Список экспериментов

Ниже приводится список исторически важных научных экспериментов и наблюдений, демонстрирующих что-то, представляющее большой научный интерес, обычно в элегантной или умной манере.

Астрономия

• Галилео Галилей с помощью телескопа наблюдал, как спутники Юпитера вращаются вокруг Юпитера . Это свидетельство поддерживает гелиоцентрическую модель и ослабляет геоцентрическую модель космоса (1609 г.).
• Оле Рёмер сделал первую количественную оценку скорости света в 1676 году, определив время движения спутника Юпитера Ио с помощью телескопа.
• Арно Пензиас и Роберт Уилсон обнаруживают космическое микроволновое фоновое излучение , подтверждая теорию Большого взрыва (1964).
• Керим Керимов запускает «Космос-186» и «Космос-188» в качестве экспериментов по автоматической стыковке, что в конечном итоге приведет к созданию космических станций (1967).
• Проект космологии сверхновых и группа по поиску сверхновых с высоким Z обнаруживают, наблюдая сверхновые типа Ia , что расширение Вселенной ускоряется (1998).

Биология

• Роберт Гук с помощью микроскопа наблюдает за клетками (1665).
• Антон ван Левенгук открывает микроорганизмы (1674–1676).
• Джеймс Линд публикует «Трактат о цинге», в котором описывается контролируемый корабельный эксперимент с использованием двух идентичных популяций, но только с одной переменной — потреблением цитрусовых (1753 г.).
• Эдвард Дженнер проверяет свою гипотезу о защитном действии легкой инфекции коровьей оспы на оспу , первую вакцину (1796 г.).
• Эксперименты Грегора Менделя с садовым горохом привели его к предположению о многих фундаментальных законах генетики ( доминантные и рецессивные гены, соотношение 1–2–1, см. Менделевское наследование ) (1856–1863).
• Чарльз Дарвин на многих примерах демонстрирует эволюцию путем естественного отбора (1859).
• Луи Пастер использует колбы S-образной формы, чтобы предотвратить спор попадание в бульон. Это опровергает теорию спонтанного зарождения (1861 г.), распространяющую эксперимент Франческо Реди с прогорклым мясом (1668 г.) на микромасштаб.
• Чарльз Дарвин и его сын Фрэнсис , используя выращенные в темноте проростки овса, обнаружили, что стимул фототропизма обнаруживается на кончике побега ( кончик колеоптиля ), но изгиб происходит в области ниже кончика (1880 г.).
• Эмиль фон Беринг и Китасато Сибасабуро демонстрируют пассивный иммунитет , защиту животных от заражения путем инъекции иммунной сыворотки (1890 г.).
• Томас Хант Морган идентифицирует половой хромосомой связанный с ген, , у Drosophila melanogaster (1910), а его ученик Альфред Стертевант разработал первую генетическую карту (1913).
