهاي عادي افراد در صورتي كه بتواند حس همكاري و احساس وظيفه آنها را جلب كند بدون توجه به نتيجه تا رسيدن به مرزهاي مرگباري نيز مي تواند ادامه يابد. اين آزمايش ، دهه 1960 در جريان روند گسترش نازيسم تاييد شد و در دوران معاصر نيز، رسوايي شكنجه زندانيان ابوغريب عراق صحت اين آزمايش را بار ديگر تاييد كرد.

 

3-انريكو فرمي و واكنش زنجيره اي هسته اي ; َ1942

ايده توليد انرژي قابل مهار از نيروي هسته اي ، از ديرباز به وسيله دانشمندان پيشرو مطرح بود ; اما تا وقتي نتايج يك آزمايش پيشگامانه در محوطه زيرين يك زمين اسكواش در دانشگاه شيكاگو انجام شده بود منتشر نشد، هيچ يك از اين ايده ها به نتيجه نهايي نرسيدند.

در يك روز سرد زمستاني سال 1942، فيزيكدان ايتاليايي برنده جايزه نوبل انريكوفرمي ساخت نخستين راكتور هسته اي جهاني را به اتمام رساند. حالا پيل شماره يك شيكاگو يا (CP-1) آماده شده بود. اين راكتور كروي شكل از چندين تز گرافيت و اورانيوم راديواكتيو آميخته به هم و كنترل كننده كادميوم تشكيل شده بود. اين طراحي براي آن صورت گرفته بود كه با برخورد يك نوترون به هسته اورانيوم عمل شكافت آغاز شود و از نوترون هاي حاصل در اين واكنش براي ادامه اين زنجيره ، بهره برداري شود. اين زنجيره تا زماني كه نوترون كافي وجود داشت ادامه مي يافت و انرژي توليد مي شد.

فرمي 4.5 دقيقه اين راكتور را فعال نگاهداشت ، اما در همين مدت كوتاه ثابت كرد امكان مهار زنجيره شكافت هسته اي وجود دارد تا بدين ترتيب نخستين گام عملي براي ساخت راكتورهاي هسته اي برداشته شود.

 

4- تاييد نظريه گرانش اينشتين از سوي ادينگتون ، 1919

بامداد 7 نوامبر 1919، آلبرت اينشتين در حالي از خواب بيدار شد كه در انتظار دريافت تاييدي بر درخشان ترين كشف دوران جديد بود. ساعتي بعد رسانه هاي جهاني اعلام كردند نتايج آزمايشي نشان از آن دارد كه نظريه گرانش اينشتين و نسبيت عام (GR) صحيح است و بدين ترتيب نظريه جديد، جايگزين نظريه قديمي و كلاسيك گرانش نيوتن شد.

براساس نظريه نسبيت عام ، گرانش حاصل انحناي فضا زمان است و به همين دليل نور هنگام عبور از كنار اجسام پرجرم بايد دچار تغييراتي در مسير حركتش شود و يكي از اختر فيزيكدانان دانشگاه كمبريج موفق شد اين نظريه را با اندازه گيري موقعيت دقيق ستاره ها در خلال خورشيد گرفتگي مي 1919 تاييد كند.

اين اثر با نظريه نسبيت عام اين گونه توجيه مي شد كه محل ستارگان اطراف خورشيد كه هنگام كسوف ديده مي شوند بايد اندكي نسبت به زماني كه خورشيد در مسير راه آنها به زمين وجود ندارد، متفاوت ديده شود ; اما اين تاثير بسيار ناچيز بود و تشخيص آن معادل آن بود كه بتوانيد قطر يك تار مو را از فاصله 14 متري تشخيص دهيد. به همين دليل تحليل داده ها و عكسها چند ماه به طول انجاميد و سرانجام ادينگتون توانست اختلاف محلي را كه اينشتين پيش بيني كرده و براساس نتايج نظريه نيوتن ، توجيه ناپذير بود، تاييد كند. در حالي كه خود ادينگتون از ابراز تعجبش نسبت به اين نظريه خودداري نكرد. اين يكي از همكاري هاي بين المللي علمي بود كه در كوران جنگ بين دانشمندان از دو جبهه متخاصم (امريكا و آلمان) صورت گرفت و نشان داد علم به خطوط مرزي مليتها توجهي ندارد.

