انقلاب‌های علمی؛ ۲۴ آزمایش فیزیک که جهان را متحول کردند
از دیرباز، بشر کنجکاو بوده است تا به پرسش‌های بنیادین درباره جهان هستی پاسخ دهد. آزمایشهای علمی، به عنوان پل ارتباطی بین نظریه و واقعیت، نقش محوری در پیشرفت دانش بشری ایفا کرده‌اند. در طول تاریخ، آزمایشهای فیزیک نه تنها به درک عمیق‌تری از قوانین حاکم بر طبیعت منجر شده‌اند، بلکه به تحولات شگرفی در فناوری و زندگی روزمره انسان نیز انجامیده‌اند.
از کشف نیروی جاذبه زمین گرفته تا اولین ماموریت برای محافظت از زمین در برابر سیارک، همگی آزمایشهای مهم فیزیکی هستند که دنیا را دگرگون کرده‌اند. این آزمایشات کمک کرده‌اند از دوران باستان تا امروز پیشرفت‌های بزرگی در فناوری داشته باشیم.
مهم‌ترین آزمایش های فیزیک در طول تاریخ
در این نوشتار، به بررسی ۲۴ آزمایش فیزیک می‌پردازیم که با تغییر نگرش ما به جهان، انقلاب‌هایی را در عرصه علم رقم زده‌اند.
۱- قانون پایستگی انرژی
قانون پایستگی انرژی یعنی این که انرژی نمی‌تواند به وجود بیاید یا از بین برود و فقط می‌تواند از شکلی به شکل دیگر تبدیل شود و این یکی از مهم‌ترین قوانین فیزیک است. جیمز پرسکات ژول این قانون را، که به عنوان قانون اول ترمودینامیک شناخته می‌شود، آزمایش کرد. او یک مخزن بزرگ را پر آب و داخل آن یک چرخ پارویی نصب کرد. چرخ به یک محور متصل بود که دور آن یک نخ پیچیده شده بود. نخ از یک قرقره عبور کرده و به یک وزنه متصل بود. با افتادن وزنه، چرخ می‌چرخید و آب را به حرکت درمی‌آورد. ژول ثابت کرد که انرژی گرمایی که آب از حرکت چرخ به دست می‌آورد، با انرژی پتانسیلی که وزنه با افتادن از دست می‌دهد، برابر است.
۲- اندازه‌گیری بار الکترون
الکترون‌ها که بار الکتریکی را حمل می‌کنند، کوچک‌ترین مقدار ممکن از الکتریسیته را با خود دارند. با این حال، آن‌ها بسیار ریز هستند و جرمشان ۱۸۳۸ برابر کمتر از جرم پروتون است.
پس چگونه می‌توان بار چیزی به این کوچکی را اندازه گرفت؟ فیزیکدانی به نام رابرت میلیکان این مسئله را با آزمایش جالبی حل کرد. او قطرات ریز روغن باردار را از بین صفحات یک خازن عبور داد و سپس ولتاژ خازن را تنظیم کرد تا میدان الکتریکی ایجاد شده، نیرویی برابر با نیروی جاذبه روی برخی از قطرات اعمال کند و آن‌ها را در هوا معلق نگه دارد. با تکرار این آزمایش و استفاده از ولتاژهای مختلف، مشخص شد که بار هر قطره، بدون توجه به اندازه آن، مضربی از یک عدد پایه است. میلیکان اینگونه توانست بار بنیادی الکترون را کشف کند.
۳- کشف ساختار اتم با «آزمایش ورقه طلا»
در گذشته بنظر می‌رسید که اتم غیرقابل تقسیم باشد، اما به تدریج در اواخر قرن ۱۹ و اوایل قرن ۲۰ توسط مجموعه‌ای از آزمایش های فیزیک شکافته و تقسیم شد. این آزمایش‌ها منجر به کشف الکترون توسط جی. جی. تامسون در سال ۱۸۹۷ و شناسایی نوترون توسط جیمز چادویک در سال ۱۹۳۲ شد. اما شاید مشهورترین این آزمایش‌ها، «آزمایش ورقه طلا» هانس گایگر و ارنست مارزدن بود.
