10 странных экспериментов, которые проводили учёные разных стран

Изобретательность учёных вас точно удивит.

 

1. Христофор Бёйс‑Баллот и трубачи на паровозе

В 1842 году австрийский физик Кристиан Доплер заявил, что частота и длина волн, а значит, и свойства света и звука могут меняться в зависимости от того, приближается или отдаляется их источник от нас. Сегодня мы знаем, что это действительно так, а феномен, названный «эффектом Доплера», работает для всех типов волновых излучений.

Однако в середине XIX столетия догадки Доплера нужно было ещё подтвердить. За дело взялся голландский метеоролог Христофор Бёйс‑Баллот в 1845 году.
Он нанял поезд с грузовой платформой, на которой разместил двух трубачей. Те попеременно должны были играли ноту «соль», чтобы звук не прерывался. Состав со скоростью 40 километров в час проезжал мимо станции между Утрехтом и Амстердамом, где его ждали наблюдатели с отличным музыкальным слухом. Им нужно было определить, какие ноты они услышали.

Изображение опыта Бёйс‑Баллота на стене в Утрехте

После проведения этого необычного эксперимента стало понятно, что Доплер был прав. Звук казался более высоким, когда паровоз подъезжал к станции, и понижался, когда состав отдалялся от неё. Условно говоря, вместо постоянно звучащей «соль» наблюдатели слышали «ля — соль — фа».
 

2. Уолтер Рид и заразные москиты

Один из способов передачи жёлтой лихорадки — это укусы комаров. Но в конце XIX века считали, что болезнь распространяется иначе — через вещи, которыми пользовались заражённые.
Однако гипотеза о причастности насекомых существовала. Чтобы доказать её, американские военные врачи под предводительством хирурга Уолтера Рида стали намеренно «кормить» москитов. Они брали комаров, пивших кровь больных людей, и позволяли им кусать здоровых добровольцев, которым обещали выплатить по 100 долларов.
Все подопытные подписывали информированное согласие на участие в опасном эксперименте. Это был один из первых таких случаев в истории.
Доказать гипотезу удалось, но ценой человеческих жизней — погибли трое добровольцев. В итоге опыты были прекращены. Тем не менее знание о том, как передаётся жёлтая лихорадка, позволило в 1901 году за три месяца покончить с распространением этой болезни на Кубе.
 

3. Рональд Фишер и чашки чая

В начале 1920‑х годов на экспериментальной станции неподалёку от Лондона возник весьма необычный и типично британский спор: что правильнее — наливать молоко в чай или чай в молоко?
Одна из сотрудниц, Мюриэль Бристоль, утверждала, что может по вкусу определить, как заварен напиток. Поэтому ботаники Рональд Фишер и Уильям Роуч решили провести соответствующий эксперимент. В соседней комнате они разными способами приготовили несколько чашек чая и принесли на пробу леди Бристоль.
Мюриэль подтвердила, что она действительно ощущает разницу между напитками, верно угадав достаточное количество чашек.
Несмотря на сомнительную практическую пользу и факт, что результаты эксперимента не были зафиксированы, опыт заставил Фишера задуматься. Он стал рассуждать, сколько потребуется попыток, чтобы результаты подобных экспериментов можно было считать достоверными. Так учёный создал тест, позволяющий свести к минимуму случайность в экспериментах с небольшим количеством данных. Например, в случае с опытом «леди, пробующая чай» Фишер предложил использовать восемь чашек.
 

4. Уинторп Келлог и попытки сделать обезьяну человеком

В 1931 году психолог Уинторп Келлог решил найти ответ на давно волновавший его вопрос: если животные способны воспитать человека как своего, может быть, и ему с женой удастся очеловечить обезьяну?
Келлог верил, что цивилизованность в первую очередь зависит от воспитания. Стремясь доказать это, он взял семимесячную самку шимпанзе по кличке Гуа к себе в семью и стал растить её на равных с десятимесячным сыном Дональдом. «Дети» играли, гуляли и ели вместе, а родители сравнивали их способности.

