Ғылыми эксперименттер микроскоптың астындағы Петри табақшаларына қойылған эксперименттерден бастап бүкіл планетада жүргізілетін эксперименттерге дейін. Livescience.com порталы Жердегі ең үлкен эксперименттер туралы айтады.
Гравитациялық толқындарды іздеу
Гравитациялық толқындар — қара тесіктердің соқтығысуы және нейтрондық жұлдыздардың қосылуы сияқты үлкен галактикалық құбылыстардың жаңғырығы. Бұл толқындардың кейбірі тіпті Үлкен жарылыстың алыстағы жаңғырығы болуы мүмкін. Оларды анықтау үшін ғалымдарға лайықты үлкен құрал қажет: LIGO немесе лазерлік интерферометр гравитациялық-толқын обсерваториясы.
LIGO әрқайсысының ұзындығы 4 км болатын «қолдары» бар екі үлкен кешеннен тұрады. Олар L-тәрізді лазерлік интерферометрлер: лазер сәулесі екіге бөлінеді және екі жартысы да әртүрлі тармақтарға бағытталған. Әр қолдың соңында лазер сәулелерін көрсететін айна жүйесі бар. Интерференция қисығын зерттей отырып, ғалымдар эксперименттің гравитациялық толқындар тудырғанын анықтай алады.
LIGO нейтрондық жұлдыз бен (мүмкін) аса массивті қара құрдымның қосылуынан бірнеше нейтрондық жұлдыздардың соқтығысуына дейінгі құбылыстарды тіркеді.
Атомдық машина
Кейде ғалымдарға өте ұсақ заттарды зерттеу үшін өте үлкен аспаптар қажет. Олардың ешқайсысы дүниедегі ең үлкен бөлшектер үдеткіші Үлкен адрон коллайдерінен әлі асып түскен жоқ. Бұл диаметрі 27 км шеңбер, төрт детектормен жабдықталған: олардың бірі, ATLAS, массасы 7000 тонна. Бұл құрылғы әртүрлі сәулелер бір-бірімен жоғары жылдамдықпен соқтығысқан кезде пайда болатын әртүрлі субатомдық бөлшектерді өлшейді.
Сонымен қатар, LHC жер бетіндегі ең үлкен және ең суық «тоңазытқыш» атағын да иеленеді. Құрылғыны пайдалану үшін қажетті магниттер -271,25 градус Цельсийде сақталуы керек — бұл ғарыш кеңістігінен сәл суық.
Миниатюралық Амазонка орманы
Жаһандық жылынудың өзі үлкен (және бақыланбайтын) «эксперимент» болуы мүмкін болса да, ғалымдар Амазонка тропикалық ормандарында парниктік әсерге қатысты өз тәжірибелерін жүргізуде. AmazonFACE жобасы көмірқышқыл газының «планета өкпесіне» қалай әсер ететінін түсіну үшін планетаның ең үлкен тропикалық орманының кейбір аймақтарында концентрациясын арттыруға бағытталған.
Іс жүзінде тәжірибе диаметрі 30 метр болатын алты аумақта орналасқан 12 бақылау кешенінен тұрды: олардың үшеуінде көмірқышқыл газының концентрациясы стандартты деңгейде болды, ал қалған үш аймақта концентрация жоғарылады. Әрбір учаскеде шамамен 400 өсімдік түрі және саңырауқұлақтар мен топырақ бактерияларының көптеген түрлері бар. Басқаша айтқанда, әрбір адам шағын экожүйе. Көмірқышқыл газының деңгейі жоғарылаған сайын өсімдіктер тезірек фотосинтез жасайды және жапырақтарынан суды аз бөледі. Теориялық тұрғыдан бұл ормандарды жаһандық жылынудың жағымсыз әсерінен қорғауға көмектесуі мүмкін, бұл сарапшылардың болжауынша, Амазонкадағы құрғақшылықты тудырады.
Мәселе мынада, екі процесс пен сау орманды өліп жатқан экожүйеден бөлетін сызық арасындағы тепе-теңдік түсініксіз болып қалады. Ғалымдар артық көмірқышқыл газының өсімдік физиологиясына әсерін өлшеп, олар жауап ретінде қандай құрылымдарды — жапырақтар сияқты уақытша құрылымдарды немесе ағаш сияқты тұрақты құрылымдарды түзетінін анықтауы керек.
Көміртекті сүзу қондырғысы
Климаттың өзгеруі жөніндегі үкіметаралық топтың пікірінше, адамзат атмосфераға көмірқышқыл газын шығаруды тоқтатып қана қоймай, көп нәрсе істеуі керек. Оны ауадан шығару керек. Нақтырақ айтсақ, 2050 жылға қарай жаһандық жылынудың шарықтау нүктесін болдырмау үшін 6-10 миллиард тонна көміртегі баламасын қайта өңдеу керек. Бұл нәтижеге жету үшін өнеркәсіптік қалдықтарды сүзуден биомассаны өңдеуге дейін әртүрлі әдістерді қолдануға болады. Дегенмен, әлемдегі алғашқы толық көлемдегі көміртекті сүзу қондырғысы оны тікелей мұхиттан алуды көздеп отыр.
Теңіз суы табиғи түрде атмосферадан көмірқышқыл газын сіңіреді, бірақ оны адамзат өмір бойы әсерлерін байқайтындай тез сіңіре алмайды. Equatic мұны тездеткісі келеді: теңіз суын электрлендірілген сүзгілерден өткізу арқылы әрбір бес минут сайын бір тонна көміртекті сорып алуды жоспарлап отыр.
Судан көміртекті кетіретін химиялық процесс сонымен қатар сүзу процесінің энергия шығындарының 40%-ын өтеуге көмектесетін ықтимал отын көзі болып табылатын оттегін шығарады. Ал сүзілген газ бикарбонатқа айналады: көмірқышқыл газын келесі 10 000 жыл бойы атмосферадан сақтайтын теңіз қабықтарында кездесетін материал. Оны тіпті мұхитқа қайтаруға немесе тыңайтқыш ретінде пайдалануға болады.
Ғасырлар бойы өсімдіктер тәжірибесі
Мичиган штатының университетінің ботанигі Уильям Джеймс Бил 1879 жылы басталған тұқымның тірі қалу тәжірибесін ойлап тапты. Ол әртүрлі өсімдіктердің тұқымдары гүлдегенге дейін қанша уақыт ұйықтай алатынын білгісі келді. Ол үшін Биль 23 өсімдіктің тұқымдық бөтелкелерін 0,9 м тереңдікте тыныш, жасырын жерге көмді. Содан кейін ботаник әр 5 (10) жыл сайын бөтелке қазуды бастады.
Бір қызығы, тәжірибе жалғаса берді. Дұрыс, қазір сарапшылар 20 жыл сайын бөтелке ашады, өйткені тұқымдар гүлдей береді. Соңғы бөтелке 2021 жылы ашылды, ал келесісі 2040 жылы шығады. Эксперимент барысында алынған ақпарат өсімдік эволюциясы мен тұқымның дамуын түсіну үшін маңызды: ол табиғатты қалпына келтіру және тұқым сақтау кезінде пайдалы болуы мүмкін.