Želja po znanju

Zakaj so na nekaterih delih sveta puščave, na drugih večni led in sneg? Zakaj ptice letijo, ljudje pa ne? Zakaj so otroci podobni svojim staršem? Kako je nastal naš planet in kakšno je vesolje? Zakaj izumirajo živalske vrste? Vsa vprašanja, ki se ljudem porajajo že od nekdaj, skuša pojasniti znanost.

Če želiš postati znanstvenik, te čaka veliko, res VELIKO učenja. A ta poklic je za našo družbo izjemno pomemben. S svojimi spoznanji znanstveniki vplivajo na življenja prav vseh. Zaradi njihovih odkritij imamo boljšo zdravstveno oskrbo in živimo dlje, z letali letimo na druge konce sveta, celo v vesolje, klepetamo po družbenih omrežjih in še in še. Vse to (in še veliko več) se je pred nekaj desetletji zdelo kot znanstvena fantastika, danes pa je uresničljivo prav zaradi njihovega dela.

In znanstveniki veliko časa preživijo v laboratorijih.

Naprej

Laboratorij – bela halja, zaščitna očala, rokavice, stekleničke s »sumljivo« tekočino? Ni nujno. Poznamo več vrst laboratorijev, včasih nova odkritja testiramo kar z računalniki.

Tudi v domači kuhinji in delavnici pogosto preizkušamo različne rešitve, da pridemo do želenega rezultata. Postopki, ki jih pri tem hote ali nehote uporabljamo, so znani tudi v znanstvenih in razvojnih laboratorijih – zastavimo si cilj, zberemo čim več podatkov, v nadzorovanem okolju spremljamo, kaj se dogaja med poskusom, uredimo rezultate in jih postavimo na ogled.

Kaj in kakšni so torej laboratoriji in kaj v njih počnemo? Smukni v znanstveni suknjič in gremo!

Naprej

Veliki um

Marie Curie (1867–1934) je ena najslavnejših znanstvenic, navdihovala je generacije žensk, ki jih je zanimal študij naravoslovja. V času njene mladosti namreč študij za ženske ni bil tako samoumeven, kot je danes. Malo žensk je bilo izobraženih, sploh na področju naravoslovnih ved.

Med študijem je spoznala sorodno dušo Pierra Curieja, se z njim poročila in ustvarila družino. Skupaj sta delala tudi kot znanstvenika.

Kaj sta preučevala?
Če ne gre, si pomagaj s filmom ali povezavo.

Marie Curie, ki je večino svojega časa preživela v laboratoriju, je bila prva ženska, ki je prejela Nobelovo nagrado. Bila je prva oseba sploh, ki so ji nagrado podelili dvakrat za dve različni področji dela. Kateri?

Preveri Nazaj na ogled filma

»Ničesar v življenju se ti ni treba bati. Samo razumeti je treba.«

Tako je pravila Marie Curie, ki je tudi med prvo svetovno vojno opravljala pomembno delo.

Kaj je počela?

Preveri

Alkimija – postojanka na poti do znanosti

Pot do takšnega raziskovanja, kot sta ga opravljala zakonca Curie, je bila seveda dolga. Ljudje, ki so se ukvarjali z zgodnjim raziskovanjem, pa so združevali za današnji čas zelo nenavadna znanstvena področja.

Opazovalci neba, torej fiziki in astronomi, so se ukvarjali tudi z astrologijo – izdelavo horoskopov in razlago vplivov nebesnih teles na človeka in dogodke na Zemlji. Alkimisti (zdaj bi jim rekli kemiki in farmacevti) so iz naravnih materialov izolirali posamezne snovi in iskali uporabo zanje, s svojim trudom pa so si v resnici prizadevali za veliko višje cilje.

Alkimija je bila od časov stare Grčije do renesanse pomembna in spoštovana veda. Preberi prispevek na povezavi in označi, s čim so se med drugim ukvarjali alkimisti.

Preveri

Premične črke

Z razvojem tiska je znanje postalo dostopnejše, saj so bile knjige cenejše in številnejše. Tudi ideje alkimistov so hitreje prišle do ljudi.

Zasluge za tiskarsko revolucijo pripisujemo nemškemu izumitelju, ki je v 15. stoletju v svoji zlatarski delavnici izdelal majhne svinčene štampiljke za posamezne črke in jih z leseno stiskalnico pritiskal na papir. Čeprav ne tisk ne premične črke niso njegov izum (vse to so poznali že na Kitajskem), je s svojim tiskarskim strojem povzročil, da so začele prej ročno pisane knjige nastajati hitreje in v večjem številu.

Slavni izumitelj je bil Johannes .