• Александр Флеминг показывает, что зона ингибирования вокруг роста пенициллиновой плесени на культуральной чашке с бактериями обусловлена ​​диффундирующим веществом, выделяемым плесенью (1928).
• Фредерик Гриффит демонстрирует ( эксперимент Гриффита ), что живые клетки можно трансформировать с помощью трансформирующего принципа , который, как позже выяснилось, является ДНК (1928).
• Карл фон Фриш расшифровывает виляющий танец, который используют медоносные пчелы , чтобы сообщить местонахождение цветов (1940).
• Джордж Уэллс Бидл и Эдвард Лори Татум обсуждают гипотезу «один ген – один фермент », основанную на индуцированных мутациях хлебной плесени Neurospora crassa (1941).
• Эксперимент Лурии-Дельбрюка показывает, что у бактерий полезные мутации возникают в отсутствие отбора, а не являются ответом на отбор (1943).
• Барбара МакКлинток селекционирует растения кукурузы по цвету, что приводит к открытию мобильных элементов или прыгающих генов (1944).
• Лайнус Полинг » показывают и его коллеги в книге « Серповидноклеточная анемия, молекулярное заболевание , что генетическое заболевание человека, серповидноклеточная анемия , вызвано молекулярными изменениями в специфическом белке, гемоглобине (1949).
• В эксперименте Херши-Чейза ( Альфреда Херши и Марты Чейз ) бактериофаг используется для доказательства того, что ДНК является наследственным материалом (1952).
• Эксперимент Мезельсона-Шталя доказывает, что репликация ДНК является полуконсервативной (1958).
• Крик, Бреннер и др. экспериментировал с использованием мутаций сдвига рамки считывания для подтверждения триплетной природы генетического кода (1961).
• Ниренберг и Маттеи экспериментируют, демонстрируя in vitro синтез белка с использованием синтетической РНК вместо информационной РНК (1961).
• Джон Гердон клонирует животное, головастика лягушки , из яйцеклетки , используя ядро ​​кишечной клетки (1962).
• Роджер В. Сперри демонстрирует потенциальную независимость двух сторон человеческого мозга на пациентах с расщепленным мозгом (1962–1965).
• Эксперимент Ниренберга и Ледера по связыванию тРНК с рибосомами с помощью синтетической РНК для расшифровки генетического кода (1964).
• Демонстрация роли обратных транскриптаз в опухолевых вирусах , независимо Говардом Темином и Дэвидом Балтимором , 1970.
• Герберт Бойер и Стэнли Коэн избирательно клонируют гены бактерий, используя бактериальные плазмиды, разрезанные специфическими эндонуклеазами (1975).
• Мэри-Делл Чилтон показывает, что опухоли коронкового галла растений возникают в результате переноса небольшого участка ДНК из бактерии Agrobacterium tumefaciens в растение-хозяин, где он становится частью его генома (1977).
• Наполи, Лемье и Йоргенсен открывают принцип РНК-интерференции (1990).

