10 آزمایشی که جهان را حیرت زده کرد

خرداد ماه سال 1961 میلادی ، آگهی کوتاهی در نیوهیون رجیستر به چاپ رسید که در آن از خوانندگان علاقه مند دعوت شده بود در یک طرح مطالعاتی درباره ذهن انسان شرکت کنند. این آگهی به وسیله یک استاد 27 ساله روان شناس دانشگاه یل به نام استنلی میلگرام منتشر شده بود، اما آزمایشی که قرار بود انجام شود با آنچه در نگاه اول به نظر می رسید و اعلام شده بود، تفاوت هایی داشت. به کسانی که در این آزمایش شرکت کرده بودند، گفته شد هدف مطالعه ، تاثیر تنبیه بر میزان یادگیری است. آنها به اتاقی راهنمایی می شدند که مردی روی صندلی نشسته بود و الکترودهای فراوانی به سرش متصل کرده بودند. به گفته دانشمندان ، همکاران طرح می بایست فهرستی از کلمات را که در اختیار مرد قرار داشت و به وسیله او خوانده می شد، می شنیدند. به آنها گفته شد در صورت اشتباه فرد با کمک میزی از کلیدها که در مقابلشان بود، پالس الکتریکی که از ولتاژ 15 ولت آغاز و تا 450 ولت ادامه می یافت به شخص وارد کنند.
این میز کلید در اتاق مجاور قرار داشت و آنها می توانستند فریادهای مرد را هنگامی که شوک به او وارد می شود، بشنوند. وقتی فریادهای او اوج گرفت بیشتر شرکت کنندگان ، خواستار تعلیق آزمایش شدند، ولی دانشمندان به آنها گفتند باید به دلیل اهمیت علمی تحقیق کار خود ادامه دهند و 65 درصد آنها این آزمایش را تا رسیدن به ولتاژ 450 ولت ادامه دادند، جایی که فریاد درد مرد به سکوت مرگباری منجر شد.
تنها نکته کوچکی که در این آزمایش به شرکت کنندگان گفته نشده بود این بود که آن مرد، هنرپیشه است و واقعا شوکی به او وارد نمی شود. آزمایش هدف دیگری را نیز دنبال می کند. با این آزمایش میلگرام نشان داد تمام رفتارهای عادی افراد در صورتی که بتواند حس همکاری و احساس وظیفه آنها را جلب کند بدون توجه به نتیجه تا رسیدن به مرزهای مرگباری نیز می تواند ادامه یابد. این آزمایش ، دهه 1960 در جریان روند گسترش نازیسم تایید شد و در دوران معاصر نیز، رسوایی شکنجه زندانیان ابوغریب عراق صحت این آزمایش را بار دیگر تایید کرد.

3-انریکو فرمی و واکنش زنجیره ای هسته ای ; }1942

ایده تولید انرژی قابل مهار از نیروی هسته ای ، از دیرباز به وسیله دانشمندان پیشرو مطرح بود ; اما تا وقتی نتایج یک آزمایش پیشگامانه در محوطه زیرین یک زمین اسکواش در دانشگاه شیکاگو انجام شده بود منتشر نشد، هیچ یک از این ایده ها به نتیجه نهایی نرسیدند.
در یک روز سرد زمستانی سال 1942، فیزیکدان ایتالیایی برنده جایزه نوبل انریکوفرمی ساخت نخستین راکتور هسته ای جهانی را به اتمام رساند. حالا پیل شماره یک شیکاگو یا (CP-1) آماده شده بود. این راکتور کروی شکل از چندین تز گرافیت و اورانیوم رادیواکتیو آمیخته به هم و کنترل کننده کادمیوم تشکیل شده بود. این طراحی برای آن صورت گرفته بود که با برخورد یک نوترون به هسته اورانیوم عمل شکافت آغاز شود و از نوترون های حاصل در این واکنش برای ادامه این زنجیره ، بهره برداری شود. این زنجیره تا زمانی که نوترون کافی وجود داشت ادامه می یافت و انرژی تولید می شد.
فرمی 4.5 دقیقه این راکتور را فعال نگاهداشت ، اما در همین مدت کوتاه ثابت کرد امکان مهار زنجیره شکافت هسته ای وجود دارد تا بدین ترتیب نخستین گام عملی برای ساخت راکتورهای هسته ای برداشته شود.

