10 потрясающих научных экспериментов, которые получились случайно

В большинстве случаев наука требует тщательного планирования, сложных разработок и миллиардов долларов — вряд ли можно было бы расшифровать геном человека или открыть бозон Хиггса, сидя на диване. Но иногда мир, кажется, помогает людям в белых лабораторных халатах понять, как устроена вселенная. Эксперименты, о которых мы хотим вам рассказать, получились совершенно случайно.

1. Атомная бомба и ожирение

Как известно многим интернет-пользователям, все проблемы с лишним весом могут быть решены с помощью одного странного трюка. Только с ним нужно быть осторожнее, иначе врачи вас возненавидят.

Международная группа учёных пыталась выяснить, каким образом люди быстро приобретают или теряют жировые клетки. Когда наш вес меняется, число жировых клеток остаётся прежним — они просто пустеют или, наоборот, заполняются некоторым количеством жира. Учёные задались вопросом, появляются ли новые клетки, которые заменяют отмершие, или же одни и те же клетки остаются в организме навсегда.

Чтобы понять это, учёные кормили животных радиоактивной пищей — их ДНК стали бы радиоактивными, и исследователи смогли бы проконтролировать, как быстро они исчезнут из организма.

По этическим причинам, а также из-за страха перед зомби-апокалипсисом, учёные не могли заставить людей есть радиоактивную еду. К счастью для учёных, всю работу за них к тому времени проделали США и СССР — почти вся еда во время испытаний ядерных бомб в 1950-е годы была заражена, так что радиоактивные маркеры у людей того времени встречались в избытке.

Наблюдая за количеством радиоактивного углерода-14 в организме людей, родившихся до и после испытаний, учёные смогли узнать, что количество жировых клеток растёт до достижения подросткового возраста. Что ж, холодная война принесла хоть какую-то пользу.

2. Земельная лотерея в Грузии

Если бы вы случайно получили большое богатство, насколько лучше стали бы ваши дети и внуки? К сожалению, поставить такой эксперимент не так-то просто. Кроме большого финансирования потребуется пристальное наблюдение за испытуемыми на протяжении пары поколений.

Единственный способ ответить на этот вопрос — найти случайный пример. Богатство должно было неожиданно свалиться на людей в прошлом. К счастью для экономистов, такое произошло в Грузии в 1832-м году. Когда правительство Грузии отняло огромные земельные наделы у уроженцев страны, то лучшего способа распорядиться ими, кроме как отдать их случайным белым людям, не нашлось.

Победители определялись случайным образом — о справедливости в данном случае лучше вообще забыть. Для многих семей это событие кардинально изменило жизнь, поскольку земля стоила дорого.

Экономисты изучили биографии всех людей, вовлечённых в эту схему, и обнаружили, что случайное огромное богатство никак не повлияло на уровень образования, грамотности, занятости или обеспеченности детей новоиспечённых землевладельцев — они ходили в ту же школу, что и дети тех, кто в лотерею не выиграл.

Разумеется, Грузия в XIX-м веке и сегодня — это две разных страны, и то же самое, возможно, произойдёт в XXI-м веке. Тем не менее, «эксперимент» показал, что богатство не гарантирует улучшения жизни потомков.

3. Орден за заслуги

Если у вас будет много студентов с одинаковыми способностями, и половина «счастливчиков», выбранных случайным образом, будет получать оценки лучше «неудачников», то станут ли они действительно учиться лучше? Основным камнем преткновения для такого эксперимента станет растущее недовольство их родственников. Так где найти необходимые данные? Не удивляйтесь — нужно просто предположить, что иногда «у людей бывает неудачный день».

Экзамены — хитрая штука. Способности, конечно, имеют значение, но бывает, что человек не спал всю ночь, и тогда днём он будет менее продуктивен, чем обычно. Если экзаменаторы скажут, что все, кто ответит правильно на 80% вопросов, получат пятёрку, будет множество тех, кто наберёт только 79%. Это способные студенты, но день выдался для них не слишком удачным. А ещё много людей наберут 81% — у этих просто могло быть больше дополнительного кофе, хотя обычно они справляются с экзаменами куда хуже.

