Yer üzündə 10 ən böyük elmi təcrübə
Bəzən elmin genişlənməsi lazımdır. Yer kürəsini əhatə edən teleskoplardan tutmuş, ətrafda gəzmək üçün 24 saatdan çox vaxt aparan hissəcik sürətləndiricilərinə qədər, bu təcrübələr indiyə qədər aparılan ən böyük təcrübələrdəndir.
Qravitasiya dalğasının ovlanması
Cazibə dalğaları kimi tanınan kainatın qravitasiya sahəsində dalğalanmalar qara dəliklərin toqquşması və birləşən neytron ulduzları kimi kütləvi qalaktik hadisələrin qalıqlarıdır. Bu dalğalar hətta Böyük Partlayışın əks-sədasını da qeyd edə bilər. Onları aşkar etmək üçün alimlərə Lazer İnterferometr Qravitasiya Dalğası Rəsədxanası (LIGO) kimi böyük avadanlıq lazımdır .
LIGO hər biri 2,5 mil uzunluğunda (4 kilometr) qolu olan iki böyük alətdən ibarətdir. Alətlər təxminən 1900 mil (3000 km) məsafədə Vaşinqton ştatında və Luizianadadır . Qollar L formasında düzülmüş lazer interferometrləridir. Tək bir lazer şüası yarıya bölünür, hər yarısı qollardan birini endirir. Hər bir qolun sonunda hər yarım lazer şüasını bir neçə yüz dəfə sıçrayan və sonra yenidən birləşmək üçün qolları geri qaytaran bir sıra güzgülər var.
Heç vaxt fərqi ayırmayın: Keçmiş FTB agenti danışıqlar haqqında mənə nə öyrətdiBlinkist jurnalı
Müdaxilə modelini – işıq dalğalarının zirvələri və çökəkliklərinin birləşməsini araşdıraraq, alimlər təcrübə zamanı qravitasiya dalğasının baş verib-vermədiyini müəyyən edə bilərlər. Əgər belədirsə, onu ətraflı öyrənə bilərlər. Qollar nə qədər böyükdürsə, alət bir o qədər həssas olur, buna görə də LIGO indiyə qədər yaradılmış ən uzun lazer interferometrləri ilə öyünür .
LIGO bir neytron ulduzu və (ehtimal ki) super yüngül qara dəlik arasındakı birləşmədən tutmuş neytron ulduzları arasında çoxsaylı toqquşmalara qədər hər cür sirli qalaktik hadisələri aşkar etdi . (Həmçinin Vaşinqtondakı obyektdə buzlaqları dəyən qarğa sürüsü aşkar etdi – bu, kainatın dinamikası üçün daha az təsir göstərən müşahidədir.)
Əlaqədar: Qravitasiya dalğalarını ovlamaq üçün elm adamları yer üzündə ən sakit nöqtəni yaratmalı idilər
Dünyanın ən böyük atom parçalayıcısı
Çox kiçikləri öyrənmək üçün alimlər bəzən çox böyük alətlərdən istifadə etməli olurlar. Onlar dünyanın ən böyük hissəcik sürətləndiricisi olan Böyük Adron Kollayderindən (LHC) daha böyük deyil . Avropa Nüvə Tədqiqatları Təşkilatı CERN tərəfindən idarə olunan bu 16,7 mil diametrli (27 km) halqa ATLAS, CMS, ALICE və LHCb kimi tanınan dörd detektorla bəzədilib. Yerləşdiyi yerə uyğun olaraq, 7,700 ton (7,000 metrik ton) ATLAS indiyə qədər yaradılmış ən böyük hissəcik detektorudur . Alət, elm adamlarının yüksək sürətlə hissəcik şüalarını bir-birinə vurması və Higgs bozonu kimi çətin elementar hissəcikləri atan toqquşmalar yaratması nəticəsində yaranan geniş spektrli subatom hissəciklərini ölçür .
