全世界最炫酷的10座大學實驗室

也許人們對實驗室的印象還停留在顯微鏡、培養皿、穿著整潔白大褂的怪博士上,而有些地方卻未必如此。美國《大眾科學》雜誌盤點30個最炫酷的大學實驗室,上天入地,無所不包,完全顛覆人們對實驗室的刻板印象。密蘇里科技大學:實驗煤礦

在這裡,學生可以學習如何爆破建築物,設計煙花,從石場壁上平滑地炸掉片石,在搖滾音樂會上燃放煙火,並為電影施放火焰特技。該課程的篩選過程嚴格程度可以與美國中央情報局媲美。考生必須提交一份詳盡的背景審查材料,非美國公民可能還要通過煙酒火器局審查。密蘇里科技大學還設有炸藥工程的科學碩士學位,是美國該類別的首個正式課程。科學碩士的課程包括從聚能裝葯、能夠在金屬上切割或打孔小型精密炸彈,到軍事中的爆炸緩和技術,再到為了更好地採礦而改變地震。佛羅里達大學:雷電研究實驗室

整個夏天,有風暴經過時,雷電實驗室的研究人員和學生24小時全天候工作,以觸發雷電。一條細導線連接到火箭上作為一個導火索,誘發雷電通過所謂的等離子體通道到達接地的金屬發射台。該實驗室的感測器網路幫助解決有關雷電的奧秘:例如每次雷擊的獨特電磁場的成因,或者一次直擊將如何影響地下電纜。但觸發雷電並不像想像的那麼容易。實驗室共同主任弗拉基米爾·拉科夫(VladimirRakov)說,每個夏天,如果學生們能觸發40次雷擊就算幸運的了,而其中多次觸發成功可能是在同一風暴期間。五年前,雷電實驗室的學生們協助作出了10年間的最大發現之一:大多數雷電都釋放出X射線。今天,學生們仍在試圖弄清楚其成因,通過建立新的X射線感測器網路。喬治華盛頓大學:國家碰撞分析中心

在美國國家碰撞分析中心,每個學習運輸安全研究生課程的學生將得到一輛汽車,以及一張拆卸說明書,教你如何將車子拆得支離破碎。然後,學生在計算機中重建車輛模型,並一次又一次地撞毀它。學生也協助進行真正的碰撞測試。該實驗室與汽車製造商以及運輸部合作,以確定汽車和路邊設施(如路燈桿,柵欄和標誌牌)的安全標準。現在的課程對準的是高速公路最近面臨的一個問題:數量龐大的越野車,小型貨車和其他小型卡車。學生們試圖解答這個問題,公路柵欄這樣的路邊設施是否應該隨著可能會撞向它們的車輛的大小而改變。加州大學默塞德:道森實驗室

今年道森實驗室的研究生和博士後的課程表有點像延長的春假,包括水肺潛水、浮潛和速劃,到諸如墨西哥灣、加州海岸和帛琉群島之類的海域。但他們的工作卻非同小可,試圖解開進化生物學家邁克爾·道森(MichaelDawson)稱之為「海洋的黑暗能量」的奧秘。該實驗室也正是以這位科學家而命名。道森和他的門生們希望能解開世界海洋的一個最令人費解的問題:他們的能量是從哪裡來的。海洋混合,是湍流和海流重新分配熱量,使氮、碳和其他元素從一個水體到另一個水體的過程。但是,科學家們已經完成的計算,與海洋混合的程度相比較,發現海洋一定還從一些不明來源獲得了額外的能量。一個可能的來源是水母。在群體里,小動物的動作也有可能會產生嚴重的影響。帛琉群島的水母湖,約15,000年前被隔開的一個4.85公頃的內陸海,現在是百萬計的水母群的棲息地,這裡是檢驗該理論的完美實驗室。如果動物在這裡造成的湍流具有足夠強的混合效果,那麼在海洋中有可能發揮了同等效力。去年,道森的團隊和加州理工學院的合作者,由美國國家科學基金會資助,首次提出了水母群湍流和海洋能源之間的聯繫。每月,學生花費6至10小時在水中,在水母群每日兩次的跨湖遷移之時,游弋在近旁,測量微小漩渦的速度。它是世界上少數幾個研究人員可以如此接近整群水母的區域之一。美國地質調查局:夏威夷火山觀測站

平均有20位學生爭取1個志願者的名額,以求在世界上最活躍的火山工作和生活。一次最多有8個學生住宿在國家公園的小屋中,在破曉前起床,徒步進入廢墟,繪製可能很快會滲出熔岩的地區的地圖。這項工作的意義在於幫助研究人員測量了一些極其劇烈的地下行動,包括由地下岩漿流造成的地形隆起以及熔岩噴發造成的地震活動。主管科學家吉姆·卡西卡瓦(JimKauahikaua)說,對於很多學生來說,這是他們第一次的火山工作經驗,這種經歷將改變他們的生活。」休斯頓大學:世川國際太空建築研究中心