این دانشجویان با کمک ارنست رادرفورد، ذرات آلفا باردار مثبت را به یک ورقه نازک از طلا شلیک کردند. با کمال تعجب، ذرات از ورقه عبور کردند و نشان دادند که اتم‌ها از یک هسته باردار مثبت تشکیل شده‌اند که توسط فضای خالی قابل توجهی از الکترون‌های در حال گردششان جدا شده‌اند.
۴- واکنش زنجیره‌ای هسته‌ای
تا اواسط قرن بیستم، دانشمندان با ساختار پایه اتم آشنا شده بودند و می‌دانستند که طبق گفته انیشتین، ماده و انرژی اشکال مختلف یک چیز هستند. این دانش باعث شد که انریکو فرمی در دوران جنگ، در سال ۱۹۴۲ نشان دهد که می‌توان اتم‌ها را شکافت و مقادیر عظیمی از انرژی آزاد کرد.
در حالی که انریکو فرمی در دانشگاه شیکاگو روی یک آزمایش که آن را «توده اتمی» نامیده بود کار می‌کرد، اولین واکنش شکافت هسته‌ای کنترل‌شده را به نمایش گذاشت. فرمی با شلیک نوترون‌ها به ایزوتوپ ناپایدار اورانیوم-۲۳۵، باعث شکافت آن شد که در نتیجه نوترون‌های بیشتری آزاد می‌کرد و یک واکنش زنجیره‌ای رو به رشد ایجاد می‌کرد. این آزمایش راه را برای توسعه راکتورهای هسته‌ای هموار کرد و بعدها توسط جی. رابرت اوپنهایمر و پروژه منهتن برای ساخت اولین بمب‌های اتمی استفاده شد.
۵- دوگانگی موج-ذره
یکی از معروف‌ترین آزمایش های فیزیک به شکلی ساده و شگفت‌انگیز، عجیب بودن دنیای کوانتوم را نشان می‌دهد. در این آزمایش، الکترون‌ها از میان دو شکاف عبور می‌کردند و روی صفحه، الگویی شبیه به امواج درست می‌کردند. اما وقتی دانشمندان یک دستگاه آشکارساز کنار صفحه گذاشتند، با تعجب دیدند که الکترون‌ها رفتارشان را عوض کردند و به جای امواج، مثل ذرات عمل کردند.
این آزمایش که توماس یانگ برای نشان دادن خاصیت موجی نور انجام داد، بعدها در قرن بیستم توسط فیزیکدانان استفاده شد تا ثابت کنند همه ذرات، از جمله فوتون‌ها، هم موج و هم ذره هستند. همچنین نشان دادند که وقتی این ذرات مستقیما اندازه‌گیری می‌شوند، بیشتر شبیه ذره عمل می‌کنند.
۶- تجزیه نور سفید به رنگ‌ها
تا پیش از آزمایشهای شگفت‌انگیز ایساک نیوتن، همه نور سفید را یکدست و یکرنگ می‌پنداشتند. اما نیوتن با استفاده از یک منشور ساده، پرده از رازی بزرگ برداشت. او نشان داد که نور سفید در واقع ترکیبی از تمام رنگ‌های رنگین‌کمان است. با عبور دادن نور سفید از منشور، نیوتن آن را به اجزای رنگی‌اش تجزیه کرد و به یکی از مهم‌ترین کشفیات تاریخ علم دست یافت. این آزمایش نه تنها دنیای نور و رنگ را متحول کرد، بلکه پایه‌های علم مدرن اپتیک را نیز بنا نهاد.
۷- کشف جاذبه زمین
شاید یکی از معروف‌ترین داستان‌های علمی، ماجرای سیب نیوتن باشد. می‌گویند روزی که نیوتن زیر درخت سیبی نشسته بود، ناگهان سیبی به سرش برخورد کرد. در آن لحظه، جرقه‌ای در ذهنش زده شد و به این فکر فرو رفت که چه نیرویی این سیب را به سمت زمین می‌کشد. با کمی تفکر، به این نتیجه رسید که همان نیرویی که سیب را به زمین می‌کشد، ماه را در مدار زمین و زمین را در مدار خورشید نگه می‌دارد. این کشف بزرگ، مفهوم جاذبه را برای همیشه در تاریخ علم ثبت کرد.
