那时处于学生时期去进行的课堂实验,更多的状况是对已知内容加以验证,然而大学里面有着的这些实验室,却在于对未知领域展开探索,甚至在面临挑战自然极限的情况。从人工形式触发雷电开始,一直到着手寻找外星生命,这些所在之地才是具备真正意义上“酷炫”特质的课堂哟。
追雷逐电的勇士
在美国的佛罗里达大学里头,存在着一个能让所有物理系学生内心充满渴望之情前去向往的雷电实验室。每一年夏天来临之际,当雷暴天气出现的时候,便是这个地方最为忙碌的时段。学生们会持续性地24小时值守在实验室那边,等候着机会向雷雨云发射一枚尾部拖着细铜线的火箭。这根纤细的铜线宛如像导火索一样,能够把云层当中的电荷给引导下来,使得雷电顺着预先设置好的等离子体通道,精准无误地去劈中地面上的金属发射台。此项研究可不是单纯为了好玩,而是为了能够精确地测量雷击的电磁场强度的。
对于实验室共同主任弗拉基米尔·拉科夫教授所介绍的情况而言 ,就算是做好了十分充足的准备 ,在一个夏天能够成功引起 40 次雷击 ,这已然算得上是收获颇丰了。这些非常宝贵的触发数据 ,助力科学家解决了好多实际存在的问题 ,像是一次直击雷对于地下电缆会造成怎样程度的破坏 ,以及每一次雷击为什么会产生独特的电磁场。在五年之前 ,学生们在剖析数据的时候 ,还意外发觉大多数雷电会释放 X 射线 ,这一具有颠覆性的认知 ,直到如今依旧是他们着重探索的方向。
亲手打造飞向太空的梦
本科生在弗吉尼亚理工学院,获得了由火箭实验室给予的真正接触航天工程的机会。每年,20名属于航空和机械工程专业的学生会组成团队,在八个月的时间里,从无到有地进行设计、建造以及试飞自己的火箭。曾出现过一年,他们制造出了一枚重量约为16公斤、长度为2.6米的,内部集成了摄像头和先进航空电子设备的用于记录飞行轨迹的碳纤维火箭。
这里的学生既要进行动手操作,又要如同真正的企业那般参与项目竞标,他们还拥有向美国航天局的科学家以及工程师提交详细报告的机会,以此争取参加学生火箭发射竞赛,实验室里还配备了撞击测试设备,能让学生亲自去体验火箭碎片在不同速度状况之下的撞击效果,进而优化设计来确保结构完整性,这种实战经验为他们未来进入航天领域铺平了道路。
与龙卷风共舞的课堂
风科学与工程研究中心处于内布拉斯加大学,它兴许是最为惊险刺激的实验室,在这里学生拥有机会,在受控环境里亲身去体验EF5级龙卷风的破坏力,实验室借助大型风扇以及模拟装置,去还原飓风侵袭之际的风速与压力变化,从而让学生直观感受到建筑结构在极端天气之下的反应,并且学习怎样设计出更抗风的房屋和声桥梁。
学生们除了能参与模拟风暴,甚至还获得了参与火山实验的机会,他们借着模拟火山喷发的场景,去研究火山灰对于航空发动机以及电子设备所产生的影响。为了能够亲自奔赴世界上最为活跃的火山地区开展实地采样,学生们纷纷争抢仅有的志愿者名额,竞争比例达到了高达20比1的程度。这种把课堂搬到风暴眼的教学方式,为灾害预防培育出了顶尖人才。
聆听宇宙的微弱心跳
在加州大学伯克利分校,设立了一个专门肩负搜寻地外智慧生命使命的实验室。该实验室所处之地不存在望远镜,然而,却有着数量庞大到海量程度的射电望远镜数据亟待处理。学生们所从事的工作是持续不断地去改进搜索算法,还要对软件程序予以优化,并且将实验室配备的超级计算机连接在一起,目的是从广袤无垠、浩瀚无边的宇宙噪声里选取出有可能属于人为的信号。任何哪怕极其微弱的异常状况都绝对无法逃脱他们敏锐的眼睛。
这种看上去枯燥乏味的数据分析工作,实则是人类寻觅外星文明的关键一步。学生们要编写代码,将地球上的无线电干扰排除掉,把真正源自深空的窄带信号识别出来。他们所处理的数据量是以PB来计算的,每一回算法实现优化,都说不定会让我们距离发现另外一个“地球”更靠近一步。在此处,探索宇宙的奥秘就隐匿在日复一日的代码以及逻辑推演当中。
从骨骼到玩具的奇妙跨界
不少学生心中,南佛罗里达大学的法医人类学实验室是理想之所。该实验室专注借助研究人类遗骸,去解决犯罪调查里的棘手问题。学生们运用罗斯参与研发的三维软件,对头骨扫描数据建模,借由映射面部结构,助力构建死者的祖系以及身份特征。此项工作需极强的耐心与细致入微的观察力。
与此同时,在麻省理工学院,有另外一群学生,他们正忙于进行设计以及制造玩具的工作。在每年的春天时节,90名幸运的学生被分成15个团队,他们会获得750美元的赞助以及一个创意主题,其任务便是做出可供游玩的游戏原型。从电动滑板一直到未来派的标签游戏,这些作品不但充满了奇思妙想,而且还融合了机械、电子以及美学设计。实验室对他们予以鼓励,让他们把看似幼稚的想法转变为真正能够操作的产品。
在树冠和洞穴中寻找生命
把课堂搬到离地二十层高度的热带雨林树冠之上的,是佛罗里达新学院的巴顿实验室。从大学一年级起,学生们就在萨拉索塔城的亚热带树林间来回穿梭,去开展生物多样性调查,甚至还会去给树懒安装追踪器,以此观察树懒的睡眠习惯。若想成为海柔·巴顿教授的得意弟子,那就非得热爱高空、狭窄空间以及黑暗环境才行。
更加充满刺激意味的是洞穴探险这一活动,学生们会身着探洞服,钻入家周边的洞穴深处,寻觅极端微生物的踪迹,测量地下水污染所呈现的程度,探究微生物怎样与洞穴矿物展开相互作用,他们甚至能够获得穿上特制宇航服的机会,于中性浮力水槽里模拟低重力环境,检测微生物在太空中生存的能力,从树冠直至地心,此地的探索始终未曾停歇。
瞧见这些形形色色、花样繁多且非常酷炫的实验室之时,你可有那种蠢蠢欲动的感觉?要是给予你一次机会,你最为想要钻进当中哪一个实验室去展开一番探索?是去追寻雷电,还是去寻觅外星人?欢迎于评论区留言,把你的选择分享出来,点赞以使更多人能够看到这些充满趣味的科学圣地!