 

5-آزمون مايكلسون مورلي ، 1887

اگر شما سوار خودرويي باشيد كه با سرعت 70 كيلومتر بر ساعت در حال حركت است و خودرويي هم با سرعت 70 كيلومتر بر ساعت از مقابل به شما نزديك شود، سرعت نسبي آنها نسبت به هم چقدر خواهد بود؟ پاسخ ساده است ، 140 كيلومتر برساعت. اين احساس مشتركي است كه همه ما داريم ; اما سال 1887 دو فيزيكدان امريكايي ، آلبرت مايكلسون و ادوارد مورلي نشان دادند اين برداشت عمومي از سرعت نسبي را اگر بخواهيم درباره پرتوي نور تعميم دهيم ، بامشكل مواجه خواهيم شد. آن دو كوشش كردند وجود ماده اي به نام اتر را آشكار كنند.

اتر نوعي سيال بود كه گمان مي رفت تمام عالم را در برگرفته و نور به واسط وجود اتر است كه مي تواند در محيط ميان ستاره اي حركت كند. با وجود اين كه آنها هيچ نشانه اي از وجود اتر پيدا نكردند، اما به كشف مهمتري نايل شدند; نور هميشه يك سرعت دارد و اين مستقل از آن است كه ناظر در چه جهتي و با چه سرعتي حركت كند.

نتايج اين آزمايش ، برخي دانشمندان را وادار كرد تقصير را به گردن عدم دقت كافي دستگاه هاي آزمايش اندازند، اما يك كارمند جوان اداره ثبت اختراعات سوئيس به نام آلبرت اينشتين ، احساس كرد پاسخ بهتري براي اين مشكل يافته است. براساس نظر وي سرعت نور سرعتي عادي نيست بلكه اندازه آن در خلاؤ يك ثابت جهاني است كه براي همه ناظران (بدون در نظر گرفتن سرعت آنها) يكسان خواهد بود و همين ، نقطه آغازي بود تا نظريه نسبيت خاص را بنيان نهد كه همه عرصه ها را از الكترونيك تا رابطه جرم و انرژي E= mc2 در نورديد.

 

6-دالي (Dolly) گوسفند همانند سازي شده ، 1997

فوريه سال 1997 تصوير گوسفندي زينت بخش صفحه نخست روزنامه ها و نشريات سراسر جهان شد. اين گوسفند كه دالي نام داشت ، نخستين كلون يك حيوان بالغ ديگر در جهان بود. به عبارت ديگر، نسخه ژنتيكي كامل يك ميش كه با استفاده از DNA استخراج شده از سلول نمونه اصلي توليد و بازسازي شده بود. چند ماه بعد همان تيم تحقيقاتي از دانشمندان موسسه تحقيقاتي رازلين در اسكاتلند، دو بره ديگر به نامهاي مولي و پولي را به طور موفقيت آميز كلون كردند. تفاوت اين دو با نمونه قبلي در آن بود كه به كمك روشهاي مهندسي ژنتيك ، يك ژن انساني به ساختار ژنتيك آنها وارد شد و به همين دليل شير اين دو ميش فاكتوري داشت كه در انعقاد خوني كارايي دارد و در درمان هموفيلي مي توانست موثر باشد. اين نخستين گام بزرگ در راه استفاده ژنتيكي از حيوانات براي ارائه درمان هايي در حل مشكلات و بيماري هاي انساني بود.

دالي سال 2003 ميلادي پس از آن كه راه جديدي را در دانش بشر باز كرد، درگذشت ; راهي كه با تولد دالي آغاز شد و تحقيقات آن حتي درخصوص انسان نيز ادامه يافت.

هنوز پرسشهايي در اين خصوص وجود دارد. آيا امكان ادامه حيات براي نمونه ها وجود دارد و آيا اين كار اخلاقي است؟

 

7-اوسوالد اوري و DNA، 1994

فرانسيس كريك و جيمز واتسون ، به عنوان دانشمندان زيست شناسي اعتبار خود را مديون كشف رازهاي زندگي مي دانند كه روي DNA ثبت شده است ; اما آنچه باعث توجه كردن آنها به اهميت DNA شد، آزمايشي بود كه به وسيله اوسوالد اوري و شاگردانش در دانشگاه راكفلر ترتيب داده شد. براي سالها دانشمندان DNA را به عنوان جايگاه اطلاعات ژنتيكي مختص به هر فردي دانستند، اما سال 1944 پس از سالها آزمايش كه روي باكتري ها انجام شد، اين گروه ثابت كرد انتقال DNA از يك ميكرب به ديگري ، اجازه انتقال خصوصيات ژنتيكي ميكرب اول به دوم را نيز مي دهد. با وجود اين ، به دليل مسائل حاشيه اي ، تيم او هرگز نتوانست جايزه نوبل را به دليل اصلاح ديد اشتباه مردم نسبت به DNA به دست آورد.