4- تایید نظریه گرانش اینشتین از سوی ادینگتون ، 1919

بامداد 7 نوامبر 1919، آلبرت اینشتین در حالی از خواب بیدار شد که در انتظار دریافت تاییدی بر درخشان ترین کشف دوران جدید بود. ساعتی بعد رسانه های جهانی اعلام کردند نتایج آزمایشی نشان از آن دارد که نظریه گرانش اینشتین و نسبیت عام (GR) صحیح است و بدین ترتیب نظریه جدید، جایگزین نظریه قدیمی و کلاسیک گرانش نیوتن شد.
براساس نظریه نسبیت عام ، گرانش حاصل انحنای فضا زمان است و به همین دلیل نور هنگام عبور از کنار اجسام پرجرم باید دچار تغییراتی در مسیر حرکتش شود و یکی از اختر فیزیکدانان دانشگاه کمبریج موفق شد این نظریه را با اندازه گیری موقعیت دقیق ستاره ها در خلال خورشید گرفتگی می 1919 تایید کند.
این اثر با نظریه نسبیت عام این گونه توجیه می شد که محل ستارگان اطراف خورشید که هنگام کسوف دیده می شوند باید اندکی نسبت به زمانی که خورشید در مسیر راه آنها به زمین وجود ندارد، متفاوت دیده شود ; اما این تاثیر بسیار ناچیز بود و تشخیص آن معادل آن بود که بتوانید قطر یک تار مو را از فاصله 14 متری تشخیص دهید. به همین دلیل تحلیل داده ها و عکسها چند ماه به طول انجامید و سرانجام ادینگتون توانست اختلاف محلی را که اینشتین پیش بینی کرده و براساس نتایج نظریه نیوتن ، توجیه ناپذیر بود، تایید کند. در حالی که خود ادینگتون از ابراز تعجبش نسبت به این نظریه خودداری نکرد. این یکی از همکاری های بین المللی علمی بود که در کوران جنگ بین دانشمندان از دو جبهه متخاصم (امریکا و آلمان) صورت گرفت و نشان داد علم به خطوط مرزی ملیتها توجهی ندارد.

5-آزمون مایکلسون مورلی ، 1887

اگر شما سوار خودرویی باشید که با سرعت 70 کیلومتر بر ساعت در حال حرکت است و خودرویی هم با سرعت 70 کیلومتر بر ساعت از مقابل به شما نزدیک شود، سرعت نسبی آنها نسبت به هم چقدر خواهد بود؛ پاسخ ساده است ، 140 کیلومتر برساعت. این احساس مشترکی است که همه ما داریم ; اما سال 1887 دو فیزیکدان امریکایی ، آلبرت مایکلسون و ادوارد مورلی نشان دادند این برداشت عمومی از سرعت نسبی را اگر بخواهیم درباره پرتوی نور تعمیم دهیم ، بامشکل مواجه خواهیم شد. آن دو کوشش کردند وجود ماده ای به نام اتر را آشکار کنند.
اتر نوعی سیال بود که گمان می رفت تمام عالم را در برگرفته و نور به واسط وجود اتر است که می تواند در محیط میان ستاره ای حرکت کند. با وجود این که آنها هیچ نشانه ای از وجود اتر پیدا نکردند، اما به کشف مهمتری نایل شدند; نور همیشه یک سرعت دارد و این مستقل از آن است که ناظر در چه جهتی و با چه سرعتی حرکت کند.
نتایج این آزمایش ، برخی دانشمندان را وادار کرد تقصیر را به گردن عدم دقت کافی دستگاه های آزمایش اندازند، اما یک کارمند جوان اداره ثبت اختراعات سوئیس به نام آلبرت اینشتین ، احساس کرد پاسخ بهتری برای این مشکل یافته است. براساس نظر وی سرعت نور سرعتی عادی نیست بلکه اندازه آن در خلاؤ یک ثابت جهانی است که برای همه ناظران (بدون در نظر گرفتن سرعت آنها) یکسان خواهد بود و همین ، نقطه آغازی بود تا نظریه نسبیت خاص را بنیان نهد که همه عرصه ها را از الکترونیک تا رابطه جرم و انرژی E= mc2 در نوردید.