Preveri

Vse znanje na kupu

In ker si ljudje že od nekdaj prizadevamo, da beležimo, kar vemo, se je odtlej znanje veliko hitreje razširilo v vse pore družbe. Širši množici je postalo dostopnejše tudi zaradi izdajanja obsežnih del, ki utrjujejo splošno razgledanost.

Knjižnemu delu, ki daje sistematičen in zaokrožen (po abecedi urejen) pregled človeškega znanja vseh ali samo nekaterih strok in je sestavljeno iz geselskih člankov, pravimo .

Preveri

Pametni pišejo. In berejo!

Če so bile enciklopedije razumljive širšemu krogu prebivalstva, pa to težko rečemo za znanstveno literaturo. Ta nikoli ni bila lahko razumljiva in tudi šola dolgo ni bila vesela. Knjige so bile pogosto napisane v latinščini, znanstvene razprave včasih v obliki dialoga.

V 20. stoletju je v znanosti prevladala angleščina, iskanje po literaturi in do neke mere prevajanje pa je močno olajšal svetovni splet. Prvi korak dela v laboratoriju, torej iskanje informacij, je zato danes na dosegu klika z miško.

V laboratoriju je treba voditi natančen kronološki opis in potek dela. Laboranti v zvezek vpisujejo rezultate meritev, opažanja, analizo pridobljenih podatkov in pomisleke, ki se porajajo ob delu.

Kako imenujemo takšen zapis?

Preveri

Hevreka!

Ko delo v laboratoriju obrodi sadove, je to precej odmevna reč. Izumi namreč neposredno vplivajo na naše življenje. Danes so žarnice, telefoni in elektrika tako samoumevni, da si ne moremo zamisliti, kakšno je bilo življenje pred njimi. In ker so izumi navadno tako prelomni, jih izumitelji zaščitijo.

Ko je Thomas Alva Edison leta 1869 izboljšal način prenosa podatkov s telegrafom, je za uporabo tega odkritja od komunikacijskega podjetja dobil zelo spodobno plačilo.

Izumitelju se namreč za določen čas podeli izključna pravica do uporabe izuma ali izboljšave. V praksi to pomeni, da ta izumitelj, recimo za prenos podatkov po žici, lahko edini izdeluje in prodaja svoj izum ali pa to delajo drugi, ki za to izumitelju plačujejo dogovorjeni znesek.

Takšni pravni listini pravimo .

Preveri

»Genialnost je en odstotek navdiha in 99 odstotkov znoja.«

V to je verjel Edison, ki je bil podjeten že kot otrok. Pri 12 letih je na vlakih prodajal časopise, kmalu je začel celo izdajati svojega. Na vlaku je imel celo mini laboratorij, v katerem je delal poskuse, a so mu to – potem ko je nekega dne povzročil požar – prepovedali. Pri 16 je že izumljal.

Pri 23 letih je ustanovil samostojno družbo in postal samostojni izumitelj. Če so mu šli posli dobro, je ves zaslužek takoj vložil v nakup naprav. Zgradil je prvi pravi razvojni laboratorij! V njem ni delal sam, ampak se mu je pridružila ekipa ljudi z zelo raznoliko izobrazbo, zdaj bi temu rekli razvojni tim. Namen skupine je bilo načrtno izboljševanje, izumljanje in prijavljanje patentov. Bili so izjemno uspešni, na vrhuncu je v skupini delalo 50–60 ljudi, prijavili so 1093 patentov, večinoma s področja električnih naprav.

Edisonova najslavnejša patenta sta žarnica z ogleno nitko in fonograf. Kaj je fonograf?

Preveri

Nobelovec slovenskega rodu

Tudi Friderik Pregl, znanstvenik slovenskega rodu, ki je leta 1923 dobil Nobelovo nagrado za kemijo, je veliko časa preživel v laboratoriju.

V telesih živih organizmov so nekatere snovi, na primer DNK in hormoni, v izjemno majhnih koncentracijah. Friderik Pregl je zato razvil tehtnico za snovi, ki jih skorajda ni – postavil jo je v najmirnejši del kleti na marmorno ploščo, obteženo s svincem, da ne bi bilo nobenih motečih tresljajev. Prostor je imel stalno temperaturo in je bil enakomerno osvetljen, da se sestavni deli ne bi neenakomerno segrevali in raztezali. Laboranti so se gibali v čistem okolju in delali v rokavicah, da prašni delci in odtisi prstov ne bi motili rezultatov. Tehtnica je bila natančna na milijoninko grama!

Preglove nagrade podeljujejo za izjemne dosežke na področju kemije.

S čim se ukvarja ta veda?

Preveri

Kaj pravzaprav je laboratorij?

