• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Geologi
    10 gånger mänskligheten kämpade mot naturen (och vann)
    Denna gamla injektionsflaska med torkat smittkoppsvaccin rymmer cirka 100 doser. Scott A. Miller/Getty Images

    Om du är i en viss ålder, du kommer ihåg en serie reklamfilmer för Chiffongargarin med ingen mindre än Mother Nature själv. I ett, hon räcker ut ett fat med den ljusgula pålägget och efter att ha smakat det, förklarar att det är "hennes läckra smör". Men när berättaren säger nej till henne, det är faktiskt Chiffon, hon fnyser, "det är inte trevligt att lura Moder Natur, "och uppropar ilsket en blixt.

    Om vi ​​som art är ärliga mot oss själva, vi skulle erkänna inte bara att det inte är trevligt att lura med Moder Natur, men att det också kan vara dumt. Det har varit många ökända incidenter genom historien när vi har försökt att övervinna kraften och skalan på vår planet och dess styrkor bara för att ta reda på att vi bara inte kan hänga. Kom ihåg den "praktiskt taget osänkbara" Titanic, vars jungfruresa 1912 kortades av ett isberg som skickade mer än 1, 500 passagerare till en vattnig död? [källa:History.com -personal] Eller Banqiao -dammen i Kina, som kollapsade 1975 under tryck av kraftiga regn, orsakade fel på 62 dammar under den och dödade 171, 000 människor? [källa:Fisk]

    Vi kunde fortsätta. Men under de kommande 10 sidorna låt oss glömma bort dessa misslyckanden och i stället komma ihåg de gånger vi lurade med Moder Natur - och faktiskt lyckades vinna.

    Innehåll
    1. Gotthard -tunneln
    2. London Cholera Epidemic 1854
    3. Akashis sundbro
    4. europeiska unionen
    5. Karakoram Highway
    6. Syntetiskt kvävegödselmedel
    7. Smittkoppor vaccin
    8. Luftkonditionering
    9. Genetiskt konstruerade grödor
    10. Tama hundar

    10:Gotthard -tunneln

    Gotthard -basstunneln, som löper genom de schweiziska alperna, är den längsta sådana tunneln i världen. Pier Marco Tacca/Getty Images

    Ett bra sätt att visa Moder Natur vem som är chef är att spränga ett hål genom en av planetens stora bergskedjor. Och det var precis vad Schweiz hoppades göra 1992 när väljarna godkände medel för att bygga den 57 kilometer långa Gotthard-basstunneln genom hjärtat av Europas Alper. Efter färdigställandet 2016, det blev den längsta järnvägstunneln i världen.

    Inget om projektet var lätt, snabbt eller billigt. För att bygga de två parallella, enkelspåriga tunnlar, 2, 600 arbetare fick gräva och spränga sig igenom 73 olika bergarter och ta bort 30,9 miljoner ton (28 miljoner ton) skräp. Ytterligare 5,2 miljoner kubikmeter (4 miljoner kubikmeter) betong pumpades sedan tillbaka i tunneln för att avsluta den. Inte överraskande, det massiva projektet tog hela 17 år att slutföra, en siffra kanske bara överskuggas av kostnaden:12,5 miljarder dollar. Fullt fungerande, tunneln förväntas hantera 260 godståg och 65 persontåg om dagen, var och en tar turen genom rören på så lite som 17 minuter. Det tar en miljon lastbilar om året från rutten och hjälper till att hålla Alperna vackra och fridfulla i kommande generationer [källa:BBC].

    9:London Cholera Epidemic 1854

    Ett kolerautbrott kopplat till Londons Broad Street -vattenpump hjälpte till att ge upphov till området epidemiologi. T. R. Williams/William Grundy/London Stereoscopic Company/Getty Images

    Naturen har försökt döda mänskligheten med sjukdom sedan den dagen vi stod upp på två ben, och under mycket av vår historia har vi varit maktlösa att stoppa det. Det var inte förrän de senaste 200 åren som vi verkligen började ta reda på vad som orsakar sjukdom, hur det sprider sig och hur man behandlar det. Dessa upptäckter har gjort underverk för att förbättra den allmänna hälsan och livslängden och till och med gett oss några ganska enastående segrar.

