Lista eksperymentów

Poniżej znajduje się lista historycznie ważnych eksperymentów naukowych i obserwacji, które pokazują coś o wielkim znaczeniu naukowym, zazwyczaj w elegancki lub sprytny sposób.

Astronomia

• Galileo Galilei używa teleskopu do obserwacji, że księżyce Jowisza wydają się okrążać Jowisza . Dowody te wspierają model heliocentryczny i osłabiają geocentryczny model kosmosu (1609)
• Ole Rømer dokonuje pierwszego ilościowego oszacowania prędkości światła w 1676 r., mierząc ruchy satelity Jowisza Io za pomocą teleskopu
• Arno Penzias i Robert Wilson wykrywają kosmiczne mikrofalowe promieniowanie tła , wspierając teorię Wielkiego Wybuchu (1964)
• Kerim Kerimov wystrzeliwuje Kosmos 186 i Kosmos 188 jako eksperymenty z automatycznym dokowaniem, które ostatecznie prowadzą do rozwoju stacji kosmicznych (1967)
• Supernova Cosmology Project i High-Z Supernova Search Team odkrywają, obserwując supernowe typu Ia , że ​​rozszerzanie się Wszechświata przyspiesza (1998)

Biologia

• Robert Hooke za pomocą mikroskopu obserwuje komórki (1665).
• Anton van Leeuwenhoek odkrywa mikroorganizmy (1674–1676).
• James Lind publikuje „A Treatise of the Scurvy”, który opisuje kontrolowany eksperyment na pokładzie statku z wykorzystaniem dwóch identycznych populacji, ale z tylko jedną zmienną, spożyciem owoców cytrusowych (1753).
• Edward Jenner testuje swoją hipotezę dotyczącą ochronnego działania łagodnej infekcji ospą krowią na ospę prawdziwą , pierwszą szczepionkę (1796).
• Eksperymenty Gregora Mendla z groszkiem ogrodowym doprowadziły go do przypuszczenia wielu podstawowych praw genetyki ( geny dominujące i recesywne , stosunek 1–2–1, patrz Dziedziczenie Mendla ) (1856–1863).
• Charles Darwin demonstruje ewolucję poprzez dobór naturalny na wielu przykładach (1859).
• Louis Pasteur używa kolb w kształcie litery S, aby zapobiec zanieczyszczeniu bulionu zarodnikami . To obala teorię spontanicznego pokolenia (1861), rozszerzającą eksperyment z zjełczałym mięsem Francesco Redi (1668) do skali mikro.
• Charles Darwin i jego syn Francis , używając ciemnych sadzonek owsa, odkryli, że bodziec do fototropizmu jest wykrywany na czubku pędu ( wierzchołek koleoptylu ), ale zgięcie ma miejsce w obszarze poniżej wierzchołka (1880).
• Emil von Behring i Kitasato Shibasaburō demonstrują odporność bierną , ochronę zwierząt przed infekcją poprzez wstrzyknięcie surowicy odpornościowej (1890).
• Thomas Hunt Morgan identyfikuje gen związany z chromosomem płciowym u Drosophila melanogaster (1910), a jego uczeń Alfred Sturtevant opracowuje pierwszą mapę genetyczną (1913).