LHC, maqnit sistemlərində 10,000 tondan (9,000 metrik ton) çox dəmir və günəşə və altı dəfə geriyə, sonra isə Yerlə Ay arasında bir neçə dəfə uzanmaq üçün kifayət qədər niobium-titan kabelinə malikdir. Bu, həm də yer üzündəki ən böyük, ən soyuq soyuducudur, çünki maqnitlər kosmosdan bir qədər soyuq olan mənfi 456,25 dərəcə Fahrenheit (mənfi 271,25 dərəcə Selsi) temperaturunda saxlanmalıdır.
Miniatür Amazon yağış meşələri
Amazon FACE layihəsi: İqlim dəyişikliyinin tropik meşələrə təsirinin araşdırılması – YouTube
Qalıq yanacaqların yandırılması vasitəsilə hər il tonlarla karbon qazını (CO2) atmosferə vurmaqla bəşəriyyət son dərəcə geniş miqyaslı və çox nəzarətsiz bir təcrübə həyata keçirir. Amazon tropik meşələrində tədqiqatçılar öz böyük təcrübələrində bu istixana qazlarının təsirlərini başa düşməyə çalışırlar.
“AmazonFACE” adlanan layihə yüksək CO2-nin “planetin ağciyərlərinə” təsirini anlamaq üçün dünyanın ən böyük tropik meşə hövzəsinin hissələrində karbon qazının konsentrasiyasını artırmaq məqsədi daşıyır.
FACE “Free-Air Carbon Dioxide Enrichment” deməkdir. Təcrübə altı 98 fut diametrli (30 m) sahədə 12 müşahidə massivindən ibarətdir: üçü ətrafdakı karbon qazı konsentrasiyalarında və üçü daha yüksək konsentrasiyalarda. Ən yüksək konsentrasiyaya – milyonda 615 hissəyə – 2070-ci illərə qədər ölkələrin davamlılığa doğru yavaş və qeyri-bərabər irəliləyiş əldə etdiyi iqlimin təsirinin azaldılmasına aparan orta yolda çatacağı proqnozlaşdırılır .
Hər bir süjetdə 400-ə yaxın bitki növü və daha çox göbələk və torpaq mikrob nümunələri var – tam ekosistem. Layihənin icraçı meneceri və Amazon Tədqiqatları Milli İnstitutunun tədqiqatçısı Beto Quesada , karbon qazı artdıqca, bitkilər daha tez fotosintez edir və yarpaqlarından daha az su buraxır. Bu, meşələri Amazon bölgəsinə quraqlıq gətirəcəyi gözlənilən iqlim dəyişikliyinin təsirlərindən qorumağa kömək edə bilər .
Layihənin elmi koordinatoru və Campinas Universitetinin Kənd Təsərrüfatına Tətbiq Edilən Meteoroloji və İqlim Tədqiqatları Mərkəzinin tədqiqatçısı David Lapola , lakin bu iki proses və sağlam meşə ilə dağılan ekosistem arasındakı uçurumun tarazlığı məlum deyil. UNICAMP) Braziliyada.
“Biz iqlim dəyişikliyi işığında Amazon meşəsinin gələcəyi ilə bağlı ən böyük qeyri-müəyyənliklərdən birini həll etməyə çalışacağıq” dedi Lapola Live Science-a.
Tədqiqatçılar əlavə CO2-nin bitki fiziologiyasına təsirini, o cümlədən karbonla zəngin bir atmosferdə bitkilərin yarpaq kimi müvəqqəti strukturlar və ya ağac kimi daha qalıcı xüsusiyyətlər əlavə edib etmədiyini ölçəcəklər. Bunu öyrənmək vacibdir, çünki ağac əsrlər boyu karbonu bağlayır, halbuki yarpaq yetişdirmək üçün istifadə olunan karbon bir və ya iki il ərzində ətraf mühitə yenidən daxil olur. Təcrübənin ən azı on il davam edəcəyi gözlənilir.