    En sådan upptäckt gjordes 1854, under ett kolerautbrott i Soho i London, nära korsningen mellan Cambridge och Broad gator. På bara en vecka, omkring 500 människor hade dött av sjukdomen, som orsakar svår diarré och uttorkning. Lokala tjänstemän avfärdade det som ett oundvikligt resultat av miasmas, eller "dålig luft" som smittas av partiklar av sönderdelande material. John Snow, en kirurg och läkare i London, hade andra idéer. Han inledde en detaljerad undersökning där han intervjuade invånare och kartlade kolerafall i grannskapet.

    Kartan var förvånansvärt avgörande:den visade att nästan alla dödsfall samlades runt - trumrulle snälla - Broad Street -vattenpumpen. Som ett resultat av hans fynd, Snow övertygade stadens tjänstemän att stänga av pumpen, som senare upptäcktes ha förorenats av närliggande pooler av råavloppsvatten. Utbrottet tog slut, och Snow visade att människor ibland kunde överlista sjukdomar genom epidemiologi , eller den systematiska studien av mönster, orsaker och effekter av sjukdom [källa:Kukaswadia].

    8:Akashi Strait Bridge

    Japans Akashisundet är världens längsta hängbro. AFP/Getty Images

    Vind, jordbävningar, översvämningar och bränder - de kan alla vara grymma naturkrafter. Men om du bara dömer på uthållighet, priset för planetens starkaste kraft måste gå till gravitationen. Det försöker ständigt dra ner allt som människor bygger upp. Det är därför Akashi Strait Bridge, med sitt rekordinställande huvudintervall på 6, 532 fot (1, 991 meter), är en sådan fantastisk teknisk seger [källa:Encyclopedia Britannica].

    Avslutad 1998, Akashi Strait Bridge bär en sexfilig väg mellan de japanska städerna Kobe och Iwaya. Allt om det är stort:​​Det täcker totalt 12, 831 fot (3, 911 meter) över tre spann som hänger från två torn som är 297 meter höga. Med tanke på dess läge i en storm- och jordbävningsbenägen del av världen, ingenjörer var tvungna att utforma den för att inte bara klara tyngdkraften, men vindar på 180 mil i timmen och skalv i storleksordningen 8,5 [källa:WGBH]. Detta uppnåddes genom att placera 20 trimmade massdämpare i varje torn. Dessa stora, hängande vikter är utformade för att svänga i motsatt riktning mot bron och väsentligen avbryta alla svängningar som det kan uppleva. Fortfarande, förvänta dig inte att naturen inte gick ner utan kamp. Kom ihåg 6, 532 fot (1, 991 meter) huvudspännvidd? Det var ursprungligen utformat för att vara 6, 529 fot (1, 990 meter) tvärs över, men medan bron var under konstruktion flyttade en jordbävning tornen tre meter längre ifrån varandra! [källa:Encyclopedia Britannica]

    7:Europeiska unionen

    Walter Hallstein, chef för den tyska delegationen, och Jean Monnet, blivande ordförande för den höga myndigheten för Europeiska kol- och stålgemenskapen och som representerar Frankrike, undertecknade Schuman-deklarationen 1951. Keystone-France/Gamma-Rapho via Getty Images

    Vissa filosofer och religioner tror att människor är våldsamma av naturen. Det är en uppfattning som inte verkar alltför långsökt:Ta Europa, som har upplevt hundratals konflikter under det senaste årtusendet som lett till att miljoner människor dör. Med tanke på denna långa och konsekventa oenighet, bildandet av Europeiska unionen står som en ganska fantastisk seger i samarbetet för en art som helt enkelt inte tycks komma överens.

    På 1950 -talet var andra världskrigets ödeläggelse fortfarande ny i Europa. Några ledare, som franska utrikesministern Robert Schuman, kände att det bästa sättet att undvika en sådan fruktansvärd konflikt i framtiden var att öka det ekonomiska samarbetet mellan länder. Gå in i Europeiska kol- och stålgemenskapen, en handelsorganisation bildad 1951 som bestod av sex europeiska länder. Det var början på den ekonomiska och politiska processen som så småningom ledde till bildandet av Europeiska unionen (EU) 1993.