البته این داستان کمی اغراق‌شده است. بر اساس گفته‌های خود نیوتن، سیب به سر او نخورد و مشخص نیست که در آن لحظه چیزی گفته یا نه. با این حال، این اتفاق باعث شد نیوتن در سال ۱۶۸۷ نظریه جاذبه زمین را ارائه دهد، که ۲۲۸ سال بعد با نظریه نسبیت انشتین تکمیل و به‌روز شد.
۸- تابش جسم سیاه
در اوایل قرن بیستم، فیزیکدانان با اطمینان باور داشتند که به بسیاری از رازهای عالم پی برده‌اند. آن‌ها قوانینی برای جاذبه، حرکت اجسام، گرما و حتی نور ابداع کرده بودند. اما یک معمای بزرگ باقی مانده بود: آن‌ها درباره جسمی صحبت می‌کردند که همه نورها را جذب می‌کرد و هیچ نوری از آن خارج نمی‌شد. به این جسم، «جسم سیاه» می‌گفتند. اما مشکل این بود که هیچ‌کس نتوانست چنین جسمی را در دنیای واقعی پیدا کند.
دانشمندان برای آزمایش نظریه‌های خود در علم فیزیک ، جعبه‌هایی ساختند که داخل آن‌ها کاملا سیاه بود و فقط یک سوراخ کوچک داشت. آن‌ها انتظار داشتند که این جعبه‌ها نور بسیار زیادی تولید کنند، اما نتیجه آزمایش کاملا متفاوت بود. این جعبه‌ها نور کمتری از آنچه که قوانین فیزیک پیش‌بینی می‌کردند، ساطع می‌کردند. به خصوص در نورهای بنفش و فرابنفش، این اختلاف خیلی بیشتر بود. این اتفاق عجیب و غریب «فاجعه فرابنفش« نامیده شد.
وقتی دانشمندان متوجه شدند که نور ساطع شده از اجسام سیاه رفتار عجیبی دارد، ماکس پلانک یک ایده بسیار نوآورانه ارائه کرد. او گفت که انرژی نور به جای اینکه مانند آب یک رودخانه به صورت پیوسته جریان داشته باشد، به قطره‌های کوچکی تقسیم شده است. این قطره‌های کوچک انرژی را «کوانتا» نامید. این آزمایش فیزیک، همه چیز را متحول کرد و به ما نشان داد که دنیای بسیار کوچک اتم‌ها و ذرات، قوانین بسیار عجیب و غریبی دارد که با آنچه ما در دنیای بزرگ می‌بینیم، کاملا متفاوت است.
۹- انشتین و خورشیدگرفتگی
وقتی انیشتین نظریه نسبیت عام خود را منتشر کرد، بسیاری از دانشمندان به آن شک داشتند. اما در سال ۱۹۱۹، اتفاقی افتاد که همه را شگفت‌زده کرد. آرتور ادینگتون با استفاده از یک پدیده طبیعی به نام خورشیدگرفتگی، توانست نظریه انیشتین را به طور کامل اثبات کند. این کشف، نشان داد که انیشتین چقدر درک عمیقی از جهان هستی داشته است.
انیشتین به ما گفت که فضا یک چیز ساده و بی‌حرکت نیست. بلکه فضا تحت تاثیر اجرام سنگین خم می‌شود و مثل یک لنز بزرگ عمل می‌کند. ادینگتون با یک آزمایش هوشمندانه فیزیک، این ایده عجیب را ثابت کرد. او در هنگام خورشیدگرفتگی به ستاره‌هایی که نزدیک خورشید بودند نگاه کرد و دید که نور آن‌ها کمی خم شده است. این یعنی انیشتین حق داشت و فضا واقعا تحت تأثیر گرانش خم می‌شود.
۱۰- بوزون هیگز
پیتر هیگز در سال ۱۹۶۴ نظریه جالبی ارائه کرد. او گفت که در تمام فضا، یک نوع میدان وجود دارد که به ذرات جرم می‌دهد. این میدان مثل یک چسب است که ذرات را به هم می‌چسباند و باعث می‌شود که جرم داشته باشند. ذره‌ای که باعث ایجاد این میدان می‌شود، بوزون هیگز نام دارد.
