6 mikroskopische Aufnahmen, die Sie begeistern wird

Wir sind erstaunlich. Wir sind Affen, gewonnen durch die besser an Schrauben miteinander und mit anderen Arten (auf unterschiedliche Weise) als alles andere und wir sind gegangen von "kreischenden simian Sex", "glänzende Metallteile Hämmern, bis sie uns das Universum zeigen." Wir sind Mitte des Pracht-Sandwich, unseren Verstand durch explodierende Galaxien an einem Ende und kristalline Schönheit auf der anderen rangenommen. Und diese Bilder sind so frei verfügbar, es gibt Leute fragen, ob Sie stören Sie auf diese Links klicken oder schauen Sie auf Facebook.


Die meisten mikroskopischen Diashows zeigen ziemlich, Falschfarben-Bilder und "Wow" zu schreien, bis Menschen stimmen darin überein, dass es schön ist. Aber wenn ich falsche Farben beeindrucken Menschen, die die Wissenschaft nicht verstehen, ich würde Fragen, warum weiß Jesus Cheerleader Evolution nicht akzeptieren wollte. Die Werkzeuge, die diese erstaunlichen Bilder sind genau so toll, als was sie suchen. Eine gute Kamera mag Sonnenuntergänge, die hübsch aussehen, aber dieses Gerät lehrt uns mehr über die Wirklichkeit als ein LSD-geschnürt Zenkloster. Diese Bilder sind nicht bloße tausend Worte; Jeder ist eine These auf Errungenschaften der Menschheit.

#6. Atomare Bindung Bilder

"Bond-Auftrag Diskriminierung von Atomic Force Microscopy" Leo Gross Et al., September 2012

Das ist keine Disco Bienenkorb--, die so hart starrte ist, dass Sie den Mörtel Realität zusammenhalten sehen können. Die grünen Linien sind die tatsächlichen atomaren Bindungen in einem Molekül. Dies ist eine künstlerische Darstellung nicht: das ist ein Rasterkraft-Mikroskop (AFM)-Bild der Elektronendichte. Die grünen Balken sind die Gelenke zwischen den Atomen, das Gerüst zu unterstützen. Die Erythrozyten sind die leere zwischen den Atomen in den meisten Vollmaterial. Wir sind jetzt so gut sehen, Moleküle, die wir sie so aussehen wie die Stock-und-Kugel-Modelle aus dem Chemieunterricht machen können.

Die früheste Werkzeug in wissenschaftlichen Untersuchungen wurde "stossen Dinge mit einem Stock" und AFM ist die oberste Ebene des Baumes Tech. Der Stick ist jetzt. Wenn es gegen etwas drückt, beugt es Micromachined Hebel, einen Laserstrahl reflektiert. Er misst Realität mit einer Rube-Goldberg-Maschine gemacht aus den eindrucksvollsten Geräten, die wir je gebaut haben. Und dann machten wir es noch besser. IBM erfasst das obige Bild mit berührungslosen AFM, wo wir so klug bekommen, dass wir Dinge stecken könnte, ohne sie zu berühren. Vermutlich, dass die Atome nicht verrückt bekommen können.

Non-Contact-AFM benutzt die Kraft (insbesondere der Van Der Waals-Kraft), die die Schwingung der Einzelmolekül-Spitze verändert. Diese schwingt schnell den Laserstrahl in die weltweit kleinste und wissenschaftlich genaue Rave. Diese Schwingung zeigt, dass die Spitze in der Nähe von etwas ist. (Wie pendeln, außer basierend auf alles, was wir haben immer über Realität, statt in krasse Missachtung der es gelernt.) Das System ist so empfindlich, dass es nur bei 5 Grad über dem absoluten Nullpunkt verwendet werden kann. (Ich brauche nicht zu sagen, welche Art von Grad; dass Fahrenheit Unsinn nicht einmal wissen, gibt es eine Absolute Null.) Diese molekularen Meister sind so gut in ihrem Job, während die meisten Menschen die Olympischen Spiele durch feierten anklicken "refresh" Seiten stattdessen Sport zu arbeiten, sie