“Bu, ekosistem miqyaslı bir təcrübədir,” Quesada dedi, “amma bundan daha çox şeydir. Bu, yağış meşələrinin itirilməsinin göstərəcəyi sosial, iqtisadi və ekoloji təsirlərə aiddir.”
Həqiqətən böyük bir karbon tutma qurğusu
İqlim Dəyişikliyi üzrə Hökumətlərarası Panelə görə, bəşəriyyət qlobal temperaturun sənayedən əvvəlki səviyyədən 1,5 C (2,7 F) yuxarı qalxmaması üçün təkcə atmosferə karbon qazı buraxmağı dayandırmalı deyil. Biz də karbonu havadan geri çəkməliyik.
2050-ci ilə qədər Paris Sazişində müəyyən edilmiş istiləşmə həddinə çatmamaq üçün 6-10 giqatonluq karbon ekvivalenti çıxarılmalıdır. Sənaye tullantılarının tutulması və biokütlənin basdırılması kimi karbon sekvestrasiyası üçün bir çox variant var. Lakin ilk kommersiya miqyaslı dəniz karbon tutma qurğusu karbonu birbaşa okeandan çıxarmağı hədəfləyir.
Okean təbii olaraq atmosferdən karbon qəbul edir, lakin insan ömrünün miqyasında iqlim dəyişikliyi yaratmaq üçün onu kifayət qədər sürətlə udmaq mümkün deyil. Karbon tutma şirkəti Equatic bu qrafiki sürətləndirməyi hədəfləyir.
Equatic-in baş əməliyyat direktoru Edvard Sanders Live Science-a bildirib ki , “Equatic-in kommersiya zavodu dəniz suyunu vuraraq, elektrik cərəyanı keçirərək və sonra atmosferdən hava axını ilə dəniz suyu ilə təmasda olmaqla bir ton karbonu çıxarmaq üçün beş dəqiqə çəkir” dedi. e-poçtda. “Bir ton karbonu çıxarmaq üçün açıq okeanın ekvivalent sahəsi 12 ay çəkir”.
Dəniz suyundan karbonu çıxaran kimyəvi proses həm də bir çox sənayelər üçün olan və karbon tutma prosesinin enerji xərclərinin 40%-ni yandırmaq üçün yanacaq kimi yandırıla bilən bir kimyəvi maddə olan hidrogen yaradır. Karbon daha sonra dəniz qabıqlarında tapılan eyni material olan bikarbonat kimi təcrid olunur ki, bu da karbonu 10.000 ilə qədər atmosferdən kənarda saxlayacaq . Bu bikarbonat dənizə qaytarıla bilər və ya gübrələrdə istifadə edilə bilər. Sanders dedi ki, o, həm də sahil bərpasında tikinti materialı kimi xidmət edə bilər.
Oxşar təcrübələr pilot miqyasda aparılıb , lakin Equatic-in Kvebekdəki obyekti 2027-ci ildən başlayaraq ildə 120,700 ton (109,500 metrik ton) karbon tutmağı hədəfləyəcək. Bu, istixanada çökmə yaratmaq üçün ilk kommersiya miqyaslı cəhd olacaq. okeanlar vasitəsilə atmosferdə qazın həddindən artıq yüklənməsi.
Körpələr dünyası
Körpələr dili necə öyrənirlər? Onlar jestləri nə vaxt başa düşürlər? Onlar böyükləri təqlid etməyə hazırdırlarmı? Bütün bu suallara cavab vermək çətindir, çünki körpələr tədqiqat mövzularını çətinləşdirir, ağlamağa və gözlənilməz yuxuya meyllidirlər.
Tədqiqat işləri aparmaq üçün məşğul, yorğun valideynləri və onların tez-tez əməkdaşlıq etməyən körpələrini işə götürməyin çətinliyi ManyBabies-in doğulmasına səbəb oldu. 50-dən çox ölkədən olan tədqiqatçıların bu qlobal əməkdaşlığı körpələrin inkişafı ilə bağlı daha kiçik miqyaslı tədqiqatları böyük nümunə ölçülərinə – çox vaxt minlərlə körpəyə birləşdirir.