    Från och med juni 2016, EU består av 28 oberoende nationer, som krävs för att följa koncernens handelsavtal som rör varuförflyttning, kapital och tjänster. Detta har inte bara bidragit till att upprätthålla freden, men det har gjort Europa till ett ekonomiskt kraftpaket:medlemmarnas totala bruttonationalprodukt , eller värdet av varor och tjänster som de producerar på ett år, är 14,3 biljoner euro. Det betyder att om EU var ett land skulle det konkurrera med USA som den största ekonomin i världen [källa:Wilkinson].

    6:Karakoram Highway

    Väl, inte alla har segrat över naturen. David Samuel Robbins/Corbis Documentary/Getty Images

    Längs gränsen mellan Pakistan och Kina finns världens högsta bergskedjor-Karakoram, Hindu Kush och Himalaya - där toppar regelbundet svävar över 20, 000 fot (6, 096 meter). Det högsta berget i regionen är det formidabla K2, som, vid 28, 251 fot (8, 611 meter), är tvåa i höjd bara Mount Everest. Det är genom denna omöjligt robusta terräng som vägbyggare sprängde en väg som vissa nu kallar "världens åttonde underverk".

    Karakoram Highway, som grovt följer vägen för den legendariska sidenvägen, var lite mer än en grusväg för åsnatrafik innan bygget började på 1960 -talet. Under en period av två decennier har 20, 000 kineser och 15, 000 pakistanska arbetare tog sig långsamt fram genom djupa raviner och längs skyhöga bergssidor för att slutföra 800-milen (1, 300 kilometer) väg 1979. Toppning vid 15, 397 fot (4, 693 meter), vägen var bara öppen fyra månader på året tills den var asfalterad på 2010 -talet, så att snöplogar kan hålla den öppen året runt.

    Trots denna imponerande tekniska prestation, naturen gick inte ner utan kamp. Sprängningar och fall dödade mer än 800 pakistanska arbetare och minst 82 kineser (även om många kinesiska dödsfall sannolikt inte rapporterades) [källa:Kazim]. Under 2010 skapade ett jordskred en massiv sjö som översvämmade 13,7 miles (22 kilometer) av vägen, tvingar fordon att korsa sträckan med båt. Även med det problemet nu fixat, besättningar arbetar ständigt med att reparera skador från hällskred, tvättningar och andra frågor längs en av de högsta asfalterade internationella vägarna i världen [källa:Ziman].

    5:Syntetisk kvävegödsel

    Tyska kemisten Fritz Haber uppfann processen för att skapa syntetiskt nitogödsel. Universal History Archive/UIG via Getty Images

    Ibland när du vinner, du förlorar också. Så är fallet med konstgödsel, ett jordbruksmirakel som hjälpte till att föda en växande global befolkning men också orsakade några ganska otäcka miljöproblem som vi fortfarande har att göra med idag.

    För att förstå varför syntetiskt kvävegödselmedel var en så stor grej, du behöver en snabb lektion i biokemi. Växter behöver kväve. Men de flesta kvävekällor, som guano, saltpeter och biprodukter från kolproduktion, erbjuder ett begränsat utbud som inte är särskilt potent. En outnyttjad källa var luften, vilket är 78 procent kväve, men för de allra flesta växter är elementet värdelöst i denna gasform. Det är där kemisten Fritz Haber kommer in. Han kom på ett sätt att ta kväve från luften och omvandla det till ammoniak, en förening av kväve och väte som växter kan absorbera. Upptäckten ledde till den utbredda användningen av konstgödsel, vilket bidrog till att förbättra skörden, och, som ett resultat, hjälpte till att öka världens befolkning från 1,6 miljarder till 6 miljarder under 1900 -talet [källa:Keifer].

    Så vad är det som är så dåligt med det? För en, gödselmedel släpper ut lustgas, en potent växthusgas, och kväveoxid, vilket minskar atmosfärens förmåga att skydda oss mot ultraviolett strålning och orsakar smog. Kväveavrinning från jordbruksmarker har också skapat algblomningar som skapar enorma döda zoner i världens hav. Och slutligen, Fritz Haber fortsatte med att göra banbrytande framsteg inom kemisk krigföring, vilket fick många forskare att protestera mot sitt nobelpris 1918 [källa:Simpson].