Najprej gotovo pomisliš na laboratorij, ki je povezan s špikanjem na šolskem sistematskem pregledu. S takšnim laboratorijem, v katerem preučujejo kri, urin in druge biološke materiale, se večina ljudi sreča v vsakodnevnem življenju. A diagnostični laboratoriji zdravstvenih ustanov še zdaleč niso edini laboratoriji.

Laboratorij je delovni prostor za znanstvene in tehnološke poskuse in raziskave. Sodobni laboratorij je dobro osvetljen prostor s stalno temperaturo in natančnimi merilnimi napravami, s katerimi merijo razlike v masi, dolžini (obliki), svetlobi in drugimi lastnostmi opazovanega predmeta študije.

Firbcologinji iz tega prispevka sta prišli na odvzem krvi. Katere trditve o krvi držijo?

Preveri

Laboratorijski pripomočki

Laboranti nosijo vpojne bele halje, na katerih se vsak madež hitro opazi. Halja varuje, da ne bi nevarna snov prišla v stik s kožo, z rokavicami pa se zaščiti koža in se prepreči, da bi se prenesla snov s kože na opazovani predmet. Če je treba, laboranti nosijo tudi zaščitna očala, maske za dihanje in še marsikaj drugega.

Zaposleni v laboratoriju uporabljajo laboratorijske pripomočke. Opisani so na povezavi. Mednje sta zašla vsiljivca, poišči ju!

Preveri

Laboratorijska pravila

Tudi šole imajo svoje laboratorije, predvsem za naravoslovne predmete. Za varno delo v laboratoriju moramo obvezno upoštevati pravila.

Preberi jih tukaj in označi, kateri trditvi sta napačni.

Preveri

Kemijske snovi iz kataloga

Kako poteka iskanje zdravila, na primer za zdravljenje raka? Nekateri laboratoriji preučujejo samo delovanje rakavih celic, farmacevtski laboratoriji pa večinoma iščejo snovi, ki upočasnijo rast rakavih celic oziroma jih uničijo. Iskanje takih snovi je zamudno, saj jih je treba pregledati zelo veliko, na tisoče, na milijone. Presenetljivo, ampak velik nabor snovi najdemo in naročimo kar po katalogu. Večji katalogi ali knjižnice kemijskih snovi imajo več kot milijon različnih vzorcev.

Sodobni farmacevtski laboratoriji imajo robote in tekoče trakove. Roboti pripravijo celice in gojišča ter nanesejo snov iz kataloga. Tekoči trak odnese posodico v prostor s stalno temperaturo, čez nekaj dni pa jo zapelje do kamere in računalnik iz slike ugotovi uspešnost. Postopek razvoja zdravila traja več kot desetletje.

Eden največjih dosežkov v boju proti boleznim je bilo odkritje zdravila, ki ga je leta 1928 odkril škotski bakteriolog Alexander Fleming. V laboratorijski posodici je na gelu, na katerem je gojil bakterije, opazil okužbo s plesnijo, okoli nje pa ni bilo bakterij. Pomembno zdravilo so po 15 letih dodatnih raziskav začeli izdelovati v večjih količinah. Fleming je s še dvema drugima znastvenikoma za to odkritje prejel Nobelovo nagrado za medicino.

Za katero zdravilo gre?

Preveri

Računalniške simulacije

V laboratorijih je najbolj raziskan organizem bakterija z imenom ešerihija. Najbolj preučevana rastlina je neopazni navadni repnjakovec, najbolj preučevana žival pa vinska mušica. Poskusni zajčki so v nekaterih primerih celo ljudje.

Nekaterih poskusov pa ni treba več izvajati v laboratoriju, ampak jih lahko simuliramo na računalniku. Če poznamo fizikalne lastnosti jeklenih nosilcev, betona, električne napeljave, gorljivih snovi v lesu, lahko v računalniku zgradimo celotno hišo in simuliramo, kako se obnaša v potresu in požaru. Ne samo hišo. Kar celo mesto, celoten ekosistem deževnega pragozda, Zemljo, vesolje. Zanesljivost takih simulacij je odvisna od pravih laboratorijskih raziskav posameznih delov. Pomaga tudi dober računalnik, najraje kar superračunalnik.

Kaj je superračunalnik?

Preveri

Pssst, forenziki!

Forenzični laboratoriji preiskujejo dokaze za potrebe policije in pravosodnih organov. Zaradi navdušenja mnogih nad kriminalkami je forenzika pogosto prisotna v popularnih knjigah, nadaljevankah in filmih. Večinoma so upodobljene dejanske znanstvene metode, prikazani primeri pa so pretirano zapleteni, laboratorijsko delo poteka prehitro in niso prikazane neuspele analize.

