В истории науки всегда можно найти примеры эксцентричных ученых. Изобретатели, химики, физики и физиологи, исследуя мир, часто использовали необычные методы, пытаясь подтвердить свои теории. В поисках истины ученые не останавливались перед опасными экспериментами. На сегодняшний день некоторые из таких опытов могут показаться странными, однако прогресс в медицине, психологии и физике во многом был возможен благодаря этим смелым и порой безумным попыткам. Далее расскажем о некоторых таких необычных научных исследованиях.
Самая старая еда в мире
Британский геолог и палеонтолог Уильям Баклэнд вошел в историю науки как автор описания и наименования первого найденного вида динозавров — мегалозавра. Однако его запомнили не только благодаря этому достижению, но и за его необычные вкусовые предпочтения. Баклэнд не ограничивался обычной пищей, он пробовал разнообразную экзотическую живность и даже съел мумифицированное сердце французского короля Людовика XIV. Возможно, это было самой старой человеческой едой в мире, но не исключено, что эта история является мифом. В любом случае, известно, что участники нескольких геологических экспедиций пробовали мясо мамонта.
Как долго человек может потреблять древнюю пищу без риска отравления? Этот вопрос давно интересует науку.
В 1900 году на российском полуострове Таймыр начался один из самых длительных научных экспериментов. Уже более 117 лет под вечной мерзлотой, на глубине 1,3 метра, лежат продукты питания, включая консервы, хлеб, колбасу, гречку и другие товары, закопанные под руководством Эдуарда Толля, главы Русской полярной экспедиции.
Склад Эдуарда Толля. Слева видна крышка ящика с борщом 110-летней давности
Источник
В 1973 году этот продуктовый склад был найден, и первые образцы были доставлены на материк для исследований. Экспедиции повторялись в 1974, 1980, 2004, 2010 и 2016 годах, с расчетом завершить эксперимент в 2050 году.
Исследованием продуктов питания возрастом в несколько десятков лет занимается НИИ проблем хранения Росрезерва. Специалисты проводят микробиологические и физико-химические анализы для определения состава продуктов, их энергетической ценности, уровня примесей, токсичности и кислотности. Оценивается также состояние упаковки, измеряется уровень олова в консервных банках, а затем эти продукты проходят тестирование на съедобность, и их считают безопасными для употребления.
Ученые не ограничиваются только исследованием старых запасов, но также проводят эксперименты по созданию новых продуктов, которые закапываются в мерзлоту. Среди таких продуктов — мука, крупы, бакалея и алкоголь. В общей сложности это более 80 наименований товаров.
Всемирное семенохранилище
на Шпицбергене
Этот проект направлен на подготовку к возможному активному развитию Арктического региона, а также проверку возможности хранения продуктов в условиях глобальных катастроф и конфликтов. В Норвегии, на Шпицбергене, расположено «хранилище Судного дня», где на глубине 120 метров хранятся образцы семян основных сельскохозяйственных культур мира.
Завершая тему еды, стоит упомянуть Фредерика Хельцеля , который изучал влияние голодания и работу пищеварительной системы, применяя необычные методы. Он экспериментировал, поедая несъедобные предметы — опилки, пробки, перья, асбест, шелк, хирургический хлопок и гравий. Это позволило ему изучать скорость прохождения этих веществ через его кишечник.
Такое «питание» привело к заметному истощению организма Хельцеля, однако он прожил долгую жизнь. Несмотря на это, официальная наука долгое время игнорировала его работы, и Хельцель так и не стал профессором. Он получил должность «ассистента кафедры физиологии» в Чикагском университете.
Органическая энергия
В 1930-х годах Вильгельм Райх, ученик Зигмунда Фрейда, разработал биоэнергетическую теорию оргона. Согласно этой теории, оргонная энергия является вездесущей, заполняет все вокруг, но не относится к статическому электричеству. Она генерирует электромагнитное излучение в синем спектре и, по мнению Райха, блокировка этой энергии в теле может быть причиной различных заболеваний.
Для доказательства своей теории Райх создал устройство, которое он назвал «оргонный аккумулятор». Это был ящик, стенки которого состояли из чередующихся слоев металла и диэлектрика. Пациенты помещались в этот аккумулятор с целью воздействия оргонной энергии на их здоровье.
В 1954 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США отказало Райху в лицензии на производство оргонных аккумуляторов и потребовало прекратить все эксперименты. Впоследствии, после множества конфликтов с властями, Райх был осужден и приговорен к тюремному заключению.
