科学实验方法有哪些(物理的科学实验方法有哪些)

 

蓝脑计划

科学家依靠计算机模型来理解科学中最棘手的概念：宇宙的起源、原子的行为以及地球的未来气候。现在正在设计一种计算机模型来模拟人脑。瑞士洛桑联邦理工学院脑心智研究所的神经科学家亨利马克拉姆在过去的 15 年里一直在煞费苦心地绘制老鼠活体大脑的细胞图，以便他可以创建一个逐个神经元的大脑模拟。在 IBM（该项目的昵称是蓝色巨人）的帮助下，马克拉姆希望在 2015 年之前拥有一个拥有 1000 亿个神经元的虚拟人脑。

科学家们仍然不了解大脑的许多最基本功能，例如记忆或脑部疾病和治疗的基本原理。Markram 的模型将以电子方式反映真实大脑的生物行为，从数学上模拟单个神经元之间的相互作用以及神经递质对这些细胞的影响。该模型还将是可调节的，以便它可以探索不寻常的生理学（例如，功能更高的左半球或减弱的海马体）和环境变化（例如服用药物的影响）。然后可以通过计算机图像解释数据。我们正在构建一个通用模板，马克拉姆说，这将使我们能够根据任何规格重建大脑。

如果蓝脑团队成功，科学家将首次拥有有意义的人脑物理模型。那么一个功能齐全的虚拟大脑是否有能力创造自己的思想呢？

地球时间计划

大约 2.5 亿年前，一场灾难摧毁了地球上 90% 的生命，这场灾难被称为二叠纪-三叠纪大灭绝。大约在同一时间，比圣海伦斯山大一百万倍的火山爆发，将巨大的尘埃和气体云喷向天空，并用 200 万平方英里的熔岩覆盖地面。火山爆发是否导致了灭绝？答案取决于哪个事件首先发生以及每个事件花费了多长时间——而现在，科学家们只是不知道。

伯克利地质年代学中心主任 Paul Renne 说，大多数关于地球历史的重大问题都是这种情况：我们关于因果关系的论点通常取决于时间。 这就是为什么他和世界各地的其他数百名科学家加入了地球时间，这是一项为期 10 年的努力，旨在通过改进科学家测量深海时间的技术来确定地球上过去发生的事件的顺序。该项目由麻省理工学院地质时间专家 Sam Bowring 和国家自然历史博物馆的古生物学家 Douglas Erwin 发起，他们在十年前的一次横贯大陆的飞行中共同构想了地球时间。如果我们真的想了解地球的历史，我们必须将我们的约会工具推向极限，鲍林说。

在过去的 10 年里，这些工具已经变得非常准确和精确。以放射性同位素测年为例，科学家们通过测量称为同位素的某些形式的元素（如钾 40）的相对丰度，然后使用这些元素的已知衰变率来计算发现它们的矿物的年龄。在 1970 年代，使用放射性同位素测年的科学家可以将 1 亿年前岩石的年龄精确到几百万年之内。今天，鲍林和其他人已经将不确定性降低到不到 100,000 年。

人工林项目

在东南亚的婆罗洲岛上，伐木者、保护生物学家和土著群体正齐聚一堂，测试一种新的土地利用模式，让每个人都能分一杯羹。如果他们的计划成功，它可以在世界各地的热带地区复制，保护生物多样性，同时让当地人民享受生产土地的经济利益。

据统计，全球有超过四分之一的互联网用户在家使用WiFi上网。不过，许多人并不清楚该如何保护家庭网络以及这样做的重要性。

马来西亚砂拉越州政府委托人工林项目，试图拥有一切：经济发展、野生动物保护和当地人民的土地使用。已为人工林区分配了近 1,900 平方英里的面积。略低于一半的土地被指定用于采伐金合欢树——一种生长迅速的树种，可用于造纸。超过 30% 的土地将用于保护。土著人民将继续靠剩余的土地生活。