Delo v pravem forenzičnem laboratoriju ni hitro, saj mora biti zaradi uporabnosti dokazov na sodiščih izjemno natančno. Pa tudi poceni ni, zato v njem preučujejo le huda kriminalna dejanja. Najbolj znana področja forenzike so določanje identitete posameznika (prstni odtisi in analize DNK), toksikologija (iskanje strupenih snovi) in balistika (strelno orožje).

Forenzik je strokovnjak, ki:

Preveri

Laboratorij malo drugače

Včasih so v sodobnih laboratorijih računalniki edina oprema. Laboratorij za umetno inteligenco se na primer ukvarja z razvojem računalniških programov, ki so pri analizah podatkov sposobni delati nekaj, kar zna vsak šolar, ne pa tudi vsak računalnik – sposobni so se učiti.

Z natančnim preučevanjem človeka skušajo znanstveniki razvijati naprave, ki se vedejo, kot da bi imele svoje možgane, znajo torej posnemati človeško razmišljanje in čustvovanje. Takšne naprave se izjemno hitro učijo in temu primerno odzivajo.

Ko slišimo besedo robot, navadno pomislimo na humanoidnega robota. Kakšen je humanoidni robot?

Preveri

Popolne kopije in ponoven naval dinozavrov?

Ustvarjanje popolnih kopij organizmov je otročje lahko, vsaj pri nekaterih rastlinah. Odrezan list afriške vijolice bo v vodi pognal korenine – ko ga posadimo, bo iz lista zrasel popoln klon.

Pri živalih je postopek mnogo bolj zapleten, a vsaj tehnično mogoč vse od leta 1996. Takrat so ustvarili identično kopijo prvega sesalca, ovco Dolly. Iz 277 celic vimena se jih je 27 razvilo v zarodke, le eden pa je zrasel v dokončno razvito ovco.

Ustvarjanju identične kopije izvirnega organizma ali stvari pravimo .

Kako pa je z dinozavri? Oživitev izumrlih vrst je še vedno mogoča le v znanstveni fantastiki, saj že iz nedavno izumrlih vrst do zdaj ni bilo mogoče dobiti nepoškodovanih celic, iz katerih bi vzgojili celo bitje. Dinozavre bomo tako še naprej spremljali samo na filmskem platnu.

Kako je znanstvenikom v filmu Jurski park uspelo ustvariti dinozavre?

Preveri

Hocus pocus in the lab

Sometimes expectations from science fiction books or films become real. Jules Verne wrote about travelling from the Earth to the Moon – many decades later Man really stood on the Moon. The Star Trek series predicted, among others, the use of mobile telephony. It seems scientists get ideas from science fiction – the fictive world of science is as attractive as the real one. Still, many science fiction projects will not be realised in the near future and we will probably not be able to see dinosaurs in the real world again.

Match the picture with the correct title.

Počisti

Frankenstein

Star Trek

Jurassic Park

Preveri

Hokuspokus im Labor

Manchmal werden Erwartungen aus Science-Fiction Büchern oder Filmen wahr. Jules Verne schrieb vom Reisen von der Erde zum Mond – viele Jahrzehnte später stand der Mensch wirklich auf dem Mond. Die Star Trek Filme prophezeien unter anderem die Mobiltelefonie. Es scheint, dass Wissenschaftler Ideen in der Science Fiction Welt bekommen – die fiktive Welt der Wissenschaft ist ebenso anziehend wie die wahre. Allerdings werden viele SF Projekte in der nahen Zukunft nicht realisiert und wir werden wohl in der wahren Welt keine Dinosaurier wieder sehen.

Verbinde das Bild mit dem richtigen Titel.

Počisti

Frankenstein

Star Trek

Jurassic Park

Preveri

Kaj pa, če je vse res?

Kot vidimo, je z znanostjo povezana tudi znanstvena fantastika. To so knjižne ali filmske pustolovščine, v katerih so pogosto predstavljene tehnološke in znanstvene ideje, ki so bile v času izida knjige ali filma še nepredstavljive. Veliko znanstvenih dosežkov iz tega žanra preživi le v domišljijskem svetu, a nekatera predvidevanja se vendarle uresničijo.

Tudi znanstveniki namreč sodelujejo pri pisanju znanstvenofantastične literature, mnogi pa jo berejo in iz nje črpajo ideje. Jules Verne je, na primer, v svojih romanih napovedal razširjeno uporabo elektrike in pristanek na Luni, v seriji Zvezdne steze pa so napovedali mobilno telefonijo in univerzalni prevajalnik.

Med znanstvenike sta zašla znana lika znanstvene fantastike. Označi ju!

Preveri