致知这10张图片改变了科学界你信吗
2016-11-24 来源:不详 浏览次数:次人类肉眼的能力有限,太高的速度、太细小的物件、太复杂的结构,我们都未必能够完全识别,很多情况下只能靠感觉或想象去理解这个世界。
在历史上,一些图片和照片的出现,证实了人们原本不知道的真像,并会冲击我们的固有的思维和观念,带给我们全新的宇宙观和科学视野。
1.运动的马-埃德沃德·迈布里奇()
年6月19日,埃德沃德·迈布里奇(EdwardMuybridge)采用12台双镜头照相机列成一排,对一名骑手骑马快速奔跑的瞬间进行拍摄,尽管画面不是非常清晰,但是从其中一幅作品上还是可以看出,当马全速奔跑的某个瞬间,马的四蹄是全部腾空的。正是这一些列照片,结束了数世纪以来长期困惑画家和艺术家们的难题和争论。
迈布里奇是历史上第一个使用连续放置的相机拍摄来分析运动特性的人。这项任务是受美国铁路大亨利兰·斯坦福(LelandStanford)的委托,他想让迈布里奇证明马在小跑运动中的某一刻四足会同时离地。
年,迈布里奇成功拍下了马在奔跑中的照片,自此之后,他拍摄了超过,张各种动物以及人运动的照片。除此之外,他还拍摄过约塞米蒂山谷和阿拉斯加的风光照,以及在年拍摄旧金山的度全景照片。
年,迈布里奇发明了“动物实验镜”(Zoopraxiscope)。它通过将系列照片连续转动来制造出运动的效果,这些静态照片都是印制在一个可以转动的圆盘上。这项发明是电影摄影术诞生的重要前提。
△手工进行上色的动物实验镜盘
2.人体解剖图-达文西(-)
在达文西的年代,没有人系统地製作过人体内外结构的图片,但达文西却用超过张手绘图,运他的绘画技术,为现代解剖学作了一个重要的奠基石。
3.原始元素周期表-门得列夫()
几乎每个上过化学课的人都背诵过元素周期表,可说它是化学甚至科学中的核心知识。而我们今天看到的非常押韵的元素周期表,就是由门得列夫这份像手稿一样的作品演变而来的。
4.鸭嘴龙照片-第一次整只恐龙参展(年代)
其实当年已有考古学家找到其他恐龙,但这一只却是最完整的,并在美国费城作出展览。而这些照片广传于全世界,让大众深深了解到在人类以前曾经出现过恐龙这一地球霸主。
5.第一张X-光照片-伦琴()
伦琴(R?ntgen)本身是一位物理学家,为了证实他的理论,在年12月22日一个傍晚,请他的妻子伸出手,让他用“新型光线”拍出这幅照片,当时“曝光”时间是15分钟,能清楚显示出一隻手的骨骼形态。这种新型光线正是我们今天医疗界广为使用的X光射线,此次发现为开创医疗影像技术铺平了道路。
正是因此,年伦琴被授予首次诺贝尔物理学奖。这一发现不仅对医学诊断有重大影响,还直接影响了20世纪许多重大科学发现。例如安东尼·亨利·贝克勒尔就因发现天然放射性,与居里夫妇共同获得年的诺贝尔物理学奖。到为了纪念伦琴的成就,X射线在许多国家都被称为伦琴射线,另外第号化学元素Rg也以伦琴命名。
6.照片51-罗莎琳德·富兰克林()
这照片真的就叫做“照片51”,可想而知它的历史地位。罗莎琳德·埃尔西·富兰克林(RosalindElsieFranklin)拍摄的这张X光照片,第一次证实了DNA的形态及结构,进而深远影响了遗传工程学及生物科技学。
罗莎琳德·埃尔西·富兰克林是一位英国物理化学家与晶体学家。她所做的研究,专注于DNA、病毒、煤炭与石墨等物质的结构。其中她所拍摄的DNA晶体衍射图片“照片51号”,以及关于此物质的相关数据,是之后詹姆斯·沃森与佛朗西斯·克里克解出DNA结构的关键线索。