Химия

• Блез Паскаль несет барометр на церковную башню и на гору, чтобы определить, что атмосферное давление создается столбом воздуха (1648 г.).
• Роберт Бойль использует воздушный насос определения обратной зависимости между давлением и объемом газа для . Это соотношение стало известно как закон Бойля (1660–1662).
• Джозеф Пристли подвешивает чашу с водой над пивным чаном на пивоварне и синтезирует газированную воду (1767 г.).
• Антуан Лавуазье определяет, что кислород соединяется с материалами при горении , тем самым опровергая теорию флогистона (1783 г.).
• Антуан Лавуазье определил, что химические реакции в закрытом сосуде не меняют общую массу. На основании этих наблюдений он устанавливает закон сохранения массы (1789 г.).
• Бенджамин Томпсон, граф Рамфорд, демонстрирует, что тепло, выделяемое при трении буровой пушки, практически неисчерпаемо. Этот результат был представлен в противовес теории теплорода (1798 г.).
• Хамфри Дэви использует электролиз для выделения элементарного калия , натрия , кальция , стронция , бария , магния и хлора (1807–1810).
• Жозеф Луи Гей-Люссак изучает реакции между газами и определяет, что их объемы химически соединяются в простых целочисленных соотношениях (1809 г.).
• Роберт Браун изучает очень мелкие частицы в воде под микроскопом и наблюдает броуновское движение , которое позже было названо в его честь (1827).
• Фридрих Вёлер синтезирует органическое соединение мочевину с использованием неорганических реагентов , опровергая применение витализма к химическим процессам (1828).
• Томас Грэм измеряет скорость истечения различных газов и устанавливает Грэма закон истечения и диффузии (1833 г.).
• Юлиус Роберт фон Майер и Джеймс Прескотт Джоуль измеряют тепло, выделяемое в результате механической работы . Это устанавливает принцип сохранения энергии и кинетическую теорию тепла (1842–1843).
• Луи Пастер разделяет рацемическую смесь двух энантиомеров путем сортировки отдельных кристаллов и демонстрирует их влияние на поляризацию света (1849).
• Андерс Йонас Ангстрем наблюдает присутствие водорода и других элементов в спектре Солнца (1862 г.).
• Франсуа-Мари Рауль демонстрирует, что снижение давления пара и температуры замерзания жидкостей, вызванное добавлением растворенных веществ, пропорционально количеству присутствующих молекул растворенных веществ. Это устанавливает концепцию коллигативных свойств (1878 г.).
• Сванте Аррениус изучает проводимость растворов солей и определяет, что в воде соли диссоциируют на ионы (1884).
• Сванте Аррениус определяет влияние температуры на скорость реакции и формулирует понятие энергии активации (1889).
• Уильям Рамзи и лорд Рэлей (Джон Стратт) выделяют благородные газы (1894–1898).
• Анри Беккерель , Мария Кюри и Пьер Кюри открывают радиоактивность и описывают ее свойства (1896).
• Михаил Цвет (Михаил Семёнович Цвет) отделяет хлорофилл от других растительных пигментов с помощью хроматографии (1901).
• Фредерик Содди и Уильям Рамзи наблюдали образование гелия из альфа-частиц во время радиоактивного распада (1903 г.).
• Эрнест Резерфорд обнаружил, что атомы имеют очень маленькое положительно заряженное ядро ​​в эксперименте с золотой фольгой, также известном как эксперимент Гейгера-Марсдена (1909 г.).
• Отто Хан открыл ядерную изомерию (1921).
• Альберт Сент-Дьёрдьи и Ганс Адольф Кребс открыли цикл лимонной кислоты окислительного метаболизма (1935-1937).
• Отто Хан и Фриц Штрассман открывают ядерное деление урана (1938 г.).
• Гленн Теодор Сиборг и его коллеги создают и выделяют пять трансурановых элементов . Они реорганизуют периодическую таблицу в ее нынешнюю форму. (1941–1950).
• Эксперимент Миллера-Юри показывает, что органические соединения могут возникать самопроизвольно из неорганических (1953).
• Мелвин Кэлвин и Эндрю Бенсон описывают путь углерода в фотосинтезе, используя хлореллу и углекислый газ, меченный углеродом-14 ( ¹⁴ СО ₂ ) (1945–1954).
• Эрвин Чаргафф опровергает «тетрануклеоидную теорию» структуры ДНК и определяет, что состав двухцепочечной ДНК подчиняется правилу %A = %T и %G = %C ( правило Чаргаффа ). Это открытие имело решающее значение для формулировки модели структуры ДНК Уотсона-Крика.
• Нил Бартлетт смешал ксенон и гексафторид платины, что привело к первому синтезу соединения благородного газа — гексафторплатината ксенона (1962).
• Роберт Бернс Вудворд объявляет о полном синтезе витамина B-12 командой, которую он возглавлял (1973). Результаты этой работы побудили его и Роальда Хоффмана сформулировать правила Вудворда-Хоффмана для объяснения стереохимии продуктов органических реакций.
• Фредерик Сэнгер демонстрирует метод дидезокси- или терминации цепи для определения последовательностей ДНК (1975).
• Кэри Маллис демонстрирует полимеразную цепную реакцию — метод амплификации определенных участков ДНК (1983).

Экономика и политология

• Эксперименты Мухаммада Юнуса по применению микрокредитования и микрофинансирования в сельской местности Бангладеш (1971 г.)
• Роберта Аксельрода , Компьютерные турниры по дилемме узника позже задокументированные в «Эволюции сотрудничества» (1984).

Геология

• Чарльз Мейсон проводит эксперимент возле шотландской горы Шихаллион , в ходе которого впервые пытается измерить среднюю плотность Земли. Известный как эксперимент Шихаллиона (1774 г.).