برای پیدا کردن بوزون هیگز، دانشمندان یک ماشین بسیار بزرگ و پیچیده ساختند که به آن برخورددهنده بزرگ هادرونی می‌گویند. در این ماشین، ذرات بسیار کوچک با سرعت خیلی زیاد به هم برخورد می‌کنند. دانشمندان سال‌ها روی این ماشین کار کردند تا بالاخره در سال ۲۰۱۲ موفق شدند بوزون هیگز را پیدا کنند.
۱۱- وزن کره زمین
هنری کاوندیش، دانشمندی که بیشتر به خاطر کشف هیدروژن شناخته می‌شود، کار بسیار جالبی انجام داد. او با استفاده از یک وسیله ساده، توانست وزن کل زمین را محاسبه کند. او با آویزان کردن دو توپ سربی به یک میله و اندازه‌گیری نیروی جاذبه بین آن‌ها توانست فرمولی پیدا کند تا وزن زمین را حساب کند. این کشف، نشان می‌دهد که حتی با ابزارهای ساده هم می‌توان آزمایش های فیزیک انجام داد و به اکتشافات بزرگی رسید.
۱۲- قانون پایستگی جرم
همانطور که انرژی همیشه وجود دارد و فقط شکلش عوض می‌شود، ماده هم همینطور است. نمی‌توانیم ماده‌ای را از هیچ بسازیم و نمی‌توانیم آن را به هیچ تبدیل کنیم. فقط می‌توانیم آن را به شکل‌های مختلف دربیاوریم. دانشمند فرانسوی به نام آنتوان لاوازیه برای اثبات این موضوع، یک آزمایش جالب انجام داد. او شمعی را درون یک شیشه در بسته گذاشت و دید که بعد از سوختن شمع، وزن کل شیشه و محتویات آن تغییری نکرد. این نشان می‌دهد که ماده در طول سوختن از بین نرفته، بلکه به شکل دیگری تبدیل شده است.
۱۳- آزمایش برج کج پیزا
ارسطو، فیلسوف مشهور یونانی، بر این باور بود که اجسام سنگین سریع‌تر از اجسام سبک سقوط می‌کنند. برای مثال، او معتقد بود که اگر یک توپ سنگین و یک توپ سبک را با هم از ارتفاعی رها کنیم، توپ سنگین زودتر به زمین می‌رسد. این باور غلط حدود هزار سال در بین دانشمندان پذیرفته شده بود.
اما گالیله، دانشمند کنجکاو ایتالیایی، با این باور مخالفت کرد. او گفت که همه چیز با سرعت یکسانی به زمین می‌افتد، حتی اگر سبک یا سنگین باشد. البته، شاید ماجرای انداختن توپ از برج پیزا توسط گالیله یک داستان باشد، اما فضانوردی به نام دیوید اسکات در ماه این آزمایش را انجام داد و ثابت کرد که حق با گالیله بوده است.
۱۴- نابودی هلیوسنتریسم
ایده اینکه زمین به دور خورشید می‌چرخد، به هزاران سال پیش بازمی‌گردد. حدود ۲۵۰۰ سال پیش، گروهی از دانشمندان یونانی ادعا کردند که زمین دور خورشید می‌چرخد. اما بعدها، دانشمندی به نام بطلمیوس ادعا کرد که این خورشید است که به دور زمین می‌چرخد. نظریه بطلمیوس بیشتر مورد استقبال قرار گرفت و نزدیک به هزار سال، مردم بر این باور بودند که زمین مرکز همه چیز است.
نیکلاوس کپرنیکوس، با نظریه انقلابی خود، جهان را دگرگون کرد و گفت که زمین به دور خورشید می‌چرخد، نه برعکس. این نظریه در زمان خود به شدت جسورانه بود و بعدا گالیله با مشاهداتش در سال ۱۶۱۰، آن را تأیید کرد. او از طریق تلسکوپ مشاهده کرد که سیاره زهره در فازهای مختلف حرکت می‌کند. این نشانه‌ای واضح از چرخش زهره به دور خورشید بود. اما این کشف مورد استقبال کلیسای کاتولیک قرار نگرفت و او به خاطر این دیدگاه‌های غیرمتعارفش مورد محاکمه قرار گرفت.