Tədqiqat əməkdaşlığı, körpələrin həqiqətən də böyüklər nitqindən daha çox körpə nitqini üstün tutduqlarını aşkar etdi və bu, körpənin ayaqlarının ovsunlanmasına təbii meylinin onlara dil öyrənməyə kömək edən təkamül uyğunlaşması olduğunu göstərir. Tədqiqatçılar indi körpələrin digər insanların inancları haqqında anlayışı necə inkişaf etdirdiyini öyrənirlər – bu, ağıl nəzəriyyəsi kimi tanınan bacarıq – və vəziyyətlərə mücərrəd qaydaları tətbiq etməyi öyrəndikləri zaman anlamağa çalışırlar . Onlar həmçinin körpələrin nə öyrəndiyini öyrənmək üçün göz izləmə texnologiyası və qeyri-invaziv beyin görüntüləmə üsulları kimi yeni üsullar inkişaf etdirirlər.
Antarktika buzunun şəhər ölçüsündə bir parçası
Neytrinolar tez-tez “kaya hissəciklər” adlanır, çünki demək olar ki, kütləsiz hissəciklər maddədən keçərkən çətinliklə qarşılıqlı təsir göstərirlər. Nadir hallarda digər maddələri narahat etdikləri üçün onları aşkar etmək çətindir. Lakin uzaq kosmik mənbələrdən neytrinoların tapılması pulsarlar, supernovalar və qara dəliklər kimi yüksək enerjili mühitləri müşahidə etmək və təhlil etmək üçün bir yol ola bilər.
Viskonsin-Madison Universitetinin fizika professoru Albrecht Karle deyir: “Bizə bir milyard ton material kimi çox böyük bir hədəf lazımdır ki, onların bəzilərini tutmaq üçün vaxtaşırı döyüş şansı olsun”.
Bu milyardlarla ton material Cənub Qütbündəki bir kub kilometr buzdan gəlir. Karle həm ölçüsü, həm də uzaqlığı ilə diqqəti çəkən IceCube Neytrino Rəsədxanasının elm və cihazlar üzrə direktor müavinidir. IceCube, Antarktika buzuna 4800-8000 fut (1450-2450 metr) qazılmış deliklərdən keçən simlər üzərində bir sıra optik detektorlardan ibarətdir.
Bir neytrino buzla qarşılıqlı əlaqədə olduqda, kiçik işıq parıltıları yayan digər hissəciklər yaradır. Sensorlar bu işığı aşkarlayır və neytrino və onun mənbəyini aşkar etmək üçün onun dalğa uzunluğunu ölçə bilir. (Buna görə də buz kimi şəffaf bir mühit vacibdir, Karle Live Science-ə dedi – işığın aşkarlanması üçün material aydın olmalıdır.)
IceCube məlumatları alimlərə təkcə işıqdan deyil, maddədən də istifadə etməklə Süd Yolunun ilk xəritəsini yaratmağa imkan verib . Rəsədxana həmçinin heç bir asan izahı olmayan qəribə, yüksək enerjili kosmik şüalar aşkar edib. Karle və onun həmkarlarının daha da böyük planları var. Hazırda onlar daxil olan neytrinoları gücləndirmək üçün 200 kvadrat mil (500 kvadrat kilometr) radio detektor massivi ilə mövcud rəsədxananı indiki ölçüsündən səkkiz dəfə genişləndirəcək IceCube Gen-2 üçün plan hazırlayırlar . Bu, detektorun həssaslığını kütləvi şəkildə artıracaq və ondan keçən neytrinoları daha yaxşı təsnif etməyə imkan verəcək, Karle bildirib.
Dünyanı əhatə edən psixologiya tədqiqatı
COVID-19 pandemiyası çoxlu sayda nəzarətsiz dəyişənlərə malik olsa da, özünün qlobal təcrübəsi idi. Psixoloqlar bu paylaşılan qlobal təcrübədən bütün zamanların ən böyük psixi tədqiqatlarından bəziləri ilə istifadə etdilər.
