2022-03-07 09:39

历史上持续时间最长的15项科学研究

The University of Queensland via Wikimedia Commons // CC BY-SA 3.0

大多数实验都设计得很快。获取数据,分析数据,发布数据,继续前进。但宇宙的时间尺度并不短。有些事情你需要时间。大量的时间。

1. broadbalk实验// 173年

1842年,约翰·班纳特·劳斯(John Bennet Lawes)为其生产过磷酸钙(一种常见的合成植物养分)的方法申请了专利,并开创了据信是世界上第一家人工化肥工厂。第二年,劳斯和化学家约瑟夫·亨利·吉尔伯特开始了一系列比较有机肥料和无机肥料效果的实验,这是目前地球上最古老的农业研究。150多年来,部分冬小麦田要么施肥,要么人工施肥,要么不施肥。结果和你预期的差不多:人工和自然施肥的地块每公顷产量约为6 - 7吨,而未施肥的地块每公顷产量约为1吨。但还有更多。他们可以利用这些研究来测试从除草剂到土壤微生物的所有东西,甚至计算出氧气比例,以便更好地重建古气候。

2. 公园草实验// 160年

劳斯和吉尔伯特差不多在同一时间又开始了几项实验。在其中一个干草实验中,劳斯观察到,每块地都非常不同,看起来就像他在试验不同的混合种子,而不是不同的肥料。施用氮肥比其他任何植物都更有利于禾草,但如果磷和钾是肥料的主要成分,豌豆就占据了这块地。从那时起,这一领域一直是地球上最重要的生物多样性实验之一。

3.broadbalk和geescroft荒野// 134年

这是劳斯的另一个实验:1882年,他放弃了Broadbalk实验的一部分,想看看会发生什么。结果几年之内,小麦就完全被杂草取代了,然后树木也随之迁移。在1900年,有一半的区域被允许像往常一样继续种植,另一半的区域每年都被砍伐,这是研究植物如何重新开垦农田的最长研究之一。

4. 比尔博士的种子生存力实验// 137年

1879年,密歇根州立大学的威廉·比尔在校园里埋了20瓶种子。这个实验的目的是看看这些种子埋在地下能存活多久。最初是5年挖一次,但很快就变成10年挖一次,现在是20年挖一次。在2000年的最后一次恢复中,26株植物发芽了,这意味着略多于一半的植物在地下存活了100年以上。下一个将在2020年被挖掘,并且(假设没有更多的扩展)实验将在2100年结束。

即使延长一段时间,仍可能有可存活的种子。2008年,科学家们成功地让一颗大约2000年历史的椰枣种子发芽。四年后,俄罗斯科学家用一颗被一只古代松鼠埋在地下的3.2万年前的种子培育出了一株植物。

5. 场上滴p实验// 86年

如果你用锤子敲击大量的沥青(提炼原油的残渣),它会像固体一样粉碎。1927年,澳大利亚昆士兰大学的托马斯·帕内尔(Thomas Parnell)决定向他的学生证明它实际上是液体。他们只是需要看一段时间。加热一些沥青,倒入一个密封的干玻璃漏斗。三年后,漏斗的柄被切割,沥青开始流动。非常缓慢。八年后,第一次下降。很快,这个实验就被扔到橱柜里去尘封,直到1961年,约翰·梅斯通(John Mainstone)得知了它的存在,并恢复了它应有的荣耀。遗憾的是,他从未见过音高下降。1979年,酒在一个周末掉下来;1988年,他外出喝酒;2000年,网络摄像头坏了,他死于2014年4月最近一次酒掉下来之前。

事实证明,帕内尔发起的降音实验甚至不是最古老的。在它成为国际头条新闻之后,关于其他降音调实验的报道也成了新闻。威尔士的阿伯里斯特威斯大学(Aberystwyth University)发现了一个比澳大利亚早13年开始的降音高实验,到目前为止还没有产生一滴音高(实际上预计在接下来的1300年里也不会产生),而爱丁堡的苏格兰皇家博物馆(Royal Scottish Museum)发现了1902年开始的一个降音高实验。所有这些都证明了一件事:只要有足够的时间,一种可以被锤子打碎的物质仍然可能是液体。

6. 克拉伦登干桩// 176-191年

大约在1840年,牛津大学的物理学教授罗伯特·沃克从伦敦的一对乐器制造商那里买了一个奇特的小装置。这个装置由两个干桩(一种电池)连接到钟上,钟之间挂着一个金属球。当球击中其中一个铃铛时,它就会带负电荷,然后冲向另一个带正电荷的铃铛,这个过程就会不断重复。因为它只使用了极少量的能量,这个操作已经发生了100亿次,而且还在不断增加。这是完全可能的,球或铃铛将磨损在电池完全放电之前。

虽然我们不知道电池本身的成分(很可能在几百年后才会知道),但它已经推动了科学的进步。在第二次世界大战期间,英国海军部开发了一种红外望远镜,需要一种能够产生高电压,低电流,并且可以永久使用的电池。其中一名科学家记得曾经见过克拉伦登干堆——也被称为牛津电铃——并发现了如何为望远镜制作自己的干堆。