۱۵- کشف الکترون
در قرن نوزدهم، فیزیکدانان متوجه شدند که با ایجاد خلاء در یک لوله شیشه‌ای و عبور دادن جریان الکتریکی از آن، می‌توانند نور فلورسنت تولید کنند. اما دقیقا مشخص نبود که چه چیزی این پدیده را ایجاد می‌کند، که به آن پرتو کاتدی می‌گفتند.
سپس، در سال ۱۸۹۷، فیزیکدانی به نام تامسون کشف کرد که با اعمال یک میدان مغناطیسی به پرتوهای داخل لوله، می‌تواند جهت حرکت آن‌ها را کنترل کند. این کشف به او نشان داد که بار الکتریکی درون لوله از ذرات کوچکی ناشی می‌شود که هزار بار کوچکتر از اتم‌های هیدروژن هستند. به این ترتیب، الکترون برای اولین بار کشف شد.
۱۶- القای الکترومغناطیسی
در سال ۱۸۳۱، مایکل فارادی، قانون القای الکترومغناطیسی را مطرح کرد. این قانون نتیجه سه آزمایش فیزیک بود که برجسته‌ترین آن‌ها حرکت یک آهنربا درون سیم‌پیچی بود که از پیچیدن سیم به دور یک استوانه کاغذی ساخته شده بود. هنگامی که آهنربا درون استوانه حرکت می‌کرد، جریان الکتریکی در سیم‌پیچ القا می‌شد و این اثبات کرد که میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی به طور جدانشدنی با هم مرتبط هستند. این کشف راه را برای ساخت ژنراتورهای الکتریکی و دستگاه‌های دیگر هموار کرد.
۱۷- اندازه گیری سرعت نور
نور سریع‌ترین پدیده در جهان ماست و همین امر اندازه‌گیری سرعت آن را به چالش‌برانگیز‌ترین آزمایش فیزیک تبدیل کرده بود. در سال ۱۶۷۶، یک ستاره‌شناس دانمارکی به نام اوله رومر، در حالی که مشغول مطالعه قمر درونی مشتری به نام «آیو» بود، به‌طور اتفاقی سرعت نور را تخمین زد. رومر با رصد گرفت‌های آیو توسط مشتری تلاش می‌کرد دوره گردش این قمر را تعیین کند. اما به جای آن متوجه شد که با نزدیک‌تر شدن مدار زمین به مشتری، فاصله زمانی بین گرفت‌های متوالی کوتاه‌تر می‌شود.
این تغییر به دلیل محدود بودن سرعت نور بود. او با استفاده از موقعیت‌های مداری زمین، این سرعت را به طور تقریبی تخمین زد. در طول زمان این اندازه‌گیری دقیق‌تر شد و در نهایت مقدار امروزی سرعت نور، که حدود ۲۹۹,۷۹۲,۴۵۸ متر بر ثانیه است، مشخص شد.
۱۸- کشف رادیواکتیویته
در سال ۱۸۹۷، ماری کوری و همسرش پیر کوری، در آزمایشگاهی کوچک و ساده مشغول کار بودند. آن‌ها می‌خواستند بدانند که چرا بعضی از مواد، مثل توریم و اورانیوم، یک نوع نور خاص از خود ساطع می‌کنند. آن‌ها حین تحقیقات خود متوجه شدند که این نور به هیچ چیز بستگی ندارد، فقط به مقدار آن ماده بستگی دارد.
بعدها، ماری کوری ماده‌ای به نام پیچبلند را پیدا کرد که خیلی قوی‌تر از توریم و اورانیوم نور ساطع می‌کرد. با بررسی دقیق این ماده، او دو عنصر جدید کشف کرد و آن‌ها را رادیوم و پولونیوم نامید. این پژوهش‌های ماری کوری باعث کشف رادیواکتیویته شد، خاصیتی تصادفی که از ساختار درونی اتم‌ها ناشی می‌شود.