Уинторп Келлог проводит тесты с Гуа и Дональдом

Гуа даже удалось достичь определённых успехов: она часто ходила на двух ногах, научилась есть ложкой. Шимпанзе лучше ребёнка справлялась с задачами на сообразительность: например, доставала печенье с помощью стула. Зато Дональд быстрее освоил карандаш и бумагу.
Однако после девяти месяцев эксперимента Келлог резко прервал его и сдал Гуа обратно в питомник. Шимпанзе, несмотря на все усилия психолога и его жены, не становилась человеком. Более того, родители стали переживать за сына: он знал всего три слова и подражал обезьяньим звукам.
В общем, дорога к цивилизованности оказалось намного сложнее, чем противоположный путь к дикости. Тем не менее опыт не был совершенно бесполезным. Он наглядно показал, насколько большие ограничения налагает на развитие личности наследственность.
 

5. Натаниэл Клейтман, Брюс Ричардсон и 28‑часовые сутки

В 1930‑е годы учёные ещё не знали, есть ли у человека внутренние биологические часы или 24‑часовые сутки — это всего лишь привычка и организм можно переключить на любой другой ритм.
Чтобы проверить это, в 1938 году профессор Натаниэл Клейтман и его ассистент Брюс Ричардсон решили найти место, где на них не будет влиять смена дня и ночи. Таким убежищем оказалась Мамонтова пещера в Кентукки. Здесь экспериментаторы решили опробовать 28‑часовые сутки.

Экскурсия в Мамонтовой пещере, 2007 год

Время распределили так: девять часов на сон, ещё девять на личные нужды и 10 — на работу. Ричардсон, который был младше профессора на 20 лет, смог адаптироваться к такому графику после недели пребывания в пещере. Клейтман же за 32 дня к 28‑часовым суткам так и не привык.
Эксперимент не дал конкретных результатов. Клейтман продолжил свои изыскания — например, провёл 180 часов без сна. Изменения, происходящие в течение суток в организме человека, учёные обнаружили только в конце 1950‑х годов. Тогда стало понятно, что у человека всё-таки есть внутренние часы — циркадные ритмы.
 

6. Мишель Сифр и биологические часы

Похожий эксперимент в 1960‑е годы поставил над собой 23‑летний французский геолог Мишель Сифр. Но он не пытался поменять свой режим, а решил понаблюдать, сможет ли его сохранить.
Он в одиночку погрузился в большой подземный ледник и провёл два месяца на глубине 130 метров, спасаясь от холода в палатке. Часы с собой он при этом не взял.
По условиям эксперимента Сифр звонил по проводному телефону на поверхность каждый раз, когда просыпался, ложился спать и принимал пищу. Также он с помощью специального оборудования исследовал свой пульс и циклы сна.
Счёт дням Сифр потерял. Ему казалось, что он провёл в заточении на 25 суток больше, чем было на самом деле. Несмотря на это, просыпался исследователь примерно в одно и то же время. Эксперимент показал, что внутренние биологические часы человека довольно точны и работают даже в условиях изоляции.
Сифр и его единомышленники, кстати, впоследствии не раз повторяли подобные эксперименты, проводя в пещерной изоляции до полугода и изучая её влияние на человека. В некоторых из них привычный нам поверхностный 24‑часовой цикл менялся на 48‑часовой.
 

7. Хосе Дельгадо и радиоуправляемый бык

Испанский нейробиолог Хосе Дельгадо верил в науку о мозге и был очень смелым человеком. Чтобы доказать, что стимуляция определённых областей мозга может влиять на поведение, учёный вышел на арену для боя быков.
Разъярённое, весящее четверть тонны животное по кличке Лусеро бросалось на Дельгадо, но стоило исследователю нажать на кнопку, и бык останавливался в нескольких метрах от него.

https://youtu.be/23pXqY3X6c8 

Всё дело в том, что в череп Лусеро были встроены электроды на радиоуправлении, которые стимулировали мозг в области первичной моторной коры, базальных ядер и таламуса. Нажимая на кнопку, Дельгадо буквально «отключал» агрессию быка. Как уверял сам учёный, боли животное при этом не ощущало.
Самое же поразительное во всём этом то, что эксперимент состоялся в далёком 1964 году. Даже сегодня контроль поведения на расстоянии кажется фантастикой, тем более невероятным это было в 1960‑е годы, когда у учёных даже не было толковых карт мозга.
Подобные опыты были весьма эффектными, они напугали общественность возможностью контролировать разум. Например, с помощью стимуляции можно было провоцировать сексуальное возбуждение или общительность. Работы в этой области свернули, и только сейчас учёные вновь пробуют в ней свои силы.
 