Təxminən 50,000 iştirakçı ilə birində, daha güclü milli kimliyə sahib insanların ictimai sağlamlıq səyləri ilə daha çox əməkdaşlıq etdiyini gördük . 67 ölkədə öz milləti ilə eyniləşdirmə hissi daha güclü olan insanlar, karantin zamanı daha zəif hissləri olanlara nisbətən daha çox dayanıblar, ictimai səhiyyə siyasətlərini dəstəkləyiblər və başlanğıcdan sonra sosial uzaqlaşma və daha sərt fiziki gigiyena ilə məşğul olduqlarını söyləyirlər. pandemiyadan. Müəlliflər qeyd ediblər ki, milli kimlik kollektiv mənsubiyyət və qarşılıqlı əməkdaşlıq hissi ilə bağlıdır. Bu, öz ölkəsinin başqalarından daha yaxşı olduğuna inanan milli üstünlüklə bağlı inanclardan fərqlidir.
Müəlliflər yazır: “Bu nəticələr insanın öz sosial qrupları ilə eyniləşdirmənin faydalarına dair sosial psixoloji ədəbiyyata uyğundur”. “Onlar həmçinin milli və ya qlobal sağlamlıq böhranı zamanı nəzərə çarpan ola biləcək [milli kimliyin] potensial faydasını vurğulayırlar.”
Təxminən 27,000 iştirakçının iştirak etdiyi başqa bir böyük COVID dövrü araşdırması, muxtariyyəti vurğulayan mesajların sosial uzaqlaşma tövsiyələrinə riayət etməyi təşviq etdiyini tapdı . Tədqiqat 89 ölkədə fərqli sosial uzaqlaşdırma mesajlaşma strategiyalarını sınaqdan keçirdi və müəyyən etdi ki, şəxsi muxtariyyətə və düşünülmüş seçimlərin dəyərinə diqqət yetirənlər utanc və təzyiqi vurğulayan mesajlardan daha təsirli olur.
Əsrlər boyu davam edən bitki təcrübəsi
Ölçüsü kiçik, lakin müddəti böyük olan Miçiqan Dövlət Universitetinin botanikçisi Uilyam Ceyms Bilin toxum canlılığı təcrübəsi 1879-cu ildən bəri davamlı olaraq davam edir. Bu təcrübənin məqsədi müxtəlif bitkilərin toxumlarının cücərmədən əvvəl nə qədər müddətə hərəkətsiz vəziyyətdə qala biləcəyini öyrənməkdir. Bunu öyrənmək üçün Beal 23 müxtəlif bitkinin toxumlarını 3 fut
(0,9 m) dərinlikdə cücərməməsi üçün toxunulmaz (və gizli) yerə basdırdı. O, beş illik artımlarla şüşələri açmağa başladı – nəticədə bu boşluq hər 10 ildən bir uzanırdı.
İnanılmazdır ki, təcrübə hələ də davam edir – və indi tədqiqatçılar şüşə açılışları arasındakı boşluğu 20 ilə qədər uzadırlar, çünki toxumlar cücərməyə davam edir. Son şüşələr 2021-ci ildə açılıb və növbəti dəst 2040-cı ildə parlayacaq. Tapıntılar bitkilərin təkamülü və toxumların cücərməsi üçün təsir göstərir və yaşayış mühitinin bərpası və toxum bankçılığı prosesini başa düşmək üçün faydalı ola bilər. uzaq gələcəkdə potensial istifadə.
Plan, Miçiqan ştatının məlumatına görə, təcrübəni 2100-cü ilə qədər davam etdirməkdir . Bu, toxumlarının cücərmədən əvvəl otura biləcəyi maksimum yaşı tapmaq üçün kifayət edəcəkmi? Yəqin ki, yox; bitkilər 2000 ilə qədər toxumdan cücərmişlər .