• Alexander Fleming wykazał, że strefa zahamowania wzrostu pleśni penicylinowej na szalce hodowlanej bakterii jest spowodowana dyfundującą substancją wydzielaną przez pleśń (1928).
• Frederick Griffith demonstruje ( eksperyment Griffitha ), że żywe komórki można transformować za pomocą zasady transformującej , którą później odkryto jako DNA (1928).
• Karl von Frisch dekoduje taniec machania, którego pszczoły miodne używają do komunikowania lokalizacji kwiatów (1940).
• George Wells Beadle i Edward Lawrie Tatum kwestionują „ hipotezę jednego genu i jednego enzymu ” opartą na indukowanych mutacjach w pleśni chlebowej Neurospora crassa (1941).
• Eksperyment Lurii – Delbrücka pokazuje, że u bakterii korzystne mutacje powstają przy braku selekcji, a nie jako odpowiedź na selekcję (1943).
• Barbara McClintock hoduje rośliny kukurydzy dla koloru, co prowadzi do odkrycia elementów transpozycyjnych lub skaczących genów (1944).
• Linus Pauling i współpracownicy wykazali w „ Anemii sierpowatej, chorobie molekularnej ”, że choroba genetyczna człowieka, anemia sierpowata , jest spowodowana molekularną zmianą w określonym białku, hemoglobinie (1949).
• Eksperyment Hershey-Chase (przeprowadzony przez Alfreda Hersheya i Martę Chase ) wykorzystuje bakteriofaga , aby udowodnić, że DNA jest materiałem dziedzicznym (1952).
• Eksperyment Meselsona – Stahla dowodzi, że replikacja DNA jest semikonserwatywna (1958).
• Crick, Brenner i in. eksperyment z wykorzystaniem mutacji przesunięcia ramki odczytu w celu poparcia trypletowej natury kodu genetycznego (1961).
• Eksperyment Nirenberga i Matthaei demonstrujący syntezę białek in vitro przy użyciu syntetycznego RNA jako substytutu informacyjnego RNA (1961).
• John Gurdon klonuje zwierzę, kijankę żaby , z komórki jajowej, używając jądra komórki jelitowej (1962).
• Roger W. Sperry pokazuje potencjalną niezależność dwóch półkul ludzkiego mózgu, używając pacjentów z rozszczepionym mózgiem (1962–1965).
• Eksperyment Nirenberga i Ledera , wiązanie tRNA z rybosomami za pomocą syntetycznego RNA w celu rozszyfrowania kodu genetycznego (1964).
• Wykazanie roli odwrotnych transkryptaz w wirusach nowotworowych , niezależnie przez Howarda Temina i Davida Baltimore'a , 1970.
• Herbert Boyer i Stanley Cohen selektywnie klonują geny w bakteriach, używając plazmidów bakteryjnych ciętych przez specyficzne endonukleazy (1975).
• Mary-Dell Chilton pokazuje, że guzy korony żółciowej roślin są spowodowane przeniesieniem małego fragmentu DNA z bakterii Agrobacterium tumefaciens do rośliny żywicielskiej, gdzie staje się częścią jej genomu (1977).
• Napoli, Lemieux i Jorgensen odkrywają zasadę interferencji RNA (1990).