6-دالی (Dolly) گوسفند همانند سازی شده ، 1997

فوریه سال 1997 تصویر گوسفندی زینت بخش صفحه نخست روزنامه ها و نشریات سراسر جهان شد. این گوسفند که دالی نام داشت ، نخستین کلون یک حیوان بالغ دیگر در جهان بود. به عبارت دیگر، نسخه ژنتیکی کامل یک میش که با استفاده از DNA استخراج شده از سلول نمونه اصلی تولید و بازسازی شده بود. چند ماه بعد همان تیم تحقیقاتی از دانشمندان موسسه تحقیقاتی رازلین در اسکاتلند، دو بره دیگر به نامهای مولی و پولی را به طور موفقیت آمیز کلون کردند. تفاوت این دو با نمونه قبلی در آن بود که به کمک روشهای مهندسی ژنتیک ، یک ژن انسانی به ساختار ژنتیک آنها وارد شد و به همین دلیل شیر این دو میش فاکتوری داشت که در انعقاد خونی کارایی دارد و در درمان هموفیلی می توانست موثر باشد. این نخستین گام بزرگ در راه استفاده ژنتیکی از حیوانات برای ارائه درمان هایی در حل مشکلات و بیماری های انسانی بود.
دالی سال 2003 میلادی پس از آن که راه جدیدی را در دانش بشر باز کرد، درگذشت ; راهی که با تولد دالی آغاز شد و تحقیقات آن حتی درخصوص انسان نیز ادامه یافت.
هنوز پرسشهایی در این خصوص وجود دارد. آیا امکان ادامه حیات برای نمونه ها وجود دارد و آیا این کار اخلاقی است؛

7-اوسوالد اوری و DNA، 1994

فرانسیس کریک و جیمز واتسون ، به عنوان دانشمندان زیست شناسی اعتبار خود را مدیون کشف رازهای زندگی می دانند که روی DNA ثبت شده است ; اما آنچه باعث توجه کردن آنها به اهمیت DNA شد، آزمایشی بود که به وسیله اوسوالد اوری و شاگردانش در دانشگاه راکفلر ترتیب داده شد. برای سالها دانشمندان DNA را به عنوان جایگاه اطلاعات ژنتیکی مختص به هر فردی دانستند، اما سال 1944 پس از سالها آزمایش که روی باکتری ها انجام شد، این گروه ثابت کرد انتقال DNA از یک میکرب به دیگری ، اجازه انتقال خصوصیات ژنتیکی میکرب اول به دوم را نیز می دهد. با وجود این ، به دلیل مسائل حاشیه ای ، تیم او هرگز نتوانست جایزه نوبل را به دلیل اصلاح دید اشتباه مردم نسبت به DNA به دست آورد.

