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盘点史上最炫酷的大学实验室

嘉峪检测网        2015-03-22 12:21

学生时代,我们在物理、生物、化学等课堂上做过各种实验,即便知道结果,依然兴致冲冲地捣鼓着各种器材,试管、烧瓶、电路、培养皿...而世界上的实验远不止这些,美国《大众科学》杂志曾对“最炫酷的大学实验室”做过一次盘点,上天入地,无所不包,我们只能目瞪口呆的用一个字形容:cool!

 

1.雷电实验室

整个夏天,有风暴经过时,雷电实验室的研究人员和学生24小时全天候工作,以触发雷电。一条细导线连接到火箭上作为一个导火索,诱发雷电通过所谓的等离子体通道到达接地的金属发射台。

 

该实验室的传感器网络帮助解决有关雷电的奥秘:例如每次雷击的独特电磁场的成因,或者一次直击将如何影响地下电缆。但触发雷电并不像想象的那么容易。实验室共同主任弗拉基米尔·拉科夫(VladimirRakov)说,每个夏天,如果学生们能触发40次雷击就算幸运的了,而其中多次触发成功可能是在同一风暴期间。

 

五年前,雷电实验室的学生们协助作出了10年间的最大发现之一:大多数雷电都释放出X射线。今天,学生们仍在试图弄清楚其成因,通过建立新的X射线传感器网络。

 

2.火箭实验室

每年,20名航空和机械工程专业的学生可以用8个月时间来设计,建造,和试飞火箭。有一年,学生建造了约16公斤重,约2.6米长的碳纤维火箭,搭载有先进的数据收集系统。火箭的整流罩内装有一个摄像头和航空电子设备,来记录火箭的飞行路径和其他资料;在尾端,装有温度和压力传感器。

 

学生可以拿火箭参与美国航天局赞助的学生火箭发射竞争,并提交一份报告给航天局的科学家和工程师,就像一个公司竞标一份合同一样。虽然这次报告只是一个学术活动,一些火箭团队的校友留下来继续为NASA工作。美国航天局的马歇尔太空飞行中心和阿拉巴马大学亨茨维尔分校就在一条街上。

 

“在这里,学生整天玩火,摆弄炸药,”工程教授莫泽说。“没有比这更让人羡慕的了。”

 

3.碎片撞击测试实验室

除了抛射物体外,风科学与工程研究中心碎片撞击测试实验室的学生也亲身投入到真正的龙卷风和飓风中。飓风来袭之前,德州理工的学生在现场建立一个流动研究中心,进行几十项测量,包括风速和风暴眼的强度。他们的仪器是风暴中唯一能保持完好无损的,现在风科学与工程研究中心拥有唯一一份卡特里娜飓风登陆时风暴眼强度的完整记录。

 

基于实验室测试和风暴期间及之后的灾难现场数据,该中心还建立了更准确的龙卷风技术测定方法,称为增强的藤田级数(EnhancedF-Scale)。它反映了最近的发现,低速风造成的破坏比之前预想的要大。

 

当学生不沉浸在毁灭性的飓风中时,他们设想如何使风力发电效率更高或设计能更好地抵御飓风的房屋。

 

4.火山实验

平均有20位学生争取1个志愿者的名额,以求在世界上最活跃的火山工作和生活。一次最多有8个学生住宿在国家公园的小屋中,在破晓前起床,徒步进入废墟,绘制可能很快会渗出熔岩的地区的地图。

 

这项工作的意义在于帮助研究人员测量了一些极其剧烈的地下行动,包括由地下岩浆流造成的地形隆起以及熔岩喷发造成的地震活动。主管科学家吉姆·卡西卡瓦(JimKauahikaua)说,对于很多学生来说,这是他们第一次的火山工作经验,这种经历将改变他们的生活。”

 

5.地外智慧生命搜寻实验室

该课程利用了搜寻地外文明家庭计划(SETI@home),这是一个由数以百万计的普通个人电脑通过网络连接成的超级电脑。它分析从射电望远镜得到的数据,从中搜寻智慧生命的信号。伯克利分校地外智慧生命搜寻实验室的学生帮助改善搜索算法和完善连接所有电脑的软件。