Chemia

• Blaise Pascal przenosi barometr na wieżę kościoła i górę, aby określić, że ciśnienie atmosferyczne jest spowodowane słupem powietrza (1648).
• Robert Boyle używa pompy powietrza do określenia odwrotnej zależności między ciśnieniem a objętością gazu . Zależność ta stała się znana jako prawo Boyle'a (1660–1662).
• Joseph Priestley zawiesza miskę z wodą nad kadzią piwa w browarze i syntetyzuje wodę gazowaną (1767).
• Antoine Lavoisier stwierdza, że ​​tlen łączy się z materiałami podczas spalania , obalając w ten sposób teorię flogistonu (1783).
• Antoine Lavoisier stwierdza, że ​​reakcje chemiczne w zamkniętym pojemniku nie zmieniają całkowitej masy. Na podstawie tych obserwacji ustanawia prawo zachowania masy (1789).
• Benjamin Thompson, hrabia Rumford pokazuje, że ciepło wytwarzane przez tarcie wytaczającej armaty jest prawie niewyczerpalne. Wynik ten został przedstawiony w opozycji do teorii kalorycznej (1798).
• Humphry Davy wykorzystuje elektrolizę do izolowania elementarnego potasu , sodu , wapnia , strontu , baru , magnezu i chloru (1807–1810).
• Joseph Louis Gay-Lussac bada reakcje między gazami i stwierdza, że ​​ich objętości łączą się chemicznie w prostych stosunkach całkowitych (1809).
• Robert Brown bada pod mikroskopem bardzo małe cząstki w wodzie i obserwuje ruchy Browna , które później nazwano na jego cześć (1827).
• Friedrich Wöhler syntetyzuje związek organiczny mocznika przy użyciu nieorganicznych reagentów , obalając zastosowanie witalizmu do procesów chemicznych (1828).
• Thomas Graham mierzy współczynniki wysięku dla różnych gazów i ustanawia prawo wysięku i dyfuzji Grahama (1833).
• Julius Robert von Mayer i James Prescott Joule mierzą ciepło generowane przez pracę mechaniczną . To ustanawia zasadę zachowania energii i kinetyczną teorię ciepła (1842–1843).
• Louis Pasteur oddziela racemiczną mieszaninę dwóch enancjomerów przez sortowanie pojedynczych kryształów i demonstruje ich wpływ na polaryzację światła (1849).
• Anders Jonas Ångström obserwuje obecność wodoru i innych pierwiastków w widmie słonecznym (1862).
• François-Marie Raoult pokazuje, że spadek prężności pary i temperatury zamarzania cieczy spowodowany dodaniem substancji rozpuszczonych jest proporcjonalny do liczby obecnych cząsteczek substancji rozpuszczonej. To ustanawia koncepcję właściwości koligatywnych (1878).
• Svante Arrhenius bada przewodnictwo roztworów soli i stwierdza, że ​​sole dysocjują w wodzie na jony (1884).
• Svante Arrhenius określa wpływ temperatury na szybkość reakcji i formułuje pojęcie energii aktywacji (1889).
• William Ramsay i Lord Rayleigh (John Strutt) izolują gazy szlachetne (1894–1898).
• Henri Becquerel , Marie Curie i Pierre Curie odkrywają radioaktywność i opisują jej właściwości (1896).
• Michaił Tsvet (Mikhail Semyonovich Tsvet) oddziela chlorofil od innych barwników roślinnych za pomocą chromatografii (1901).
• Frederick Soddy i William Ramsay obserwują produkcję helu z cząstek alfa podczas rozpadu radioaktywnego (1903).
• Ernest Rutherford odkrył, że atomy mają bardzo małe dodatnio naładowane jądro w eksperymencie ze złotą folią, znanym również jako eksperyment Geigera-Marsdena (1909).
• Otto Hahn odkrywa izomerię jądrową (1921).
• Albert Szent-Györgyi i Hans Adolf Krebs odkrywają cykl kwasu cytrynowego w metabolizmie oksydacyjnym (1935-1937).
• Otto Hahn i Fritz Strassmann odkrywają rozszczepienie jądrowe uranu (1938).
• Glenn Theodore Seaborg i współpracownicy tworzą i wyodrębniają pięć pierwiastków transuranowych . Reorganizują układ okresowy pierwiastków do jego obecnej postaci. (1941–1950).
• Eksperyment Millera-Ureya pokazuje, że związki organiczne mogą powstawać spontanicznie z związków nieorganicznych (1953).
• Melvin Calvin i Andrew Benson wyznaczają ścieżkę węgla w fotosyntezie , używając Chlorelli i dwutlenku węgla znakowanego węglem-14 ( ¹⁴ CO ₂ ) (1945–1954).
• Erwin Chargaff obala „tetranukleoidową teorię” struktury DNA i stwierdza, że ​​skład dwuniciowego DNA jest zgodny z zasadą %A = %T i %G = %C ( reguła Chargaffa ). Odkrycie to miało kluczowe znaczenie dla sformułowania modelu struktury DNA Watsona-Cricka.
• Neil Bartlett miesza ksenon i sześciofluorek platyny , co prowadzi do pierwszej syntezy związku gazu szlachetnego , heksafluoroplatynianu ksenonu (1962).
• Robert Burns Woodward ogłasza całkowitą syntezę witaminy B-12 przez kierowany przez siebie zespół (1973). Spostrzeżenia z tej pracy doprowadziły go i Roalda Hoffmanna do sformułowania reguł Woodwarda-Hoffmanna dla wyjaśnienia stereochemii produktów reakcji organicznych.
• Frederick Sanger demonstruje metodę terminacji dideoksy lub łańcucha do określania sekwencji DNA (1975).
• Kary Mullis demonstruje reakcję łańcuchową polimerazy , metodę amplifikacji określonych fragmentów DNA (1983).