△富兰克林在显微镜前进行研究
此后她也领导了关于烟草花叶病毒与小儿麻痹病毒的研究。年,富兰克林因支气管肺炎及卵巢癌逝世。3年,伦敦国王学院将一栋新大楼命名为“罗莎琳—威尔金斯馆”以纪念她与同事莫里斯·威尔金斯的贡献。
7.在氢气泡室追踪中微子()
一般人大概都无法了解这张照片有什么价值,其实这是第一次在视觉上证实了中微子的存在,在历史上也稳固了“能量守恒”这一个物理定律。
中微子是一种基本粒子,不带电,质量极小,与其他物质的相互作用十分微弱,在自然界广泛存在。太阳内部核反应产生大量中微子,每秒钟通过我们眼睛的中微子数以十亿计。中微子能自由地穿过人体、墙壁、山脉乃至整个行星,难以捕捉和探测,因而被称为宇宙中的“隐身人”。如今,位于南极站的“冰立方天文台”,是世界上最大的中微子探测器,它利用埋在南极冰下的粒子探测器,捕捉源自太阳系外的高能中微子。
8.硅晶格结构-格尔德·宾宁及海因里希·罗雷尔()
如今,我们常听到“纳米技术”,但涉及这么微小的分子世界,我们是怎样观测呢?在格尔德·宾宁(GerdBinnig)及海因里希·罗雷尔(HeinrichRohrer
发明了扫描隧道显微镜(scanningtunnelingmicroscope,简称STM)这项技术后,人类的科学研究才得以进入分子的领域。两位研究者也正因为此项发明,共同获得了年的诺贝尔物理学奖。
△扫描隧道显微镜观察到的硅晶格结构
STM使人类第一次能够实时地观察单个原子在物质表面的排列状态和与表面电子行为有关的物化性质,在表面科学、材料科学、生命科学等领域的研究中有着重大的意义,被国际科学界公认为20世纪80年代世界十大科技成就之一。
9.宇宙微波背景图-GeorgeSmoot/NASACOBE(-)
相信不少人都听过“宇宙大爆炸论”,即是宇宙最初是由于大爆炸而形成,下面这张很奇妙的“照片”,就是人类使用地面的或卫星仪器绘制的全天的或局部的宇宙微波背景辐射的图。
△这幅图片显示了宇宙中最古老的光线
第一个发现宇宙微波背景的不均匀性的仪器是年发射的COBE卫星。目前最好的宇宙微波背景图是1年发射的WMAP卫星获得的。其分辨率可以达到0.7度。使用WMAP卫星的宇宙微波背景图人们可以精确地确定宇宙的年龄是亿年。
宇宙微波背景辐射被认为是距今约亿年前的一次宇宙“大爆炸”的“余烬”。“大爆炸”之后的宇宙温度极高,之后30多万年,随着宇宙膨胀,温度逐渐降低,宇宙微波背景辐射正是在此期间产生的。
10.脑虹-哈佛脑科学中心(7)
直到今日,人类的大脑是如何运作依然是个谜题︰意识、感觉、情绪的原理,都是我们全力要破解的课题,透过“萤光蛋白”,把脑里的神经元染色,就可拍摄到它们的运作与动态,这是科学界的一个重大突破。
在研究中,美国哈佛大学的专家利用特殊的基因工程手段,成功地让转基因小鼠神经元表达了4种颜色的荧光蛋白:黄色、红色、青色、橙色(或绿色)。结果在小鼠脑部细胞可以观察到大约90种不同的色彩,色彩斑斓,研究人员称其为“大脑彩虹(Brainbow)”。“大脑彩虹”将使科学们能够长途追踪神经回路,并能观察到神经回路的联接方式。
通过这种技术,小鼠脑部的各个神经元呈现出各种色彩,清晰可辨,让我们可以在错综复杂的神经网络中跟踪分析特定轴突,也可以绘制完整的神经网络图谱。另外,此次研究结果也非常具有美感,这使得相关研究人员还获得了当年奥林巴斯生物显微摄影大奖(OlympusBioScapesDigitalImaging湖北治疗白癜风医院北京最权威的白癜风医院