Çinin dəhşətli dərəcədə nəhəng radio teleskopu
Çinin Beş yüz metrlik Aperture Sferik Teleskopu (FAST) massivi, diametri 1640 fut olan dünyanın ən böyük tək qablı radio teleskopudur. Qabın üstündə 328 fut (100 m) polad qüllələr və 6,670 kabel var. İndi tikintinin yeni mərhələsi obyektə 24 131 fut (40 m) daşınan radio teleskop əlavə edir .
Bu massiv Çinin Quizhou əyalətinin sərt topoqrafiyasında Dawodanq adlı təbii çökəklikdə yerləşir. Bu, onu insan mənbələrinin elektromaqnit müdaxiləsindən qoruyur və kosmik radio siqnallarına həssaslığını artırır. Çin Elmlər Akademiyasının (CAS) məlumatına görə, məqsəd teleskopun həssaslığından kainatın geniş miqyaslı tədqiqatlarını aparmaq üçün istifadə etməkdir.
FAST 2020-ci ildə tam gücü ilə fəaliyyətə başlayıb və artıq elektromaqnit şüalarının müntəzəm impulsları yayan fırlanan neytron ulduzları olan 200-dən çox pulsarı kəşf edib. Bunlara 4000 işıq ili uzaqlıqda yerləşən və fırlanma müddəti 10 millisaniyədən az olan PSR J0318+0253 pulsarı daxildir.
Dünyanın əksər hissəsini əhatə edən teleskop şəbəkəsi
Dünya ölçüsündə bir teleskopla nə görə bilərsiniz? Yaxşı, Süd Yolunun qəlbindəki qara dəlik, bir şey üçün.
Hadisə Üfüqü Teleskopu (EHT) Qrenlandiyadan Cənub Qütbünə (şimaldan cənuba) və İspaniyadan Havay adalarına (şərqdən qərbə) qədər uzanan radio teleskoplar şəbəkəsidir. EHT-dəki rəsədxanaların dəqiq sayı zamanla dəyişir (2021-ci ildə bu, 11 idi) və gələcəkdə Kanar adaları üçün nəzərdə tutulan biri də daxil olmaqla yeni teleskoplar əlavə olunacaq.ƏLAQƏLİ HEKAYƏLƏR
— Dünyanı dəyişdirən 32 fizika təcrübəsi
— İnsanların hələ də yadplanetli həyatı tapmamasının 12 qəribə səbəbi
– Yəqin ki, heç eşitmədiyiniz 32 mühüm alim
Bu rəsədxanalar qara dəliklərlə əlaqəli zəif radio siqnallarını aşkar etmək üçün birlikdə işləyir. Bu əməkdaşlıq heç bir işığın və ya maddənin qaça bilməyəcəyi sərhəd olan hadisə üfüqünün konturları da daxil olmaqla, qara dəliyin ilk görünüşünü yaratdı . Elm adamları həmçinin qalaktikamızın mərkəzindəki qara dəliyin valehedici burulğanını gördülər və Perseus A qalaktikasının mərkəzində yerləşən superkütləli qara dəlikdən atılan nəhəng elektromaqnit reaktivləri müşahidə etdilər. Bu yaxınlarda onlar bir kvazarın ürəyinə nəzər saldılar . böyük bir qara dəlikdən güc alan super parlaq qalaktika nüvəsi.
Beynəlxalq Araşdırma və Təhsil üzrə Qara Dəlik Tərəfdaşlığına görə , EHT böyük olmalıdır, çünki o, kainatı səkkizdən 14 saata qədər davamlı olaraq bir neçə bucaqdan müşahidə etmək qabiliyyətinə əsaslanır teleskop. Bu alqoritmlər həm də müşahidələrin üst-üstə düşməsi üçün Yerin fırlanmasına əsaslanır və tədqiqatçılara çoxsaylı teleskopların şəkillərini birləşdirməyə imkan verir. Yalnız bundan sonra onlar kainatdakı ən böyük, lakin ən çətin görünən hadisələrə nəzər sala bilərlər.