https://frosthead.com

Fred και Ginger

Η "υψηλή τεχνολογία" και "σε ένα μουσείο" δεν βρίσκονται συνήθως στην ίδια πρόταση. Αλλά όπως οι εκθέσεις μας ενσωματώνουν όλο και περισσότερο τις οθόνες προβολής του 21ου αιώνα, οι ερευνητές της Smithsonian χρησιμοποιούν τεχνολογίες αιχμής. Στη δυτική πλευρά του κόλπου Chesapeake, οι επιστήμονες του Smithsonian Environmental Research Center (SERC) μελετούν τον υδράργυρο και άλλες δυνητικά επικίνδυνες τοξίνες στο περιβάλλον με μία από τις πιο ισχυρές και προηγμένες συσκευές στον κόσμο, ένα πρόσφατα αποκτημένο Spectrometer Mass Spectrometer, ή ICP-MS.

Αυτό ακούγεται πολύ περίπλοκο για να εξηγήσει σε ένα βιβλίο, πολύ λιγότερο μια στήλη περιοδικών, αλλά εδώ είναι τα βασικά. Το ICP-MS αναλύει γρήγορα δείγματα νερού, λάσπης, ψαριού, αέρα και άλλων ουσιών για τον προσδιορισμό της στοιχειώδους σύνθεσης. Είναι ένα ιδιαίτερα χρήσιμο εργαλείο, επειδή μπορεί να μετρήσει πολλά στοιχεία ταυτόχρονα σε συγκεντρώσεις κάτω από τα μέρη ανά τρισεκατομμύριο. Αυτό επιτρέπει στους επιστήμονες να μελετούν παραλλαγές, ή ισότοπα, ενός στοιχείου. Τα αποτελέσματα τους βοηθούν να καταλάβουν καλύτερα πώς ο υδράργυρος και άλλα μέταλλα κινούνται και συσσωρεύονται σε ιστούς τροφίμων. Και τα ευρήματα βοηθούν τους ρυθμιστικούς φορείς να προβλέπουν πόσο γρήγορα θα μειωθούν τα επίπεδα υδραργύρου στα ψάρια σε σχέση με τους ελέγχους εκπομπών.

Οι επιστήμονες του Smithsonian Center for Research and Education (SCMRE) χρησιμοποιούν ένα ICP-MS για να ερευνήσουν έναν πολιτισμό 2.600 ετών. Αναλύουν κινεζικά θραύσματα χρυσού - από τον 6ο αι. Π.Χ. αιώνα Ανατολικός Ζού-που ανήκουν στις συλλογές Sackler και Freer Galleries του Smithsonian. Οι ειδικοί στο Freer κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι τα θραύσματα συνδέονται τόσο στιλιστικά όσο και τεχνικά και ότι μερικά κομμάτια ταιριάζουν απόλυτα. Για να επιβεβαιώσουν αυτό, οι ερευνητές του SCMRE χρησιμοποίησαν μια μέθοδο που ονομάζεται αφαίρεση με λέιζερ για να αφαιρέσει μικροσκοπικά στίγματα χρυσού από τα θραύσματα. Η ανάλυση των κηλίδων από το ICP-MS παρέχει πρόσθετες ενδείξεις ότι τα περισσότερα από τα θραύσματα του χρυσού έχουν μια κοινή πηγή και ότι μερικά μπορεί να προέρχονται ακόμη και από το ίδιο τεχνούργημα.

Μια άλλη τεχνολογία τελευταίας τεχνολογίας που χρησιμοποιείται στο Smithsonian είναι η κωδικοποίηση ράβδων DNA, μια μέθοδος χαρακτηρισμού ειδών οργανισμών. Εάν η φυσική ήταν η σημαντικότερη επιστημονική πειθαρχία του περασμένου αιώνα, η βιολογία μπορεί να είναι το πιο κρίσιμο γι 'αυτό. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το Εθνικό Μουσείο Φυσικής Ιστορίας είναι περήφανο που είναι ο οργανισμός υποδοχής για μια διεθνή κοινοπραξία που αναπτύσσει πρότυπα για την κωδικοποίηση των ραβδώσεων DNA. Με αυτή τη μεθοδολογία και τις όλο και πιο εξελιγμένες συσκευές που το καθιστούν εφικτό, ένα γενετικό δείγμα τόσο μικρό όσο 650 ζεύγη βάσεων (για σύγκριση, το ανθρώπινο γονιδίωμα πιθανώς έχει τρία δισεκατομμύρια ζεύγη βάσεων) μπορεί να αναλυθεί γρήγορα και ανέξοδα για να εντοπίσει τα είδη και ενδεχομένως να ανακαλύψει καινούρια, ακόμη και σε υποβαθμισμένα υλικά που κάθεται εδώ και δεκαετίες σε μουσεία. Τέτοιες εργασίες είναι επίσης σημαντικές για την ανθρώπινη υγεία: ο Εθνικός ζωολογικός κήπος χρησιμοποιεί τεχνολογία DNA για την παρακολούθηση ασθενειών συμπεριλαμβανομένης της γρίπης των πτηνών.

Στο άλλο άκρο του συνεχούς, από τα πιο μικρά κομμάτια του DNA μέχρι το μεγαλύτερο πράγμα που γνωρίζουμε, ο κόσμος-αστρονόμοι στο Smithsonian Astrophysical Observatory χρησιμοποιούν το Hectospec, ένα μοναδικό όργανο σχεδιασμένο και κατασκευασμένο από μια ομάδα των επιστημόνων και των μηχανικών εκεί. Με τις 300 οπτικές ίνες του, αυτή η συσκευή συλλαμβάνει ταυτόχρονα το φως, που συλλέγεται από το παρατηρητήριο 6, 5 μέτρων μετρημένο πολλαπλό οπτικό τηλεσκόπιο, από 300 αστέρια ή γαλαξίες. Οι ίνες διαμορφώνονται από διπλά ρομπότ που ονομάζονται "Fred and Ginger" για την κομψότητα και την ακρίβειά τους. το ζευγάρι σχεδόν ποτέ δεν χάσει ένα βήμα. Αν και κάθε οπτική ίνα έχει μικροσκοπική διάμετρο, είναι σε θέση να μεταδώσει το φως ολόκληρου του γαλαξία για φασματική ανάλυση. Οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν το χρώμα και την ένταση του φωτός για να κατανοήσουν καλύτερα την προέλευση των αστεριών και των γαλαξιών, τη χημική τους σύνθεση και την απόστασή τους από εμάς.

Από υγροβιότοπους μέχρι αρχαία θραύσματα χρυσού σε τμήματα γονιδίων έως τεράστιους χώρους, οι επιστήμονες χρησιμοποιούν τις τελευταίες τεχνολογίες. Αν και ο Σμιθσονιανός είναι γνωστός για τη διατήρηση του παρελθόντος, εξακολουθεί να αποτελεί ένα σημαντικό ερευνητικό ίδρυμα για το μέλλον.

Fred και Ginger