 

8 -جورج مندل و وجود ژن ، 1857

اگر چه نظريه داروين بحث تكامل را وارد فاز جديدي كرد، اما براي خود او همواره اين پرسش مطرح بود كه چگونه خصوصيات يك گونه در خلال نسل ها منتقل مي شود. سال 1857 يك كشيش اتريشي به نام جورج مندل پاسخ را پيدا كرد. در خلال تعدادي آزمايش دقيق كه روي گياهان انجام شد، مندل نشان داد گياهان والد، به طور يكسان بر روي انتقال خصوصيات به گياهان فرزند نقش دارند و براساس قوانين ساده اي كه از مطالعه تركيبات مختلف گياهان به دست آمده بود، توضيحي در اين خصوص ارائه كرد و از آن مهمتر به اين نتيجه رسيد كه خصوصيات والدين در گياه حاصل به شكل تركيبي بروز نمي كند، بلكه يكي از آن خواص به طور كامل خود را نشان مي دهد.

مثلا تركيب يك بوته با يك گياه بلند قد، گياه متوسط توليد نمي كند، بلكه يكي از دو حالت را برمي گزيند. اين انتخاب كننده بعدها ژن نام گرفت ، ولي تا آغاز قرن 20 اهميت آن چندان مشخص نشده بود.

 

9-ادوارد جنر و واكسن ، 1796

 

سال 1980 سازمان جهاني بهداشت اعلام كرد بيماري ويروسي آبله كه سبب مرگ ميليون ها نفر در سراسر جهان شده بود براي هميشه از سياره زمين محو شده است. اين نخستين پيروزي نهايي بود كه مقابل يك بيماري واگيردار به دست مي آمد. اين پيروزي با آزمايشي آغاز شد كه 200 سال قبل از آن به وسيله يك پزشك انجام شده بود. براي قرنها دانشمندان در آسيا به اين نكته توجه داشتند مردمي كه يك بار به بيماري اي مبتلا بوده اند، برابر آن مصونيت پيدا مي كنند. اوايل قرن 18 اين ايده به وسيله بانو ماري درتلي مونتاج ، همسر يك ديپلمات انگليسي در تركيه به اروپا برده شد. جنر درباره اين موضوع تحقيق كرد. وي 14 مي 1796 مقداري از ويروس ضعيف شده آبله گاوي را به بازوي كودك 8 ساله اي به نام جيمز فيپز تزريق كرد. بعد از 10 روز فيپز علايمي از بيماري آبله را از خود نشان داد. اول جولاي ، جنر بار ديگر كودك را معاينه كرد و اين بار هيچ نشانه اي از بيماري در او نيافت. طي چند سال عمل واكسيناسيون به وسيله پزشكان در انگلستان و بقيه نقاط به كار گرفته شد، اما سازوكار اين كه چنين عملي چرا بايد باعث ايجاد مصونيت در افراد شود تا زماني كه سيستم دفاعي بدن به طور كامل مورد بررسي قرار نگرفت ، مشخص نشد. بعد از آن بود كه نظريه علمي عملكرد اين عمل مشخص شد و عصر مقابله و پيشگيري در برابر بيماري ها به كمك واكسيناسيون مشخص شد.

 

10-پاستور و ميكرب ها، 1860

سال 1860، دانشمند برجسته فرانسوي ، لويي پاستور آزمايشي ترتيب داد كه مي توانست علاوه بر اثبات وجود موجودات زنده نامرئي كه در هوا حضور دارند و موجب فساد قطعاتي مانند گوشت مي شوند، روشي براي نابودي آنها فراهم كند.

او در چند بطري ويژه شيشه اي قطعاتي از گوشت قرار داد. طبق معمول انتظار مي رفت پس از مدتي عمل فساد شروع شود، اما داخل شيشه هاي در بسته اي كه قبلا كاملا جوشانده شده بود، اثري از آغاز فساد ديده نشد، پاستور نتيجه گرفت ميكرب هاي نامرئي در مجاورت حرارت نمي توانند به حيات خود ادامه دهند، بنابراين عمل فساد در محيطي كه ميكرب ها نتوانند از طريق هوا وارد شوند و ديواره ها نيز ميكرب زدايي شده باشد، صورت نمي گيرد و بدين ترتيب اصول اوليه شناخت ميكرب ها و عمل گندزدايي كه بعدها جان دهها هزار نفر را نجات داد، آغاز شد.

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=bgcolor: #FFFFFF][/TD]

[/TR]

[/TABLE]