Несмотря на то, что Райху не удалось доказать эффективность его устройства при жизни, его работы не были забыты. Методы Райха используются и в наше время, например, в «American College of Orgonomy», где продолжают проводить эксперименты с «усовершенствованными» версиями оргонных аккумуляторов, в том числе в виде пирамид.
В иных областях Райх был сторонником рационализма и прогресса, выступая за отмену репрессивной морали и распространение полового просвещения.
Человек-киборг
Кевин Уорвик, профессор технической кибернетики, является одним из наиболее известных исследователей в области киборгизации. В 1998 году он вживил себе RFID-метку, чтобы управлять освещением, отоплением и компьютерными системами.
В дальнейшем Уорвик имплантировал себе несколько электродов и чипов для дистанционного управления роботизированной рукой. Имплант был соединен с нервами руки, и профессор мог посылать нейронные импульсы, которые преобразовывались в электрические сигналы, управляющие движениями механической руки, точно повторяющей его движения.
Позже его жена, Ирена, по просьбе мужа, также вживила имплант. В будущем пара планирует развить технологию взаимосвязи между имплантами, что может привести к экспериментам по созданию электронной связи между нервными системами двух людей.
Кевин Уорвик кратко выражает свою цель: «Я не хочу оставаться простым человеком». Он подчеркивает, что в будущем конкуренция с искусственным интеллектом будет возможна только для тех, кто сможет усовершенствовать свои природные способности.
Исследования через собственное тело
Немецкий врач Вернер Теодор Отто Форсман в 1929 году провел эксперимент, в ходе которого он продемонстрировал безопасность метода катетеризации, вводя катетер в сердце через вену.
Форсман самостоятельно ввел трубку диаметром 1 мм на 60 см в вену левой руки, добравшись до правого предсердия. Это был первый случай подобного эксперимента на живом человеке. Он несколько раз проводил данное исследование, добавляя контрастное вещество в кровь для создания рентгеновских снимков.
В 1952 году Форсман получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине за разработки в области катетеризации сердца и изучения нарушений в кровообращении.
Форсман не был единственным ученым, который рискнул своей жизнью ради науки. Физиолог Джозеф Баркрофт также проводил опасные эксперименты, часто подвергая себя риску смерти, которые он называл «пограничными экскурсиями».
На фото изображен помощник Баркрофта, однако снимок интересен своей темой
— стеклянной камерой, в которой Баркрофт проводил неделю, подвергаясь
воздействию низких концентраций кислорода. На фото также видны кровать,
велоэргометр и другое оборудование.
Источник
Во время Первой мировой войны Баркрофт проводил эксперименты с удушающими газами, подвергая себя воздействию цианида водорода. Спустя десять лет он провел эксперименты в небольшой стеклянной камере, где изучал минимально необходимое количество кислорода для выживания. Его тело стало посиневшим. В других экспериментах он исследовал воздействие холода, оказывая на себя воздействие низких температур, что привело к обмороку.
Он также исследовал дыхательные функции и влияние кислорода на организм человека на больших высотах, покорив несколько высокогорных пиков.
Баркрофт прожил 74 года, получил множество наград и в 1936 году был номинирован на Нобелевскую премию по физиологии и медицине.
Быстрее пули
В 1947 году человек впервые преодолел звуковой барьер, но до сих пор оставался вопрос, что произойдет, если пилот должен будет выбраться из самолета на таких скоростях. Предполагалось, что от перегрузок пилот умрет мгновенно.
Джон Пол Стэпп, опытный офицер ВВС и военный врач, стал добровольным испытуемым для исследований экстремальных перегрузок, чтобы улучшить безопасность авиационной техники.
Стэпп использовал свое тело вместо датчиков и животных, чтобы определить предельные нагрузки на человека. В одном из экспериментов он выявил, что при ускорении в 6g в направлении головы человек может потерять сознание.
В 1954 году Стэпп подверг себя перегрузке в 48g, разогнав платформу по рельсам до скорости более 1000 км/ч и резко затормозив. Он пережил перегрузку, эквивалентную столкновению автомобиля с бетонной стеной на скорости 100 км/ч, но получил серьезные травмы: потерял зрение на несколько дней, сломал конечности и ребра, а также получил отслоение сетчатки.
Несмотря на это, Стэпп продолжил свои исследования. В одном из экспериментов на высоте 13 700 метров он решил открыть кабину реактивного самолета и выяснил, что при дыхании чистым кислородом за 30 минут до взлета, человек может непродолжительное время находиться на большой высоте.
Благодаря его работе в 1966 году в США был принят закон об обязательном оснащении автомобилей ремнями безопасности.
Он прожил до 89 лет.