#5. Atomare Karten von Virus-Schalen

"Atomare Struktur zeigt die einzigartige Kapsid Organisation eine DsRNA Virus," Junhua Pan Et Al, März 2009

Das sieht aus wie Fraktale Kunst, ein Muster erzeugt durch einen endlos iterating Prozess, der geschieht, Menschen zu beeinflussen. Was ist Art der Fall, weil es Hepatitis E. Aber ist es nicht ziemlich? Sicher, es wäre eine schreckliche Krankheit, die durch fäkale Verunreinigungen der Wasserversorgung zu verbreiten, aber wenn Sie Zeit immer ganz in der Nähe von etwas verbringen, Sie können lernen, ihre Schönheit zu sehen.

Diesein ist Penicillium Stoloniferum Virus F (PsV-F), die Menschen infizieren kann nicht, sondern teilt eine Kugelschale Design mit Horden von Rotaviren, die können. Die Bilder wurden im Labor von Professor Yizhi Jane Tao in Rice University erstellt. Sie kristallisiert das Virus und prallte hochenergetischen Strahlung ab, das klingt wie ein Assistent etwas Informationen zu quälen. Junhua Pan bombardiert das Virus mit der Strahlung von der Cornell hohe Energie Synchrotron Quelle (Schach), weil Wissenschaft, Hochleistungs-Strahlungsquellen und genial Akronyme sind nur einige der Vorteile, die wir über alles andere zu haben, die je gelebt. Es ist die gleiche grundlegende x-ray Diffraction-Technik, die DNA enthüllt. Das Ergebnis ist die höchste Auflösung von Viren, eine volle 3-d-Karte aller 5 Millionen Atome in das Virus schützende Hülle.

Für die meisten der menschlichen Geschichte, wir wussten nicht, was verursacht Krankheit. Wir früher dachte, dass frischer Luft für Sie schlecht war. Alte Frauen wurden verbrannt, wenn Kühe krank wurde. Die Menschen einander zu enthaupten, die Köpfe in den Fluss werfen, dann trinken Sie flussabwärts; Sie waren nicht einmal versucht, die Intelligenz ihrer gefallenen Feinde zu gewinnen weil Intelligenz einfach kein Faktor für Leute, die Fäulnis-Kopf-Saft trinken. Jetzt haben wir Dinge. Denken Sie an das Bild jedes Mal, wenn Sie sehen, dass die Impfung "Debatte." Wissenschaftler untersuchen Viren so hart, dass wir wissen, wo jedes einzelne. Jenny McCarthy zeigte ihre Brüste für ein Leben, und sie wusste nicht einmal, wie gearbeitet, mieten Profis, sie stattdessen zu installieren.

#4. Das Geheimnis des Lebens

Kuan Chung Su, Mark Petronczki, London Research Institute

Menschen Fragen nach dem Geheimnis des Lebens, und wenn Wissenschaftler DNA-Replikation erklären, die Menschen winken ihren Händen und sagen "Nicht so." Das bedeutet, dass einer der beiden Seiten nicht verstanden die Frage. Hinweis: Es ist nicht in der Lage Bilder wie folgt ein:

Das ist Zelle Replikation. Das ist die Antwort. Eine Menge Leute mag nicht, weil die Leute bitten, "Wie ich trotz nicht mehr meine ganze Energie verwenden um zu vermeiden, gefressen oder verhungern müssen gut fühlen?" Das ist ein viel weniger glamourös Frage und zumindest teilweise rhetorische. Das Bild wurde aufgenommen von Kuan Chung Su und Mark Petronczki des London Research Institute. Es ist das Leben, mit einer Minute zwischen den einzelnen Schritten des Prozesses geschieht. Es ist auch Beweis dafür, dass wenn es ein Schöpfer, er ein total Schwein ist. Denn das ist eine unsterbliche Krebszelle. Es stellt sich heraus Fleisch letzten für immer ohne Alterung und unvermeidlichen Tod. Aber nur als Tumoren. Danke, mysteriöse Weise!