Физика

Основная статья: Список экспериментов по физике

• Эксперимент с наклонной плоскостью (1602–07): Галилео Галилей использует катящиеся шары, чтобы опровергнуть аристотелевскую теорию движения .
• Магдебургские полушария (1654 г.): Отто фон Герике демонстрирует атмосферное давление, используя пару полых медных полушарий.
• Эксперимент «Весна с воздухом» (1660 г.): Роберт Бойль показывает, что объем данного количества газа обратно пропорционален давлению на него.
• Эксперимент с воздушным змеем (1700-е годы): Бенджамин Франклин, начиная с 1747 года, описывает в письмах Питеру Коллинсону эксперименты , демонстрирующие электрические принципы, которые были опубликованы в книге под названием «Эксперименты и наблюдения над электричеством» .
• Вольтов столб (1796 г.): Алессандро Вольта конструирует новый источник электроэнергии — электрическую батарею .
• Эксперимент Кавендиша (1798 г.): эксперимент Генри Кавендиша с торсионом измеряет силу гравитации в лаборатории.
• Эксперимент с двумя щелями (около 1805 г.): Томас Янг в своем эксперименте с двумя щелями показывает, что свет представляет собой волну.
• Пятно Араго (1819 г.): Наблюдение круговой дифракции Франсуа Араго подтвердило новую волновую теорию света Огюстена -Жана Френеля, опровергающую таких скептиков, как Симеон Дени Пуассон .
• Эксперимент Эрстеда (1820 г.): Ганс Христиан Эрстед демонстрирует связь электричества и магнетизма с помощью экспериментов с использованием компаса и электрических цепей .
• Открытие электромагнитной индукции (1831 г.): Майкл Фарадей открывает магнитную индукцию в эксперименте с замкнутым кольцом из мягкого железа с двумя витками провода.
• Эксперимент Джоуля (1834 г.): Джеймс Прескотт Джоуль демонстрирует механический эквивалент тепла , что является важным шагом в развитии термодинамики .
• Доплеровский эксперимент (1845 г.): Кристиан Доплер устраивает игру на трубах из проходящего поезда . Звук, наблюдаемый с земли, был выше, чем тот, который воспроизводился при приближении поезда, а затем ниже, чем тот, который играл, когда поезд проезжал и удалялся, демонстрируя эффект Доплера .
• Маятник Фуко (1851 г.): Леон Фуко создает маятник, чтобы продемонстрировать эффект Кориолиса и вращение Земли.
• Эксперимент Майкельсона-Морли (1887 г.): обнажает слабые стороны преобладающего варианта теории светоносного эфира .
• Беспроводные эксперименты Герца (1887 г.): Генрих Герц демонстрирует в свободном пространстве электромагнитные волны , предсказанные уравнениями Максвелла , с помощью простой дипольной антенны и генератора с искровым разрядником .
• Эксперименты Томсона с катодными лучами (1897 г.): эксперименты Дж. Дж. Томсона с электронно-лучевой трубкой (открытие электрона и его отрицательного заряда).
• Эксперимент Этвоса (1909 г.): Лоранд Этвос публикует результаты второй серии экспериментов, ясно демонстрируя, что инерционная и гравитационная массы - одно и то же.
• Эксперимент с каплей масла (1909 г.): Роберт Милликен демонстрирует, что электрический заряд возникает в виде квантов (целых единиц).
• Эксперименты Гейгера-Марсдена (1911): эксперимент Эрнеста Резерфорда с золотой фольгой продемонстрировал, что положительный заряд и масса атома сосредоточены в небольшом центральном атомном ядре , опровергая популярную в то время пудинга модель атома в виде сливового .

Тарелка, изготовленная Артуром Эддингтоном с изображением затмения 1919 года .