К магии через нейроинтерфейс
В 1999 году группа исследователей под руководством доктора Яна Дана, доцента нейробиологии в Калифорнийском университете в Беркли, провела эксперименты на кошке. Животному ввели обезболивающее и парализатор, а затем надежно зафиксировали его. Целью было не причинить страдания животному, а попытаться проникнуть в мозг другого существа и изучить восприятие окружающего мира.
Исследователи имплантировали электроды в центр обработки зрения коры головного мозга кошки. Эти электроды фиксировали электрическую активность нейронов и передавали данные на компьютер, который преобразовывал их в визуальные образы. На экране компьютера появлялись слегка размытые изображения тех же карточек, что показывали кошке.
Ученые предположили, что в будущих экспериментах возможно улучшить качество изображений, если будет измеряться активность большего числа нейронов. Эти исследования стали основой для разработки нейроинтерфейсов, которые позволяют управлять объектами с помощью мыслей.
Источник
фото
Майкл Персингер, психолог Лаврентьевского университета в Канаде, в своих экспериментах пошел дальше, чем простое распознавание зрительных сигналов. Он выдвинул гипотезу, что активность в височной доле мозга вызывает возбуждение в лимбической системе, что в свою очередь вызывает религиозные переживания.
Персингер разработал шлем, воздействующий на височные доли мозга с помощью электромагнитного поля. В ходе нескольких экспериментов было установлено, что такое воздействие может вызвать у испытуемых ощущение присутствия неведомых сил, религиозного озарения или даже переживание выхода из тела. Более 80% испытуемых сообщили о том, что ощущали магическое присутствие в комнате.
Персингер утверждал, что многие необъяснимые явления могут быть результатом воздействия электромагнитных волн. Он также считал, что колебания электромагнитного поля планеты могут быть причиной появления НЛО.
Однако эксперимент, проведенный шведскими учеными с использованием метода двойного слепого тестирования на 46 студентах-теологах и 43 студентах-психологах, опроверг гипотезу Персингера. Оказалось, что все зависело от внушаемости, религиозности и личных качеств испытуемых. Персингер не согласился с результатами эксперимента, обвиняя шведских исследователей в ошибках при создании шлемов. Это остается предметом споров.
Томас Миджли и его разрушительные изобретения
Возможно ли, что один человек может нанести непоправимый ущерб планете? Да, если этот человек — Томас Миджли, американский химик и инженер, чьи изобретения оказали разрушительное воздействие на экологию Земли.
Работая в компании General Motors, Миджли обнаружил, что добавление свинца в бензин помогает уменьшить стук в двигателях внутреннего сгорания. Однако выбросы свинца в атмосферу стали причиной серьезного загрязнения, поскольку это вещество токсично. Работники, участвовавшие в производстве добавки, часто страдали от отравлений, что приводило даже к смертельным случаям.
После гибели более 10 человек, прессу возмутила ситуация. На пресс-конференции Миджли продемонстрировал безопасность своего изобретения, вымыв руки в свинцовой смеси и продержав их несколько минут на воздухе, насыщенном испарениями. Его попытка убедить журналистов сработала, и до 1973 года автомобили продолжали выбрасывать в атмосферу свинец.
Миджли сам пострадал от воздействия свинца, но скрывал этот факт от прессы, утверждая, что его изобретение абсолютно безопасно.
Еще одно изобретение Миджли — хлорфторуглероды (фреоны). Он создал их для безопасного использования в холодильниках, поскольку до этого использовавшиеся вещества были ядовитыми и взрывоопасными. В ходе презентации Миджли продемонстрировал, что фреон не горит и не наносит вреда здоровью, вдохнув дихлорфторметан. Только спустя 30 лет, после его смерти, было установлено, что фреоны разрушают озоновый слой.
В возрасте 51 года Миджли заболел полиомиелитом, что привело к его инвалидности. Однако его пытливый ум не позволял смириться с ограничениями. Для того чтобы проще вставать с постели, он разработал сложную систему веревок и блоков. Иронично, но через четыре года он погиб, запутавшись в этом устройстве и удушившись.
Мозг для обучения ИИ
Мыши и крысы являются объектами множества научных экспериментов. В рамках этих исследований ученые обнаружили множество интересных фактов о поведении животных. Например, установлено, что мыши могут проявлять сочувствие к своим сородичам, испытывающим зависимость, влюбляться и даже существовать с прозрачной кожей. Но особенно ценными для науки являются исследования, направленные на изучение их мозга.