ماری کوری به خاطر این کشف مهم، دو بار جایزه نوبل گرفت. او نه تنها یک دانشمند بزرگ بود، بلکه به پزشکان هم کمک کرد تا از این نور خاص برای دیدن استخوان‌های شکسته و زخم‌ها استفاده کنند. اما کار با این مواد خطرناک بود و ماری کوری در سال ۱۹۳۴ به علت بیماری کم‌خونی وخیمی که از قرارگیری در معرض تابش‌های رادیواکتیو ناشی می‌شد، درگذشت.
۱۹- اندازه گیری محیط زمین
تقریبا ۲۵۰۰ سال پیش، خیلی از یونانی‌های باهوش فکر می‌کردند که زمین گرد است، نه تخت! ارسطو، یکی از دانشمندان بزرگ یونان، با دیدن سایه زمین روی ماه در هنگام ماه‌گرفتگی به این نتیجه رسیده بود. او دیده بود که سایه زمین روی ماه همیشه گرد است و این نشان می‌داد که خود زمین هم باید گرد باشد.
بعدها دانشمندی به نام اراتوستن سعی کرد تا با یک آزمایش فیزیک جالب محیط زمین را محاسبه کند. در یکی از روزهای سال، در شهری به نام سی‌ئنه، خورشید طوری می‌تابید که ته یک چاه را کاملا روشن می‌کرد. یعنی در آن روز خاص، خورشید دقیقا بالای سر مردم سی‌ئنه قرار می‌گرفت. اراتوستن فهمید که اگر زمین گرد باشد، این اتفاق فقط در یک روز خاص و در یک جای خاص روی زمین می‌افتد.
بعد، اراتوستن به شهر دیگری به نام اسکندریه رفت. او در آن‌جا یک میله را عمود روی زمین گذاشت و سایه آن را اندازه گرفت. با مقایسه اندازه سایه میله در اسکندریه با زاویه‌ای که خورشید در سی‌ئنه می‌تابید، توانست بفهمد که زمین چقدر خمیده است و محیط آن چقدر است. به این ترتیب، اراتوستن بدون اینکه دور تا دور زمین را بگردد، توانست تقریبا اندازه زمین را حساب کند. جالب است بدانیم که اندازه‌هایی که اراتوستن حدود ۲۵۰۰ سال پیش به دست آورده بود، خیلی به اندازه واقعی زمین نزدیک است.
۲۰- کشف سیاه چاله‌ها
همانطور که می‌دانید آلبرت انیشتین نظریه نسبیت عام را ارائه داد. این نظریه چیزهای عجیبی درباره جهان به ما می‌گفت که یکی از این چیزهای عجیب سیاه‌چاله‌ها بودند.
در سال ۱۹۱۵ فردی به نام شوارتزشیلد با استفاده از نظریه انیشتین فهمیدند که اگر یک ستاره خیلی بزرگ باشد، وقتی سوختش تمام شود، می‌تواند آنقدر فشرده شود که به یک نقطه بسیار کوچک و سنگین تبدیل شود. این نقطه آنقدر سنگین است که حتی نور هم نمی‌تواند از نیروی جاذبه آن فرار کند. به همین دلیل به آن «سیاه‌چاله» می‌گویند، چون هیچ نوری از آن خارج نمی‌شود و برای ما سیاه به نظر می‌رسد. این نظریه تا سال‌ها در حد فرضیه باقی ماند.
مدت‌ها بعد، دانشمندان با استفاده از تلسکوپ‌ها و ابزارهای پیشرفته توانستند وجود سیاه‌چاله‌ها را ثابت کنند. آن‌ها توانستند نورهایی را ببینند که از اطراف سیاه‌چاله‌ها می‌آمد و همچنین امواج گرانشی را که از برخورد سیاه‌چاله‌ها به وجود می‌آمد، ثبت کنند. این‌ها همه شواهدی بودند که نشان می‌دادند سیاه‌چاله‌ها واقعا وجود دارند.
۲۱- کشف اشعه ایکس
یک دانشمند آلمانی به نام ویلهلم رونتگن، هنگام آزمایش تابش تولید شده از پرتوهای کاتدی، متوجه شد این نور خیلی عجیب است! این نور می‌توانست از خیلی چیزها، حتی از استخوان‌های دست او هم عبور کند و روی یک صفحه خاص، سایه استخوان‌هایش را نشان دهد.