8 -جورج مندل و وجود ژن ، 1857

اگر چه نظریه داروین بحث تکامل را وارد فاز جدیدی کرد، اما برای خود او همواره این پرسش مطرح بود که چگونه خصوصیات یک گونه در خلال نسل ها منتقل می شود. سال 1857 یک کشیش اتریشی به نام جورج مندل پاسخ را پیدا کرد. در خلال تعدادی آزمایش دقیق که روی گیاهان انجام شد، مندل نشان داد گیاهان والد، به طور یکسان بر روی انتقال خصوصیات به گیاهان فرزند نقش دارند و براساس قوانین ساده ای که از مطالعه ترکیبات مختلف گیاهان به دست آمده بود، توضیحی در این خصوص ارائه کرد و از آن مهمتر به این نتیجه رسید که خصوصیات والدین در گیاه حاصل به شکل ترکیبی بروز نمی کند، بلکه یکی از آن خواص به طور کامل خود را نشان می دهد.
مثلا ترکیب یک بوته با یک گیاه بلند قد، گیاه متوسط تولید نمی کند، بلکه یکی از دو حالت را برمی گزیند. این انتخاب کننده بعدها ژن نام گرفت ، ولی تا آغاز قرن 20 اهمیت آن چندان مشخص نشده بود.

9-ادوارد جنر و واکسن ، 1796

سال 1980 سازمان جهانی بهداشت اعلام کرد بیماری ویروسی آبله که سبب مرگ میلیون ها نفر در سراسر جهان شده بود برای همیشه از سیاره زمین محو شده است. این نخستین پیروزی نهایی بود که مقابل یک بیماری واگیردار به دست می آمد. این پیروزی با آزمایشی آغاز شد که 200 سال قبل از آن به وسیله یک پزشک انجام شده بود. برای قرنها دانشمندان در آسیا به این نکته توجه داشتند مردمی که یک بار به بیماری ای مبتلا بوده اند، برابر آن مصونیت پیدا می کنند. اوایل قرن 18 این ایده به وسیله بانو ماری درتلی مونتاج ، همسر یک دیپلمات انگلیسی در ترکیه به اروپا برده شد. جنر درباره این موضوع تحقیق کرد. وی 14 می 1796 مقداری از ویروس ضعیف شده آبله گاوی را به بازوی کودک 8 ساله ای به نام جیمز فیپز تزریق کرد. بعد از 10 روز فیپز علایمی از بیماری آبله را از خود نشان داد. اول جولای ، جنر بار دیگر کودک را معاینه کرد و این بار هیچ نشانه ای از بیماری در او نیافت. طی چند سال عمل واکسیناسیون به وسیله پزشکان در انگلستان و بقیه نقاط به کار گرفته شد، اما سازوکار این که چنین عملی چرا باید باعث ایجاد مصونیت در افراد شود تا زمانی که سیستم دفاعی بدن به طور کامل مورد بررسی قرار نگرفت ، مشخص نشد. بعد از آن بود که نظریه علمی عملکرد این عمل مشخص شد و عصر مقابله و پیشگیری در برابر بیماری ها به کمک واکسیناسیون مشخص شد.

10-پاستور و میکرب ها، 1860

سال 1860، دانشمند برجسته فرانسوی ، لویی پاستور آزمایشی ترتیب داد که می توانست علاوه بر اثبات وجود موجودات زنده نامرئی که در هوا حضور دارند و موجب فساد قطعاتی مانند گوشت می شوند، روشی برای نابودی آنها فراهم کند.
او در چند بطری ویژه شیشه ای قطعاتی از گوشت قرار داد. طبق معمول انتظار می رفت پس از مدتی عمل فساد شروع شود، اما داخل شیشه های در بسته ای که قبلا کاملا جوشانده شده بود، اثری از آغاز فساد دیده نشد، پاستور نتیجه گرفت میکرب های نامرئی در مجاورت حرارت نمی توانند به حیات خود ادامه دهند، بنابراین عمل فساد در محیطی که میکرب ها نتوانند از طریق هوا وارد شوند و دیواره ها نیز میکرب زدایی شده باشد، صورت نمی گیرد و بدین ترتیب اصول اولیه شناخت میکرب ها و عمل گندزدایی که بعدها جان دهها هزار نفر را نجات داد، آغاز شد.