8. Борис Моруков и люди, которые провели в постели больше года

Моделировать влияние невесомости на тело человека очень важно для того, чтобы понимать, что произойдёт с организмом космонавтов во время длительного пребывания на орбите.
Один из самых простых способов — уложить человека на кровать так, чтобы ноги были чуть выше головы: под углом шесть градусов. Из‑за такого положения жидкости нашего тела приливают к голове; это же происходит и во время космического полёта. Лежать приходится долго. Например, NASA запускало исследования, которые должны были длиться 90 дней, а в России проводились 60‑дневные испытания.
Вставать в это время было нельзя: мыться, есть, читать, смотреть телевизор и ходить в туалет приходилось лёжа.
Но все эти эксперименты не идут ни в какое сравнение с опытом, поставленным под руководством врача Бориса Морукова в 1986–1987 годах. Тогда 10 здоровых добровольцев пролежали в постели 370(!) дней.
Кому‑то такой эксперимент может показаться мечтой бездельника, но не всё так радужно. Во‑первых, лежать не вставая не так уж непросто психологически: может развиться острый стресс. Во‑вторых, это вредно для здоровья. Из‑за отсутствия физической нагрузки атрофируются мышцы, образуются тромбы, может нарушаться сердечный ритм.
Тем не менее благодаря «постельным» экспериментам удалось улучшить критерии отбора космонавтов и совершить рекордные по длительности полёты на орбиту.
 

9. Американские учёные и искусственная биосфера

В 1985 году несколько американских энтузиастов объединились с амбициозной целью — воссоздать биосферу Земли. В результате в аризонской пустыне Сонора был воздвигнут огромный комплекс из бетона, стали и стекла площадью 1,3 гектара, куда свозили растения и животных со всей планеты.
Масштабный проект получил громкое название — «Биосфера‑2» (имя «Биосфера‑1» было уже занято). Предполагалось, что это будет первая самодостаточная биосфера после земной.

Комплекс «Биосфера-2» в 2011 году

Внутри «Биосферы-2». Биом «Тропический лес»

Внутри «Биосферы-2». Между биомами «Саванна» и «Океан»
Здесь состоялся эксперимент, целью которого было изучить, возможно ли создать искусственную биосферу для длительных космических полётов или на время природных или антропогенных катаклизмов.
В комплексе на протяжении двух лет в условиях полной изоляции жили восемь человек — бионавтов. Всё, что необходимо для жизни, им должна была давать «Биосфера‑2». Кислород — находящиеся внутри растения; питьевую воду — искусственно созданный «океан» и «реки»; пищу — внутренний огород и плоды растений.
В сентябре 1991 года бионавты «закрылись» внутри комплекса. И почти сразу начались проблемы. Погода внутри «Биосферы‑2» оказалась не такой, как ожидали исследователи, — слишком облачной. Из‑за этого растения недополучали солнечный свет и производили меньше кислорода.
Внутренний огород дал меньше урожая, чем рассчитывалось. Бионавты стали голодать и задыхаться. В итоге пришлось добавлять кислород и пищу извне. Только благодаря этому участники смогли провести внутри два положенных года. Кроме того, они ещё и переругались между собой.
Экосистема тоже дала сбой: многие виды животных и растений, включая опылителей, вымерли, зато расплодились тараканы и муравьи. Этих проблем частично удалось избежать в повторном эксперименте 1994 года, но инвесторы ушли из проекта.
 

10. Венгерские учёные и попытки подружить робособак с настоящими

В 2003 году исследователи из Будапешта решили проверить, могут ли животные отличить робопса AIBO от своих живых собратьев. Эксперимент проходил на базе Sony — производителя AIBO — во Франции.
Экспериментаторы следили за реакцией псов на радиоуправляемую машинку, простого AIBO, AIBO, обёрнутого в похожий на шерсть материал с запахом двухмесячного щенка. Учёные моделировали две ситуации: встреча в нейтральной обстановке и во время кормления.
Как показал эксперимент, реакция зависела от возраста каждой конкретной собаки и обстоятельств встречи. Например, «пушистый» AIBO большего всего напоминал животным настоящего пса. Особенно же бурно собаки реагировали, когда AIBO пытался стащить еду.

https://youtu.be/pqtsR-2Ph94 

Однако в целом учёные пришли к выводу, что звери вполне могут отличить настоящего пса от робота.

Алексей