Один из таких проектов — EyeWire, в рамках которого ученые из MIT изучали мозг лабораторной мыши по имени Гарольд. Мозг животного был нарезан микронными слоями и исследован с помощью электронного микроскопа. Для обработки полученных данных была разработана онлайн-игра, где пользователи раскрашивали срезы мозга по определенным правилам. Эти раскрашенные срезы передавались в нейронную сеть для дальнейшего обучения. В результате была создана модель, способная восстанавливать трехмерную структуру нейронных связей на основе срезов мозга.
Однако прежде чем мозг мыши стал использоваться для обучения нейронных сетей, был проведен другой эксперимент. Его инициатором стал американский ученый Фрэнк Розенблатт, известный своими работами в области искусственного интеллекта и нейрофизиологии. Он стал пионером создания искусственной нейронной сети, известной как перцептрон. Розенблатт, понимая, что на тот момент не существует достаточно быстрых электронных машин для моделирования нейронной сети, создал простые нейронные сети, используя элементы «палки и скотча». Эти сети, хоть и небольшие (до нескольких десятков нейронов), применялись для решения практических задач, и Розенблатту даже удалось продать устройства для анализа данных нескольким банкам.
Однако с 1966 года его научная деятельность приняла неожиданный поворот. Розенблатт начал проводить эксперименты с крысами, обучая их проходить лабиринты. После обучения он умерщвлял животных, извлекал их мозг, превращал его в кашицу и кормил ею следующее поколение крыс, проверяя, повлияет ли это на их способности при прохождении лабиринта.
Эксперимент показал, что поедание мозгов не дает животным преимуществ в решении задач, хотя крысы и проявляли интерес к такой пище. Это наблюдение стало важным аргументом в пользу того, что знания не хранятся в отдельных клетках мозга, а сосредоточены в его связях — так называемом коннектоме.
«Хаббакук»: лед, опилки и корабль
В 1942 году германский флот полностью контролировал Атлантику, и Великобритания остро нуждалась в мощном оружии, которое могло бы изменить ход войны. Из-за дефицита стали в стране строительство новых авианосцев было невозможным, но изобретатель Джеффри Пайк предложил необычное решение — создание гигантского боевого корабля из льда, получившего название «Хаббакук».
Название «Habbakuk» является производным от библейского имени «Аввакум» и связано с фразой из Библии: «…будете совершенно изумлены, ибо в ваши дни соберу я нечто, во что вы не поверите, даже если вам расскажут».
Пайк представил свою идею Луису Маунтбеттену, командующему 5-й флотилией эсминцев. Адмирал быстро оценил концепцию непотопляемого корабля и решил поддержать проект. Его предложение было передано премьер-министру Уинстону Черчиллю, который дал полное одобрение.
Пайкерит — материал,
состоящий из древесных опилок и льда.
Пайк и группа ученых разработали материал, который позже получил название пайкерит. Этот состав включал 18-45% древесных опилок и до 82% льда. Пайкерит был в четыре раза прочнее обычного льда, обладал ковкостью и сопротивлялся взрывам, как бетон. Благодаря низкой теплопроводности он таял медленнее, чем чистый лед.
Пайк предложил строить корабль длиной 610 метров, шириной 90 метров и высотой 200 метров. Водоизмещение корабля составляло бы 2 миллиона тонн — это в три раза больше, чем у самого крупного корабля на тот момент, Knock Nevis (657 018 тонн). Кроме того, пайкерит требовал лишь 1% энергии, необходимой для производства эквивалентного количества стали.
Строительство из пайкерита также использовалось для наземных сооружений.
Источник
На таком гигантском корабле могло бы разместиться не менее 500 самолетов. Его корпус толщиной более 12 метров был бы устойчив к любому немецкому оружию. Внутри авианосца могли бы служить почти 4000 человек, включая моряков и летчиков. Для движения «Хаббакука» планировалось установить 26 электродвигателей, закрепленных в ледяных гондолах.
В феврале 1943 года был построен небольшой прототип корабля, размером 18 на 9 метров и весом 1000 тонн, на озере Патриция в Канаде. Прототип управлялся двигателем с мощностью в одну лошадиную силу, замороженным в лед.
Для постройки полноразмерной модели требовалось 300 000 тонн древесных стружек, 25 000 тонн огнеупорных веществ, 35 000 тонн древесины и 10 000 тонн стали, не считая воды для льда. Строительство могло бы быть завершено в 1944 году с привлечением 8000 человек, однако проект был закрыт, когда изменился баланс сил в Северной Атлантике, и союзникам больше не было нужно оружие, способное разрушить весь флот противника.
Прототип корабля оставался на озере еще три года, пока не разрушился. Его обломки до сих пор находятся на дне озера Патриция. Источник.