https://frosthead.com

Fred og ingefær

"High tech" og "in a museum" findes normalt ikke i den samme sætning. Men ligesom vores udstillinger i stigende grad indeholder skærmbilleder fra det 21. århundrede, bruger Smithsonian-forskere avancerede teknologier. På den vestlige side af Chesapeake-bugten studerer forskere ved Smithsonian Environmental Research Center (SERC) kviksølv og andre potentielt farlige toksiner i miljøet med et af verdens mest kraftfulde, avancerede enheder, et nyligt erhvervet induktivt koblet plasma-massespektrometer, eller ICP-MS.

Det lyder alt for kompliceret til at forklare i en bog, meget mindre en magasin-spalte, men her er de grundlæggende. ICP-MS analyserer hurtigt prøver af vand, mudder, fisk, luft og andre stoffer for at bestemme deres grundlæggende sammensætning. Det er et særligt nyttigt instrument, fordi det kan måle mange elementer på samme tid i koncentrationer ned til dele pr. Billioner. Dette gør det muligt for vores forskere at studere varianter eller isotoper af et element. Resultaterne hjælper dem med bedre at forstå, hvordan kviksølv og andre metaller bevæger sig og ophobes i fødevarer. Og fundene hjælper regulatorer med at forudsige, hvor hurtigt kviksølvniveauer i fisk vil falde som svar på emissionskontrol.

Forskere ved Smithsonian Center for Materials Research and Education (SCMRE) bruger en ICP-MS til at undersøge en 2.600 år gammel civilisation. De analyserer kinesiske guldfragmenter - fra det omkringliggende århundrede f.Kr. i østlige Zhou-periode - som hører til Smithsonian's Sackler og Freer Galleries. Eksperter hos Freer konkluderede, at fragmenterne er forbundet både stilistisk og teknisk, og at et par stykker faktisk passer sammen. For at bekræfte dette brugte SCMRE-forskerne en metode kaldet laserablation for at fjerne små guldprikker fra fragmenterne. Analyse af pletterne ved ICP-MS giver yderligere bevis for, at de fleste af guldfragmenterne har en fælles kilde, og at nogle endda kan komme fra den samme artefakt.

En anden avanceret teknologi, der bruges på Smithsonian, er DNA-stregkodning, en metode til at karakterisere arter af organismer. Hvis fysik var den vigtigste videnskabelige disciplin i det forrige århundrede, kan biologi meget vel være den mest afgørende af denne. Derfor er National Museum of Natural History stolt over at være værtsorganisation for et internationalt konsortium, der udvikler standarder for DNA-stregkodning. Med denne metode og de stadig mere sofistikerede enheder, der gør det muligt, kan en genetisk prøve så små som 650 basepar (til sammenligning det menneskelige genom sandsynligvis have tre milliarder basepar) analyseres hurtigt og billigt for at identificere arter og potentielt opdage nye, selv i forringede materialer, der har siddet på museer i årtier. Sådant arbejde er også vigtigt for menneskers sundhed: National Zoo bruger DNA-teknologi til at spore sygdomme, herunder aviær influenza.

I den anden ende af kontinuumet - fra de mindste DNA-stykker til den største ting, vi ved, kosmos - bruger astronomer ved Smithsonian Astrophysical Observatory Hectospec, et one-of-a-kind instrument designet og bygget af et team af forskere og ingeniører der. Med sine 300 optiske fibre fanger denne enhed samtidig lys, indsamlet af observatoriets 6, 5 meter konverterede multiple spejlteleskop, fra 300 stjerner eller galakser. Fibrene er konfigureret af dobbeltrobotter kaldet “Fred og ingefær” for deres elegance og præcision; parret savner næsten aldrig et trin. Selvom hver optisk fiber er i minuscule i diameter, er den i stand til at transmittere lyset fra en hel galakse til spektral analyse. Astronomer bruger lysets farve og intensitet for bedre at forstå oprindelsen af ​​stjerner og galakser, deres kemiske sammensætning og deres afstand til os.

Fra vådområder til gamle guldfragmenter til gensegmenter til stort rum, bruger vores forskere de nyeste teknologier. Skønt Smithsonian er bedst kendt for at bevare fortiden, er den fortsat en fremtrædende forskningsinstitution for fremtiden.

Fred og ingefær