Ekonomia i politologia

• Eksperymenty Muhammada Yunusa dotyczące zastosowań mikrokredytów i mikrofinansowania na obszarach wiejskich Bangladeszu (1971)
• dylematu więźnia Roberta Axelroda , później udokumentowane w The Evolution of Cooperation (1984)

Geologia

• Charles Mason przeprowadza eksperyment w pobliżu szkockiej góry Schiehallion , który po raz pierwszy próbuje zmierzyć średnią gęstość Ziemi. Znany jako eksperyment Schiehalliona (1774)

Fizyka

• Galileo Galilei używa toczących się piłek, aby obalić arystotelesowską teorię ruchu (1602–07)
• Otto von Guericke demonstruje ciśnienie atmosferyczne za pomocą półkul magdeburskich (1654)
• Robert Boyle pokazuje, że objętość danej ilości gazu jest odwrotnie proporcjonalna do ciśnienia na nią (1660)
• Benjamin Franklin, począwszy od 1747 roku, opisuje eksperymenty w listach do Petera Collinsona demonstrujących zasady elektryczne, które zostały opublikowane w książce zatytułowanej Experiments and Observations on Electricity .
• Alessandro Volta konstruuje nowe źródło energii elektrycznej, baterię elektryczną (1796)
• Eksperyment Henry'ego Cavendisha z drążkiem skrętnym mierzy siłę grawitacji w laboratorium (1798)
• Thomas Young pokazuje, że światło jest falą w swoim eksperymencie z podwójną szczeliną (ok. 1805), rozszerzonym w XX wieku, aby pokazać, że jest jednocześnie cząstką
• Obserwacja plamki Arago przez François Arago w 1819 roku potwierdziła nową falową teorię światła Augustina -Jeana Fresnela, obalając sceptyków, takich jak Siméon Denis Poisson .
• Hans Christian Ørsted odkrywa połączenie elektryczności i magnetyzmu poprzez eksperymenty z kompasem i obwodami elektrycznymi (1820)
• Michael Faraday odkrywa indukcję magnetyczną w eksperymencie z zamkniętym pierścieniem z miękkiego żelaza z dwoma zwojami drutu (1831)
• James Prescott Joule demonstruje mechaniczny równoważnik ciepła , ważny krok w rozwoju termodynamiki (1834)
• Christian Doppler organizuje grę na trąbce z przejeżdżającego pociągu . Ton obserwowany z ziemi był wyższy niż ten odtwarzany, gdy zbliżał się pociąg, a następnie niższy niż ten odtwarzany, gdy pociąg przejeżdżał i oddalał się, demonstrując efekt Dopplera (1845)
• wahadło Foucault, które nosi imię Léona Foucaulta . Pokazuje efekt Coriolisa i obrót Ziemi (1851)
• Edwin Hall odkrywa napięcie na przewodzie z poprzecznym przyłożonym polem magnetycznym, efekt Halla (1879)
• Eksperyment Michelsona – Morleya ujawnia słabości dominującego wariantu teorii świecącego eteru (1887)
• Heinrich Hertz demonstruje fale elektromagnetyczne w wolnej przestrzeni , przewidywane przez równania Maxwella , za pomocą prostej anteny dipolowej i oscylatora iskiernikowego (1887)
• Guglielmo Marconi pokazuje, że sygnały radiowe mogą przemieszczać się między dwoma punktami oddzielonymi przeszkodą. Sługa Marconiego jest za wzgórzem oddalonym o 3 kilometry i strzela z karabinu po otrzymaniu sygnałów (1895).
• JJ Thomsona z lampą katodową (odkrywa elektron i jego ładunek ujemny) (1897)
• Loránd Eötvös publikuje wyniki drugiej serii eksperymentów , wyraźnie wykazując, że masa bezwładnościowa i grawitacyjna to jedno i to samo. (1909)
• Roberta Millikana z kroplą oleju , który sugeruje, że ładunek elektryczny występuje jako kwanty (całe jednostki), (1909)
• Heike Kamerlingh Onnes demonstruje nadprzewodnictwo (1911)
• Eksperyment ze złotą folią Ernesta Rutherforda wykazał , że ładunek dodatni i masa atomu są skoncentrowane w małym, centralnym jądrze atomowym , obalając popularny wówczas model atomu z budyniem śliwkowym (1911)

Płyta wyprodukowana przez Arthura Eddingtona z zaćmienia z 1919 roku .

