De 5 Mooiste Wetenschappelijke Demonstraties aller tijden

Als schoonheid in het oog van de toeschouwer is, is het redelijk om te zeggen dat het grote publiek de wetenschap duidelijk heeft gemaakt. De opeenhoping van gegevens in gecontroleerde situaties is immers geen belichaming. Maar een experiment kan mooi zijn, vooral als het verandert in een demonstratie. Er is iets te zeggen om de waarheid te zien transpireren.

In het boek van Frank Wilczer Het diepe ontwerp van de natuur vinden, de Nobelprijswinnaar in de natuurkunde beweert dat de wetenschap bewijst dat de wereld 'mooie ideeën belichaamt', en de natuur in de 'context van spirituele kosmologie' plaatst. Maar ongeacht of de onderliggende schoonheid van de wetenschap echt iets spiritueels is, valt het niet te ontkennen dat wetenschappers in staat zijn om hun instrumenten op een manier te rangschikken die diepgaand lijkt.

Hier zijn zeven van die opstellingen, elk is zo mooi als perfect gekalibreerd.

Foucaults slinger

In 1851 ging de Franse natuurkundige Leon Foucault naar het Parijse Pantheon en hing een 67 meter, 28 kilo slinger van de koepel. Terwijl hij het draaide, zorgde Foucault voor een bedrieglijk eenvoudige demonstratie van hoe de aarde beweegt - roterend en met de klok mee.

Tegenwoordig zijn de pendels van Foucault over de hele wereld te vinden, maar het is alleen op de polen van de aarde waar de slinger in gefixeerd opzicht naar de sterren zwaait terwijl de planeet beneden draait. Op elke andere locatie beweegt het vlak van de slinger ten opzichte van het traagheidsframe van de aarde. Toch illustreert de slinger van Foucault het feit dat elk punt van het universum zich op een vast punt bevindt. Als je een slinger ophangt en er op let dat niets anders de beweging dan de zwaartekracht beïnvloedt, kun je het bewijs zien van de rotatie van de aarde geduwd door de Coriolis-kracht, dezelfde kracht die verantwoordelijk is voor weerpatronen en zeestromingen.

De Regenboog

Meer specifiek scheen licht door een glazen prisma, waardoor een regenboog ontstond. Of als alternatief een caleidoscoop. Beide situaties illustreren het wetenschappelijke principe dat wit licht een combinatie is van alle zichtbare kleuren van een regenboog.

Sir Isaac Newton verklaarde dat "licht zelf een heterogene mengeling is van verschillende herschrijfbare stralen" tijdens zijn prisma-experimenten aan het eind van de 1600e. Terwijl Engeland door de pest werd geplunderd, experimenteerde Newton met lichtbreking en spreiding door een glazen prisma voor een lichtstraal te plaatsen, door een gat in een raamschaduw naar buiten te schieten. Zijn reeks experimenten met prisma's heeft geleid tot de ontdekking van het kleurenspectrum dat van nature is afgeleid en een integraal moment binnen de wetenschap van de optica.

De muziek van de sferen

De oude Griekse filosoof Pythagoras was geobsedeerd door wiskunde - zo geobsedeerd dat hij eigenlijk de Orde van de Pythagoreeërs vormde, die in wezen een sekte was die zich toelegde op wiskunde en zijn verbinding met de aarde. Een van de redenen waarom wiskunde zo mooi was, geloofde Pythagoras, was dat het verbonden kon worden met de harmonieën geproduceerd door het instrument: het was in wezen het fundament van muziek.

Door te experimenteren met snaarinstrumenten, bepaalde Pythagoras wat als een van de eerste kwalitatieve natuurwetten wordt beschouwd: dat de harmonie van tonen verbonden is met verborgen relaties in cijfers. Hij ontdekte dat tokkelstrings in bepaalde intervallen konden worden uitgedrukt als de verhouding van hele getallen - een proces dat ook de natuurkundige concepten van frequentie, consonantie en dissonantie incorporeerde.

De dubbele helix

De dubbele helix is ​​een van de meest herkenbare afbeeldingen in de wetenschap en met goede reden: de ontdekking van de moleculaire vorm van een dubbelstrengig DNA leidde tot revolutionaire inzichten met betrekking tot genetische code en eiwitsynthese. Voor het eerst geïllustreerd in 1954 door Odile Crick en gepubliceerd in het ene paginapaper "Een structuur voor deoxyribose-nucleïnezuur", maakte de dubbele helix plaats voor het eerste begrip van hoe genen het chemische proces in cellen regelen.

Francis Crick en James Watson, zwaar werkend vanuit het werk van Rosalind Franklin, rotzooiden met kartonnen uitsparingen van moleculen tot het besef dat DNA-strengen zich verbinden en samenwinden, elk met een ruggengraat van deoxyribose- en fosfaatgroepen terwijl ze aan de basis gehecht zijn van elke koppeling is een van de vier basen: adenine, cytosine, guanine of thymine.Ze waren verbluft over hoe tegelijkertijd complex en eenvoudig de structuur leek te zijn.

Kristallisatie

Kristallen zijn waarschijnlijk de mooiste belichaming van twee natuurlijke processen gecategoriseerd door wetenschap - ionische en covalente binding. Maar laten we teruggaan naar wat een kristal eigenlijk is: elk vast materiaal waarin componentatomen zijn gerangschikt in een bepaald patroon. Het oppervlak van het kristal weerspiegelt de interne symmetrie van het materiaal, waardoor het bolvormige, sprankelende uiterlijk van kristallen ontstaat. Een materiaal wordt kristallijn wanneer de atomen ervan verbonden zijn door ionische of covalente binding en de eenheidscellen van een kristal verbinden zichzelf om zichtbare vormen te vormen. Jonge wetenschappers kunnen bewijs kopen in speelgoedwinkels.

Slechts een paar kristallen zijn covalent gebonden (zoals diamanten) en ze zijn de sterkste. Dit kristalvormingsproces, lang gedebatteerd, werd in 2013 bevestigd door een team van Amerikaanse en Duitse onderzoekers.