#3. Das Geheimnis des Lebens, Teil 2

Aber was ist das? Sie wollen genauer hinschauen? Sie wollen das Geheimnis des Lebens, einschließlich der unsichtbare Viren sehen? Natürlich haben wir, die vor langer Zeit.

Das ist ein DNA-Replikation Gabel, der eigentliche Punkt an dem die genetischen Anweisungen für den Aufbau alles lebendige aufgeteilt und kopiert, um genau das zu tun. DNA-Replikation ist der wichtigste Prozess im Leben auf der Erde. Es ist der Punkt eines jeden Organismus gibt es von der Aufrechterhaltung Ihrer eigenen DNA zu verbessern durch Mischen Sie es mit jemand anderem ist, um diejenigen zu laichen, die die Zukunft prägen werden. (Oder was auch immer Ihre Kindererziehung Strategie ist.) Und das ist kein neues Bild. Es ist also offensichtlich, dass Forscher (in diesem Fall, der Universität Zürich) es als Normalfall zeigen zu vergleichen gegen Dinge, die sie (in diesem Fall untersuchen, dass Chemotherapie wirksamer. Weißt du, kleine Dinge wie das).

Diese Bilder werden von Elektronen-Mikroskop angesehen, weil Elektronen sind, was wir wann verwenden. Elektronen haben eine Wellenlänge 100.000 Mal kleiner als sichtbares Licht--oh, und Elektronen haben eine Wellenlänge. Wir ihnen ihre Atome abzustreifen, beschleunigen sie durch Hunderte von tausend Volt, feuern sie auf ein Ziel, und trotz gleichzeitig klingt wie drei verschiedene Arten von Science-Fiction-Blaster, wir am Ende mit einem Bild anstatt einer Funkenbildung Krater. Das erste funktionierende Elektronenmikroskop wurde 1933 erbaut.

#2. Einzelatom-Schatten


"Standardlaboratorien räumliche Temperaturmessung der gefangen-Ionen, BG Norton Et al., November 2011

"Imaging Absorption eines einzelnen Atoms" Erik Streed Et Al, Juli 2012

Der Schatten durch ein einzelnes Atom-klingt wie ein Emo Facebook-Status, aber es ist das genaue Gegenteil: nützliche und intelligente. Früher haben wir euch, dass optische Techniken Grenzen haben, aber Wissenschaftler reagieren auf fundamentalen physikalischen Grenzen die gleiche Weise wie ein Schlag ins Gesicht bärtigen Herren reagieren. Das Australian Center for Quantum Dynamics verdient umgehend ihre genial, genialen Namen isolieren und imaging ein einzelnes Atom.

Dann verdoppelt sie sich indem Sie gehen für das einzelne Atom Schatten. Das ist wie der Versuch, Ihre Katze Staatsdefizit zu finden: Es ist zu klein, um solche Konzepte anwenden, und die Idee klingt blöd. Aber Wissenschaftler kümmern sich nicht um klingende dumme, das ist, was macht sie keine dummen, und sie tat es trotzdem. Der Schatten-Apparat hält das Atom in einer Radio-Frequenz-Falle, unterzieht es zu laser-Kühlung, trifft es mit einem Laserstrahl tausendmal größer als das Ziel und, ja, jedes einzelne Teil dieses Systems klingt wie es versucht, Flash Gordon zu töten.