• Arthur Eddington prowadzi ekspedycję na wyspę Principe , aby obserwować całkowite zaćmienie Słońca ( soczewkowanie grawitacyjne ) — patrz eksperyment Eddingtona . Pozwala to na obserwację uginania się światła gwiazd pod wpływem grawitacji, przewidywanie teorii względności Alberta Einsteina . Potwierdzono to (choć później wykazano, że margines błędu był tak duży, jak obserwowane ugięcie) (1919)
• Otto Stern i Walther Gerlach przeprowadzają eksperyment Sterna – Gerlacha , który demonstruje wirowanie cząstek (1920)
• Enrico Fermi i jego zespół w Rzymie osiągnęli reakcję jądrową (1934, chociaż wyniki nie zostały zrozumiane aż do 1938, kiedy rozszczepienie jądrowe zostało odkryte przez Otto Hahna i Fritza Strassmanna )
• Enrico Fermi i Leó Szilárd budują pierwszy krytyczny reaktor jądrowy (1942)
• John Bardeen i Walter Brattain wytwarzają pierwszy działający tranzystor (1947)
• Chien-Shiung Wu przewodzi zespołowi, który obala zasadę zachowania parzystości w eksperymencie Wu (1956)
• Clyde L. Cowan i Frederick Reines potwierdzają istnienie neutrina w eksperymencie neutrinowym (1955)
• Joseph C. Hafele i Richard E. Keating pokazują, że zegary atomowe latające po całym świecie wykazują różnice, które są zgodne z przewidywaniami szczególnej i ogólnej teorii względności. Zobacz eksperyment Hafele-Keatinga (1971)
• Eksperyment z rakietą Scout potwierdza efekt dylatacji czasu grawitacji . (1976)
• Alain Aspect przeprowadza eksperymenty testowe Bella w latach 80.
• Eric A. Cornell i Carl E. Wieman syntetyzują kondensat Bosego-Einsteina na University of Colorado w Boulder (1995)
• Generator Cockcrofta-Waltona

Psychologia

Jeden z psów Pawłowa z chirurgicznie wszczepioną kaniulą do pomiaru wydzielania śliny , Muzeum Pawłowa, 2005

• Eksperymenty Iwana Pawłowa z psami i warunkowaniem klasycznym (1900)
• John B. Watson i Rosalie Rayner przeprowadzają eksperyment Little Albert , wykazując dowody na warunkowanie klasyczne (1920)
• Eksperymenty zgodności Ascha pokazują, w jaki sposób presja grupy może przekonać jednostkę do dostosowania się do oczywiście błędnej opinii (1951)
• Demonstracje warunkowania instrumentalnego BF Skinnera (lata 30. – 60. XX wieku)
• Eksperymenty Harry'ego Harlowa z małymi małpami i zastępczymi matkami z drutu i tkaniny (1957–1974)
• Stanleya Milgrama dotyczące ludzkiego posłuszeństwa (1963)
• Eksperyment z pianką Waltera Mischela pokazujący znaczenie zdolności do opóźniania gratyfikacji dla wyników życiowych (początek późnych lat 60.)
• Eksperyment więzienny Philipa Zimbardo w Stanford (1971)
• Allan i Beatrix Gardner próbują nauczyć amerykańskiego języka migowego szympansa Washoe ( lata 70.)
• Martin Seligman bada wyuczoną bezradność u psów (lata 70.)
• Eksperyment Rosenhana (1972). Polegał na wykorzystaniu zdrowych współpracowników lub „pseudopacjentów”, którzy krótko symulowali halucynacje słuchowe, próbując uzyskać przyjęcie do 12 różnych szpitali psychiatrycznych. Personelowi szpitala nie udało się wykryć ani jednego pseudopacjenta. Badanie jest uważane za ważną i wpływową krytykę diagnozy psychiatrycznej.
• Eksperyment z patrolem prewencyjnym w Kansas City (1972–1973) Miał na celu sprawdzenie założenia, że ​​obecność (lub potencjalna obecność) funkcjonariuszy policji w oznakowanych samochodach zmniejsza prawdopodobieństwo popełnienia przestępstwa. Nie znaleziono żadnego związku.
• Elizabeth Loftus i Johna C. Palmera z wypadkiem samochodowym pokazuje, że wiodące pytania mogą wywoływać fałszywe wspomnienia (1974)
• Benjamina Libeta z wolną wolą pokazuje, że potencjał gotowości pojawia się, zanim pojęcie wykonania zadania wejdzie do świadomego doświadczenia, ponownie wywołując debatę na temat iluzorycznej natury wolnej woli. (1983)
• Eksperyment Vilayanura S. Ramachandrana na fantomowych kończynach z Mirror Box rzuca światło na naturę „wyuczonego paraliżu” (1998)

Zobacz też

• Kalendarium eksperymentów naukowych