盧克·施米克(LukeSchmick)已經有一個相當酷的工作,那就是教宇航員如何操作太空梭。什麼能比這個還酷?「從零開始設計一架航天器,」參加過世界上唯一的太空建築研究生學位課程的5名學生之一,今年24歲的兼職工程師說。總有一天,會有能帶我們飛上太空的飛行器,然後隨之而來的是,我們將需要在行星外生活和工作,這就是在NASA及其承辦商的委託下,世川國際太空建築研究中心的學生要設計的內容。「與地面建築相比,這項設計工作需要更多的工程技術訣竅,」NASA的月球居住系統的主管和世川國際太空建築研究中心的校友,拉里·圖普斯(LarryToups)解釋說。「比如,學生必須了解和因數化六分之一重力在人體工程學上的影響,」他說。另一個挑戰是保護船員免受太空強輻射的影響。學生為地球軌道設計了一個可擴展的充氣實驗室。他們為火星常設基地的所有組成部分建造了模型(一部分數字,一部分物理)——包括居住艙、研究實驗室、水耕花園,甚至是地面探測車輛。夏威夷大學馬諾阿分校:海洋選擇課程

大學本科生傑姬·圖勒(JackieTroller)計劃將明年夏天大部分時間花在一艘有幾世紀舊的沉船上。她將在離大島西部海岸914米的皮艇上紮營,到毛伊島潛水,探訪一艘在1917年觸礁的汽船的遺骸。這是海洋選擇課程的苦差事之一。海洋選擇課程聽起來就像地中海俱樂部的旅行計劃:浮潛、潛水、划船、觀鳥,甚至為大海作畫。所有專業的本科生可申請16學分的課程,這項實地訓練相當於一門輔修課。海洋選擇課程為學生準備好了任何海底探險項目;高年級的克里斯蒂安·克拉克(ChristianClark)現在為學校的鯊魚實驗室安裝水下設備。「工作時,會有30到40條鯊魚在你身邊游來游去,」克拉克說。像許多校友一樣,他希望成為一名科學潛水員。創新研究學院:運輸設計實驗室

現在一個汽車工業的學位似乎不那麼熱門了,但創新研究學院是從現代到菲亞特等汽車公司,資助項目以實現他們最具前瞻性的概念設計的地方。它也比其他機構聚集了更多汽車行業的設計師;校友包括豐田、通用、日產和賓士的設計部門主管。去年,現代用未來綠色汽車挑戰前輩時,陳董(音)特別設計了一台野心勃勃的汽車:帶風力渦輪的空氣動力學氫燃料汽車。一個氫燃料電池為4個獨立的樞紐式電動馬達供電,由風力渦輪轉動時帶起的空氣冷卻。「該涼越好,」陳說。「可以散熱延長壽命,提高效率。」陳採用3D建模方案展示他的概念車,但是學生往往還是用建造等比例原型的方式。今年,學校新設了一個運輸設計碩士學位,是美國少數的幾家之一,並且將結合設計商業課程。麻省理工學院:玩具實驗室

大學是個遊樂場么?如果有幸成為麻省理工學院最熱門的新生選修課程的90名幸運生之一,大學也能變成兒童遊樂場。每年春天,15個6人團隊拿到一個主題和750美元贊助,設計和製造玩具或遊戲的原型。過去的發明包括一個輪子的電動滑板和未來派的標籤遊戲。成型車間可供學生任意使用,創造幾乎任何東西。一天結束時,試玩決定成敗。整個學期,團隊都要提交原型以供孩子們試玩,他們的反應比任何成績都能說明事情。「我明白了一點,」高年級的邁克爾·斯尼夫利(MichaelSnively)說道,「你永遠無法預測孩子會用你的玩具做什麼。」佛羅里達州新學院:秘魯亞馬遜田野課程

觀察樹懶的睡眠聽起來是件無趣的差事,但在熱帶雨林的20層樓高空做這件事「將改變你的生活」,新研究生和生物學家布賴森·沃林(BrysonVoirin)說。世界上一半以上的陸地物種生活在樹上,其中許多從來沒有接觸地面。不幸的是,大多數科學家從來沒有離開地面,樹冠攀爬的先驅和生態學家梅格·洛曼(MegLowman)說,這也就解釋了為什麼科學家已經有記錄在案的林冠不到2%。佛羅里達州新學院的學生從大學一年級就開始攀爬薩拉索塔的亞熱帶樹木。學生學習進行生物多樣性調查或放射性標記動物。沃林,本科時曾在巴拿馬追蹤樹懶,現在為馬克斯普朗克鳥類研究所收集數據,有助於解開人類睡眠的奧秘。
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