بعدها این پرتو را «اشعه ایکس» نامیدند و کشف آن توانست دنیای پزشکی را متحول کند. با استفاده از این اشعه، پزشکان می‌توانستند بدون اینکه بدن بیمار را برش دهند، داخل بدن او را ببینند. مثلا می‌توانستند استخوان‌های شکسته، تومورها و خیلی چیزهای دیگر را در بدن پیدا کنند. به لطف کشف اشعه ایکس، امروزه پزشکان می‌توانند با اطمینان بیشتری بیماران را تشخیص و درمان کنند.
۲۲- همجوشی هسته‌ای
در سال ۲۰۲۲ دانشمندان توانستند با استفاده از یک لیزر بسیار قدرتمند، یک اتفاق مهم در زمینه انرژی ایجاد کنند. آن‌ها موفق شدند با این لیزر، یک گوی کوچک را آنقدر داغ کنند که واکنشی شبیه به آنچه در دل خورشید اتفاق می‌افتد، در آن رخ دهد. این واکنش، انرژی بسیار زیادی تولید کرد. ممکن است در آینده‌ای نه چندان دور، بتوانیم انرژی مورد نیاز خود را با این روش تأمین کنیم. این نوع انرژی، همجوشی هسته‌ای نام دارد و بسیار تمیز و ایمن است.
اما هنوز راه درازی تا استفاده عملی از این انرژی وجود دارد. دانشمندان باید راه‌هایی پیدا کنند تا این واکنش را به طور مداوم و با انرژی بیشتری انجام دهند. همچنین، لیزرهایی که برای این کار استفاده می‌شود، بسیار گران و پیچیده هستند.
۲۳- عمیق‌ترین و جزئی‌ترین تصویر از جهان هستی
در سال ۲۰۲۲، دانشمندان با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب توانستند عمیق‌ترین و واضح‌ترین عکسی را که تاکنون از کیهان گرفته شده است، ثبت کنند. این عکس به ما نشان می‌دهد که جهان ما در آغاز پیدایش چگونه بوده است.
تصور کنید به یک ماشین زمان سوار شده‌اید و به میلیاردها سال پیش سفر می‌کنید؛ زمانی که جهان ما هنوز بسیار جوان بوده و کهکشان‌ها تازه شروع به شکل‌گیری می‌کردند. این عکسی که تلسکوپ جیمز وب گرفته است، درست مانند یک عکس قدیمی از آن دوران است.
در این عکس، هزاران کهکشان کوچک و بزرگ را می‌بینیم که هر کدام مانند یک جزیره نورانی در دریای تاریک فضا شناور است. اما جالب‌تر اینکه، نور برخی از این کهکشان‌ها در مسیر رسیدن به ما، از یک عدسی طبیعی عبور کرده و روشن‌تر شده است. این عدسی طبیعی در واقع یک خوشه کهکشانی بسیار بزرگ است که مانند یک ذره‌بین عمل کرده و نور کهکشان‌های پشت سر خود را تقویت کرده است.
۲۴- ماموریت نمونه‌برداری OSIRIS-REx
در سال ۲۰۲۳، یک فضاپیمای آمریکایی به نام اسیریس-رکس، سفری طولانی را به پایان رساند و به زمین بازگشت. این فضاپیما به سراغ یک سیارک به نام بنو رفته بود. سیارک بنو کمی خطرناک بود، چون ممکن بود روزی به زمین برخورد کند. هدف از این ماموریت این بود که دانشمندان می‌خواستند بفهمند که آیا مواد تشکیل‌دهنده حیات روی زمین، از فضا آمده‌اند یا نه.
اسیریس-رکس مدتی طولانی دور سیارک بنو چرخید تا بتواند بهترین جا را برای برداشتن نمونه پیدا کند. در نهایت، توانست تکه کوچکی از سطح سیارک را جمع‌آوری کند و آن را به زمین بیاورد. این تکه کوچک، ممکن است حاوی سرنخ‌هایی درباره پیدایش حیات روی زمین باشد. دانشمندان حالا مشغول بررسی این نمونه هستند و چیزهای خیلی جالبی کشف کرده‌اند. این کشفیات جدید، می‌تواند به ما کمک کند تا بهتر بفهمیم منظومه شمسی ما چگونه شکل گرفته است.