В исследовании, опубликованном в 1960-м году, воспользовались этим допущением. Учёные следили за студентами, которые получали почётные грамоты за экзамен, и сравнивали их с теми, кто набрал около 80% плюс-минус 1%. О тех, кто набрал больше, написали в школьной газете, но исследователи сочли, что их успехи были слишком близко к порогу и могут быть случайными.

Так или иначе, известность и почётная грамота никак не повлияли на дальнейшие успехи в учёбе: кто учился хорошо, продолжили так учиться и без дополнительного вознаграждения, а тем, кто учился плохо, мимолётная известность не помогла.

4. Игры

Если вы — университетский исследователь, который хочет изучить поведение людей с точки зрения отвращения к денежным рискам, то вам придётся столкнуться с некоторыми ограничениями. Вы не сможете узнать о фактических активах людей, и у вас вряд ли хватит средств, чтобы дать людям значимое вознаграждение и заставить рискнуть им. Риск в жизни в реальном мире подвержен некоторому хаосу, и каждый человек станет рисковать с разной вероятностью. Где брать данные?

В игровых телевикторинах: человек будет рисковать так же, как играл бы в реальной жизни, и выигрыш может в значительной степени изменить его жизнь. Одно из лучших шоу для таких наблюдений — «Сделка». Условия игры будто бы специально разработаны для имитации экономического эксперимента.

В частности, исследователи, основываясь на шоу, сделали вывод, что мужчины идут на риск чаще. Интересно, что стартовый капитал человека, кажется, не имеет никакого влияния на его готовность рискнуть или довольствоваться уже полученным выигрышем и гарантированно получить деньги. Кроме того, люди с большей вероятностью идут на риск, если до этого сделали удачный ход. Другим примером такого явления могут служить азартные игры.

5. Исследование близнецов из Миннесоты

Что в большей степени влияет на наши личности, воспитание или природа — один из извечных и очень интересных вопросов. Один из способов выяснить это — создать армию клонов и поместить всех в разные условия. К сожалению, пока что это не так просто, поэтому учёным пришлось довольствоваться однояйцовыми близнецами, которые в младенчестве попали в разные семьи.

Исследование близнецов из Миннесоты — пример такого эксперимента. Учёные начали изучать сходства и различия у разлучённых друг с другом близнецов ещё в 1970-е годы. Росшие порознь близнецы имели схожие личности, интересы и взгляды — на самом деле, настолько схожие, как будто росли вместе.

Другие исследования выявили, что гомосексуализм, кажется, генетически заложен в мужчинах (чаще, чем гетеросексуальность в женщинах). По крайней мере, два близнеца мужского пола чаще могут стать гомосексуалистами, чем два близнеца женского пола — лесбиянками. А шведское исследование близнецов относительно потребления табака выявило, что мужчины чаще генетически предрасположены к курению, чем женщины.

6. Полинезийские острова

Что случится, если взять сообщество людей, разделить его и поселить в несколько разных мест с различными ресурсами? Цивилизации на протяжении веков были отделены друг от друга водой, но в естественном эксперименте, позволяющем пролить свет на поставленный вопрос, невольно поучаствовали люди Восточной Лапиты, построившие свою культуру на Полинезийских островах несколько тысячелетий назад.

Когда учёные изучили, каким образом ландшафты влияют на людей, они обнаружили, что общества, живущие на сухих островах, как правило, были более жестокими и милитаристскими. На островах Люшера или Гавайях, например, господствовала жёсткая общественная структура, а монархия позволяла держать население в узде.

7. Иностранное телевидение и диктатура

Правительства тирании стараются контролировать поступающую извне информацию. Именно поэтому Китай блокирует иностранные сайты, а в Северной Корее есть только местное государственное телевидение. Любая информация, поступающая из внешнего мира, может дать гражданам понять, в каких ужасных условиях они живут и насколько лучше всё могло бы быть.