Wo sind die Grenzen zwischen Genie und Wahnsinn nur die Markierungen auf einem Physiker-Tafel. Das Bild ist von einer Phase Fresnel-Linse (auch bekannt als eine Zonenplatte, die Kreise in der Mitte das Bild oben festgelegt) konzentriert. Dies ist eine ziemlich standard Laserphysik Komponenten- und auch darin verrückt. Normale Linsen arbeiten durch Lichtbrechung--Körpermaterialien biegen Licht-- aber können nur Fokus auf eine grundlegende Begrenzung. Deshalb Zone Judo der Realität verrückter Effekte dagegen Platten. Laserlicht kann selbst stören, Bedeutung Bits von Laserlicht können bis zu heller (natürlich) oder ein dunkler Fleck zu erstellen (das ist verrückt) aufheben. Die Platte blockiert stattdessen das Licht, das irgendwo anders als auf das Ziel addiert haben. Das Ergebnis ist ein Lichtblick, da alle verbleibenden Laserlicht konzentriert. Kein Bücken, keine Weiterleitung, das Licht, das durchlaufen: Zonenplatten sind nur so Badass, die sie nicht einmal ein Messer zu benötigen.

Das Ergebnis? Der kleinste Tropfen der Finsternis je gesehen.

#1. Einzelmolekül-Motor

"Experimentelle Demonstration der Einzelmolekül-e-Motor" H L Tierney Et Al, September 2011

Bereiten Sie die beeindruckendste unscheinbare Bild aller Zeiten zu sehen.

Und das meinen wir. Das ist ein Einzelmolekül-Nanomotor, einem elektrischen Motor an die Grenzen der Materialien auch bestehende. Auf der linken Seite hält es noch, auf der rechten Seite, die es sich so schnell dreht, dass es wie die Blütenblätter einer Blume aussieht und diese weißen Maßstabsleisten sind ein Milliardstel eines Meters. Warum sieht es sechseckige anstatt Rundschreiben? Weil die Kupferatome darunter eine sechseckige Layout haben. Der Motor ist überspringt die Rillen zwischen den Atomen und dabei so schnell, dass es wie eine Unschärfe aussieht.

Dieses Bild wurde mit einem Rastertunnelmikroskop (STM), das am meisten brillant verrückt Messgerät jemals gebaut wurde, durch den Menschen aufgenommen. "Tunneling" ist eine der viele Quantum mechanische Ideen so lächerlich, wir lachen würde, wenn sie nicht tatsächlich funktionierte. In der klassischen Physik wenn etwas nicht genug Energie, um etwas (z. B. Sprung über ein Hindernis), tun passieren es nicht. In der Quantenmechanik gibt es eine ungleich Null Chance "tunnel" durch die Energiebarriere und auf der anderen Seite erscheint.

Je öfter es prallt gegen die Barriere, desto schneller werde es entkommen. Das ist natürlich Unsinn, und genau wie alle radioaktive Materialien arbeiten. Partikel-Tunnel durch die Barriere hält sie im Kern, wie es einem Gefangenenlager war. Wir nahmen diese Unmöglichkeit der Existenz und verwandelte es in ein Lineal. Eine STM-Werke von hält einen Tipp über eine Probe, weit genug entfernt, dass ist es unmöglich für Elektronen zu hüpfen auf und erzeugen einen Strom.

Es ist bereits das erstaunlichste Gerät wir haben, und Dr. Sykes' Team an der Tufts University benutzte es, um den kleinsten künstlichen Motor in Existenz zu fahren: ein einzelnes Atom. Die aktuelle Realität verspotten fährt nun ein Butyl Methyl-Sulfid Molekül, peitschte die Butyl- und Methyl Rotoren um die zentrale Schwefel-Achse. Eine ein-Atom-Achse. Verschiedene Tipps und Entfernungen können die Richtung der Bewegung, erzeugen eine Netto Drehung in die gewünschte Richtung beeinflussen.

Das Bild wurde von der gleichen Maschine aufgenommen, die den Motor antreibt. Es ist wie wir die Piss aus der Quantenmechanik nimmst. "Oh, konkretisierten Sie damit Dinge zu ändern, wenn wir sie betrachten? Dann werden wir bauen Motoren, dass Arbeit so!"

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