 

6.法医人类学实验室

在北卡罗莱纳州洛基山发现了埃奇库姆连环杀手的第六个受害者门牙骨骼的几个月后,法医人类学家安·罗斯(AnnRoss)和她的一个学生把焦点放在了一颗门牙上。从它所得到的信息是其他研究无法取代的:第一手数据。

 

当接到新的案件后,学生帮助罗斯恢复骨骼和收集数据,他们考虑的因素包括保存条件,如在冻结的池塘,或暴露在阳光下,所有这些都可以帮助确定死亡时间。学生的工作大部分,包括本科生,是分析身份不明的遗骸以建立所谓的生物学特征。要建立祖系,他们使用罗斯参与开发的三维软件查看面部结构或映射头骨。

 

“这是让学生们感兴趣的神秘之处,”罗斯说。“但我认为是那些再也不能保护自己的人们的声音让他们留下来的。”

 

7.玩具实验室

大学是个游乐场么?如果有幸成为麻省理工学院最热门的新生选修课程的90名幸运生之一,大学也能变成儿童游乐场。每年春天,15个6人团队拿到一个主题和750美元赞助,设计和制造玩具或游戏的原型。

 

过去的发明包括一个轮子的电动滑板和未来派的标签游戏。成型车间可供学生任意使用,创造几乎任何东西。一天结束时,试玩决定成败。整个学期,团队都要提交原型以供孩子们试玩,他们的反应比任何成绩都能说明事情。

 

“我明白了一点,”高年级的迈克尔·斯尼夫利(MichaelSnively)说道,“你永远无法预测孩子会用你的玩具做什么。”

 

8.树上实验室

观察树懒的睡眠听起来是件无趣的差事,但在热带雨林的20层楼高空做这件事“将改变你的生活”,新研究生和生物学家布赖森·沃林(BrysonVoirin)说。

 

世界上一半以上的陆地物种生活在树上,其中许多从来没有接触地面。不幸的是,大多数科学家从来没有离开地面,树冠攀爬的先驱和生态学家梅格·洛曼(MegLowman)说,这也就解释了为什么科学家已经有记录在案的林冠不到2%。佛罗里达州新学院的学生从大学一年级就开始攀爬萨拉索塔的亚热带树木。学生学习进行生物多样性调查或放射性标记动物。

 

9.巴顿实验室

如果你想进入海柔·巴顿(HazelBarton)的课程名单,并最后成为16个幸运的本科生之一,你最好喜欢狭窄空间、高空、黑暗、蝙蝠和被弄得脏兮兮——这一切仅仅是为了得到细菌。

 

和其他学校整天摆弄显微镜和培养皿的微生物学专业不一样,巴顿实验室学生的学习场所在极端微生物茁壮成长的地方:洞穴。大多数巴顿的学生在离家较近的洞穴,测量地下水污染和研究微生物及洞穴结构之间的联系。但是,在NASA的协助下,有一些学生随着巴顿对这个星球上最长的石英岩洞穴进行探索,这是一个罕见的16公里长,由粉红色和琥珀色砂岩组成的迷宫,位于委内瑞拉的洛力莫高原。研究人员认为洞穴中盛产的微生物,可能为我们了解火星上生物的生活方式提供线索。

 

大多数洞穴由石灰石形成,这是一种碳酸盐岩。但洛力莫高原的岩石,主要成分是硅酸盐,与火星上发现的岩石相同。该小组收集氮入氨出微生物和其他居住在洞穴壁上的奇怪生物。回到实验室里,学生将在不同的条件下观察细菌的行为,并收集信息,以协助NASA寻找外星生命的研究。

 

10.低重力/零重力实验室

学生穿上宇航服,在中性浮力水槽中对新一代宇航服或空间和深海机器人进行低重力或零重力测试。马里兰大学15米直径,36.7万加仑的水槽是全美仅有的两个试验设备之一,在大学里是仅有的一个。毕业的学生们继续相关的工作,为国际空间站和卡西尼和麦哲伦行星探测器等服务。

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来源:人民网