Германская Демократическая Республика, или Восточная Германия — одна из тех стран, где слово «демократическая» обозначало нечто вроде «я не расист, но…» Там случайно поставили естественный эксперимент о влиянии внешних средств массовой информации.

Многие телепередачи в Восточной Германии транслировали из Западной Германии, так что те, кто жил в условиях коммунистической идеологии, могли смотреть зарубежные программы. Тем не менее, башни вещания были расположены так, что до некоторых областей Восточной Германии телепередачи с запада просто не доходили, поэтому там люди смотрели только местные новости. Здравый смысл заставляет предположить, что те, кто смотрел иностранные программы, были более склонны к беспорядкам.

Но нет: люди, которые жили при строгом коммунистическом режиме и могли смотреть зарубежные телепередачи, были намного счастливее тех, кто такой возможности не имел. Исследователи предполагают, что для них эти программы были развлечением, а значит, у них было меньше оснований разочароваться в собственной жизни.

8. Вирусы, передающиеся половым путём

Если вы хотите выяснить, как могут передаваться болезни, то эксперимент поставить не сможете по этическим соображениям. Так что неудивительно, что первым задокументированным способом стал укус комара — правда, в итоге оказалось, что на самом деле инфекция передавалась половым путём.

Американский биолог Брайан Фой страдал от болезни, которую принимал за болезнь денге — он был на полевой миссии в Сенегале, где его несколько раз укусили комары-переносчики. Сама по себе болезнь Фоя была относительно неинтересной. Но его жена Джой никогда не покидала Колорадо, где комаров-переносчиков вируса денге никогда не было, поэтому, когда она позднее обнаружила у себя те же симптомы, то поняла, что должен существовать какой-то иной способ передачи.

Дальнейшие исследования вкупе со случайной встречей с экспертом по редким тропическим болезням позволили Фою понять, что он заразился очень редким заболеванием под названием зика, часто ошибочно принимаемым за денге. Ряд тестов подтвердил новый диагноз. Так как заразиться зикой у его жены не было никакой сторонней возможности, пришлось признать, что вирус передаётся половым путём. Фой позднее рассказывал, что его жена «была очень недовольна тем, что произошло».

9. Упсалит

Есть много научных областей, где важно обеспечить сухость, примером может служить изготовление лекарств и электроники. Но самый эффективный абсорбент был обнаружен совершенно случайно, причём многие думали, что подобный материал невозможен.

Исследователи из Университета Упсалы ломали головы над тем, как доказать сомневающимся их неправоту. Ответ прост — забыть об экспериментах на выходные, а в понедельник увидеть, что за это время случилось в лаборатории.

Исследователи обнаружили гель, сформировавшийся за время их отсутствия. Он не только поглощает воду — один грамм вещества вдобавок можно размазать по площади 800 м² из-за его микроскопических пор. Кроме того, для производства нового вещества необходимо меньше энергии, чем для других материалов. После года экспериментов упсалит стал применяться в коммерческих целях, в том числе на производстве.

10. Резиновые утята

Проследить за океаническими течениями довольно сложно. Океаны очень большие, а кидать туда предметы, чтобы посмотреть, что произойдёт, не слишком правильно. Но международные грузовые суда при перевозке грузов ежегодно теряют до 10-ти тысяч контейнеров.

В 1992-м году в Тихий океан упал контейнер с резиновыми игрушками для купания — в нём было 29 тысяч резиновых красных бобров, синих черепашек, зелёных лягушек и жёлтых утят. Кое-какие из них в итоге оказались в весьма неожиданных местах.

Некоторые игрушки выбросило на берега Гавайев и Аляски, некоторые проплыли на север через Арктику и оказались в Шотландии, а некоторые поплыли в другом направлении и попали в Австралию. Итак, резиновые утята рассказали океанологам о времени, требующемся океанским течениям для достижения определённого места — раньше это можно было только приблизительно рассчитать. Однако тысячи игрушек всё ещё плавают где-то в океане, так что внимательно смотрите под ноги, когда окажетесь на пляже.