巨大的新金合欢种植园将如何影响这种多样性仍然不确定。一些食肉动物、青蛙和松鼠似乎比鸟类、蝙蝠和蛇更快地进入种植区。由于在伐木项目中有相当大的经济利益，政府不太可能放弃金合欢林，即使监测表明它们正在损害生物多样性。但在世界上人类生计依赖森林的地方，这项将野生动物保护纳入其中的实验是朝着正确方向迈出的一大步，Stuebing 说：它看起来是可持续的，而且从生物学上讲，我真的认为这种模式将工作得很好。

根据可以连线的设备数量以及这些设备之间的切换方式，市面上有几种不同类型的蓝牙多点连线技术。

暗物质实验

75年来，科学家们徒劳地寻找暗物质粒子，这种看不见的物质被认为遍布深空并将星系粘合在一起。明年，在深埋在 意大利中部一个洞穴中的一大桶冰冷的液体中，宇宙可能终于准备好放弃这个伟大的秘密。一个国际物理学家团队正在准备 XENON100，这是一项雄心勃勃的简单实验：记录一点暗物质——被称为弱相互作用大质量粒子，或 WIMP——撞击液态氙原子核的时刻，触发闪光和电荷。

根据最新的理论和观察，宇宙中的暗物质大约是构成我们普通世界的原子物质的六倍。但是，即使每秒钟都有数以十亿计的暗物质粒子穿过地球（实际上是直接穿过你），它们是看不见的；它们没有电荷，而且与原子物质的相互作用如此之少，以至于我们希望找到它们的唯一方法就是设置一个聪明的陷阱。

目前大约有 10 个科学家团队设计实验，但最新版本的 XENON 将是迄今为止最敏感的。所有的实验都放置在远离地球表面的地方，以保护探测器免受背景辐射。意大利格兰萨索国家实验室位于山顶下方近 4,600 英尺处，位于高速公路隧道旁的洞穴中。

海洋生物普查

什么生活在海洋中？2000 年，这个看似简单的问题催生了一项 6.5 亿美元的研究 编目所有海洋生物：植物、动物、细菌和真菌。我们根本不知道海洋中生命的多样性，担任海洋生物普查科学指导委员会主席的罗格斯大学生物学家弗雷德格拉斯尔说。无论是珊瑚礁、深海海底，还是生活在人们沿岸后院的东西——我们都知之甚少。 通过帮助研究人员识别受威胁的物种和栖息地，人口普查将更好地保护海洋资源。新发现的生物还可以提供可用作药物或工业应用的天然化合物的金矿。

覆盖世界海洋这么大的东西需要时间，因此来自 80 多个国家/地区的 2,000 多名人口普查员将他们的任务划分为 17 个更易于管理的子组——如珊瑚礁、大陆架和大洋中脊——应该很好地概述那里的情况。海洋科学家团队正在拖网捕捞浮游生物，标记大型捕食者以追踪它们的迁徙，对海水中的 DNA 进行测序以寻找微生物，并在海底拖网捕捞海底居民。

人造生命

在 1990 年代中期， 克雷格·文特尔（Craig Venter）声称他和他的同事早在一个庞大的政府科学家团队之前就能破译人类基因组，从而声名鹊起。他至少打成平手：自 2000 年以来，两组都提供了越来越准确的基因组版本，文特尔刚刚发表了一个人（他自己）的第一个基因组序列，其中包括从他父母那里继承的所有染色体。然而，与对人类基因组进行测序一样重要的是，文特尔正在监督另一项有朝一日可能使其黯然失色的实验。J. Craig Venter 研究所和 Venter 的生物技术公司 Synthetic Genomics 的科学家们正试图从头开始构建基因组。

文特尔于 2002 年首次宣布了这一计划，从那时起他就一直在坚持不懈地追求它。计划的第一步：确定微生物在实验室中生存所需的最少基因数量。然后，科学家们将从原材料中合成最小的基因组，并将其插入宿主细胞。基因组会制造自己的蛋白质，并逐渐将细胞转化为新的生物。

超低音音箱又可以被称之为低音炮，可以提升音乐当中的低音质感，视听效果相比一般的音箱更好一些。