• Эксперимент Эддингтона (1919 г.): Артур Эддингтон возглавляет экспедицию на остров Принсипи для наблюдения полного солнечного затмения ( гравитационное линзирование ). Это позволяет наблюдать искривление звездного света под действием гравитации, что является предсказанием Альберта Эйнштейна теории относительности . Это подтвердилось (хотя позже было показано, что погрешность была столь же велика, как и наблюдаемый изгиб).
• Эксперимент Штерна-Герлаха (1920): Отто Штерн и Вальтер Герлах демонстрируют вращение частицы .
• Чикаго Pile-1 (1942 г.): Энрико Ферми и Лео Сцилард строят первый критический ядерный реактор (1942 г.)
• Эксперимент Ву (1956): Чиен-Шиунг Ву возглавляет группу, которая опровергает сохранение четности в физике элементарных частиц.
• Нейтринный эксперимент Коуэна-Рейнса (1955 г.): Клайд Л. Коуэн и Фредерик Райнс подтверждают существование нейтрино .
• Эксперимент Хафеле-Китинга (1971): Джозеф К. Хафеле и Ричард Э. Китинг показывают, что атомные часы , пролетающие по всему миру, демонстрируют различия, которые согласуются с предсказаниями специальной и общей теории относительности.
• Эксперимент с ракетой-разведчиком (1976 г.): подтверждает на замедление времени эффект гравитации .
• Эксперимент Аспекта Л. Алена Аспекта демонстрирует нарушение неравенств Белла в квантовой запутанности в 1980-х годах.

Психология

Одна из собак Павлова с хирургически имплантированной канюлей для измерения слюноотделения , Музей Павлова, 2005 г.

• Ивана Павлова Эксперименты с собаками и классическая дрессировка (1900-е гг.)
• Джон Б. Уотсон и Розали Рейнер проводят эксперимент «Маленький Альберт», демонстрирующий доказательства классической обусловленности (1920).
• Эксперименты Аша по конформности показывают, как групповое давление может убедить человека согласиться с явно ошибочным мнением (1951).
• Б. Ф. Скиннера Демонстрации оперантного обусловливания (1930–1960-е гг.)
• Эксперименты Гарри Харлоу с детенышами обезьян и суррогатными матерями из проволоки и ткани (1957–1974)
• Эксперименты Стэнли Милгрэма по человеческому послушанию (1963)
• Уолтера Мишела с Эксперимент зефиром , показывающий важность для жизненных результатов способности откладывать удовлетворение (начало конца 1960-х годов)
• Филипа Зимбардо ( Стэнфордский тюремный эксперимент 1971)
• Попытки Аллана и Беатрикс Гарднер научить американскому языку жестов шимпанзе ( Уошу 1970-е годы)
• Мартин Селигман изучает выученную беспомощность у собак (1970-е).
• Эксперимент Розенхана (1972). В нем использовались здоровые коллеги или «псевдопациенты», которые на короткое время имитировали слуховые галлюцинации, пытаясь попасть в 12 различных психиатрических больниц. Сотрудники больницы не выявили ни одного псевдопациента. Исследование считается важной и влиятельной критикой психиатрического диагноза.
• Эксперимент по превентивному патрулированию в Канзас-Сити (1972–1973). Он был разработан для проверки предположения о том, что присутствие (или потенциальное присутствие) полицейских в маркированных машинах снижает вероятность совершения преступления. Никакой связи не обнаружено.
• Эксперимент Элизабет Лофтус и Джона К. Палмера с автокатастрофой показывает, что наводящие вопросы могут вызывать ложные воспоминания (1974).
• Эксперимент Бенджамина Либета со свободой воли показывает, что потенциал готовности появляется еще до того, как идея выполнения задачи входит в сознательный опыт, что снова вызывает споры об иллюзорной природе свободы воли. (1983)
• Эксперимент Вилаянура С. Рамачандрана на фантомных конечностях с помощью Зеркального ящика проливает свет на природу «выученного паралича» (1998).

См. также

• Список мысленных экспериментов
• Хронология научных экспериментов