7. 贝弗利(大气)钟// 152年

坐落在新西兰奥塔哥大学(University of Otago)门厅里的是贝弗利钟(Beverly Clock)。1864年由亚瑟·贝弗利发明,这是自动上弦时钟的一个显著例子。贝弗利意识到,大多数钟表都是通过重物下落获得能量来运转钟表,而他可以通过一立方英尺的空气在6摄氏度的温度范围内膨胀和收缩来获得同样的能量。这并不总是奏效;它有时需要清洗,当物理系移动时,它就会停止,如果温度太稳定,它就会停止。但它在150年后仍在继续。

8. 奥杜邦圣诞鸟计数// 116年

自1900年以来,整个欧洲大陆的人们都在花时间数鸟。这项活动最初是为了防止人们在圣诞节捕猎我们的羽毛朋友,现在已经成为世界上规模最大、持续时间最长的公民科学项目之一。虽然2015年的结果还没有出来,但我们知道在2014年,72653名观察员统计了2106个物种的68753007只鸟。

9. 哈佛成人发展研究// 78年

1938年,哈佛大学开始对268名大二学生(包括一名约翰·f·肯尼迪)进行研究,这是持续时间最长的发展研究之一。不久,另一项研究增加了456名波士顿市中心的人。从第二次世界大战到冷战,直到今天,他们一直被跟踪调查,每两年进行一次调查,每五年进行一次体检。由于数据的绝对财富,他们能够了解各种有趣和意想不到的事情。一个这样的例子:一个人年轻时的假期质量通常表明他们晚年生活的幸福感增加。

10. 特曼生命周期研究// 95年

1921年,1470名在智商测试中得分超过135分的加州儿童开始了一段关系,这段关系后来发展成为世界上最著名的纵向研究之一——“特尔曼高能力儿童生命周期研究”。多年来,为了证明早期的承诺不会导致后来的失望,参与者填写了关于早期发展、兴趣、健康、人际关系和性格的问卷。最有趣的发现之一是,即使是在这些聪明的人中,像毅力这样的性格特征也会对职业成功产生最大的影响。

11. 的国家《nAL食品调查》// 76年

从1940年开始,英国的国家食品调查跟踪家庭食品消费和支出,是世界上持续时间最长的同类调查项目。2000年,它被开支和食物调查所取代,2008年,它被生活成本和食物调查所取代。它提供了有趣的结果。例如,今年早些时候的调查显示,英国人的饮茶量已经从每周23杯左右下降到每周8杯,1974年英国人还没有吃披萨,但现在英国人平均每周吃75克(2.5盎司)。

12. framingham心脏研究// 68年

1948年,美国国家心肺血液研究所与波士顿大学合作,让来自弗雷明汉镇的5209人对心血管疾病的发展进行长期研究。23年后,他们还招募了原实验中的成年子女,并在2002年招募了第三代。在过去的几十年里,弗雷明汉心脏研究的研究人员声称已经发现,除了识别出阿尔茨海默症和高血压的潜在危险因素外,吸烟还会增加患病风险。

13. 大肠杆菌长期进化实验// 26年

虽然从长度上看,这一数据可能并不令人印象深刻,但它已经是研究过程中出现和消失的代人数量的记录:超过5万。理查德·伦斯基(Richard Lenski)好奇的是,装满相同细菌的瓶子是否会随着时间的推移而发生同样的变化,或者这些细菌群体是否会彼此分离。最终,他厌倦了这个实验,但他的同事说服他继续做下去,这是一件好事。2003年,Lenski注意到一个烧瓶变得浑浊,一些研究使他发现其中一个烧瓶中的大肠杆菌获得了代谢柠檬酸的能力。因为他冻结了之前几代人的实验,所以他能够精确地追踪这种进化是如何发生的。

14. bse实验// 11年

可悲的是,在长期的实验中,有时会出现严重的问题。1990年至1992年间,英国科学家收集了数千只羊的大脑。然后,在四年多的时间里,这些准备好的羊脑被注射到数百只老鼠体内,以了解这些羊脑是否感染了BSE(疯牛病)。初步的调查结果表明,他们确实是这样做的,并制定了计划宰杀英格兰的每一只羊。除了那些羊脑?它们实际上是被贴上了错误标签的牛脑。从而结束了在绵羊和疯牛病上进行的最长时间的实验。

15. 朱诺冰原研究计划// 68年

在过去的几十年里,人们对冰川退缩和全球变暖对世界冰原的影响的关注迅速增加,但朱诺冰原研究项目(Juneau Icefield Research Program)自1948年以来一直在监测北部的情况。在将近70年的历史中,该项目成为同类项目中运行时间最长的研究项目,同时也是一种教育和探索体验。不过,对阿拉斯加和不列颠哥伦比亚省朱诺冰原许多冰川的监测很快就要结束了——至少从地质学的角度来看是这样。最近发表在杂志上的一项研究预测,这个领域将在2200年消失。