    4:Vaccin mot smittkoppor

    Den brittiska läkaren Edward Jenner upptäckte vaccinet mot smittkoppor. Hulton Archive/Getty Images

    Det är en sak att kunna behandla en sjukdom eller utbilda människor om hur man kan förebygga det. Men helt utrota det från jordens yta? Det är en extremt sällsynt seger, men det är en människa som har hackat sig mot det en gång förödande smittkoppviruset.

    Forskare tror att smittkoppor började i norra Afrika cirka 10, För 000 år sedan, ger det gott om tid att föröda mänskligheten. På 1700 -talet var det ganska dåligt:​​Sjukdomen dödade 14 procent av européerna som drabbades av det, eller cirka 400, 000 årligen [källor:Riedel, Whipps]. Ännu värre var hur det nästan utplånade urbefolkningen i Nord- och Sydamerika, som inte hade något motstånd mot sjukdomar som fördes fram av europeiska kolonisatörer.

    Sedan kom en brittisk läkare vid namn Edward Jenner, WHO, som många människor på den tiden, märkte att mjölkpigor sällan fick smittkoppor. Han tänkte att det kan bero på att de ofta drabbades av en liknande sjukdom som kallas cowpox. Så Jenner tog en liten gnutta från en mjölkspets sårkoppssår och gav den till en ung pojke som han sedan försökte smitta med smittkoppor (det var 1796 så ingen ropade på hans tveksamma etik). Pojken blev aldrig sjuk, och vaccinet föddes. Tack vare den utbredda användningen av vaccinet, Världshälsoorganisationen förklarade att smittkoppor utrotades 1980, sparar så många som 5 miljoner liv årligen [källor:Whipps, UNICEF].

    3:Luftkonditionering

    Luftkonditionering var en massiv vinst över den heta, fuktig Moder Natur. Stephanie Rausser/The Image Bank/Getty Images

    Sitter i våra klimatkontrollerade hem, det är lätt att glömma hur människor försökte slå värmen under större delen av vår historia:Med god gammaldags handfläkt och svett. Trots dessa och andra primitiva ansträngningar att svalna, det var värme som alltid slog oss - tills luftkonditionering kom.

    Luftkonditionering började som ett industriellt verktyg innan det långsamt arbetade sig in i hemmet. Historien börjar 1902 när en ung ingenjör vid namn Willis Carrier (det efternamnet ska låta bekant) uppfann ett system för att kontrollera fuktigheten i hans arbetsgivares tryckverk genom att leda luft genom vattenkylda spolar. År 1922 hade Carrier förbättrat designen, gör den liten, effektiv, pålitlig och prisvärd nog att installeras på biografer över hela landet. Snart spreds tekniken till kontorsbyggnader, varuhus och järnvägsvagnar, men inte så mycket i hem; 1965 hade bara 10 procent av amerikanska hem luftkonditionering [källa:Oremus]. Lägre kostnadsenheter ökade så småningom till 87 procent 2009 [källa:U.S. Department of Energy].

    Luftkonditioneringens inverkan på det amerikanska livet har varit enorm. På jobbet, den komfort som den ger har bidragit till att öka vår produktivitet. Det har också förändrat hur vi bygger våra hem, genom att minska behovet av högt i tak och manövrerbara fönster. Och det har förändrats där vi bor, också:Platser som Arizona och Florida blomstrade med tillgången på luftkonditionering [källa:U.S. Department of Energy].

    2:Genetiskt konstruerade grödor

    Dr Stephen Mugo visar bilder på stamborren, ett skadedjur som förstör hela majskördar i Kenya. Mugo är en av många afrikanska forskare som experimenterar med biokonstruerad mat för att odla starkare grödor som minskar hunger och undernäring. Sudarsan Raghavan/MCT/MCT via Getty Images

    Om du uppmärksammar nyheterna, du har säkert hört något om genetiskt modifierade (GE) livsmedel , som inkluderar grödor vars DNA har ändrats för att få dem att se ut, smak, växa eller vårda bättre än de gör naturligt.

    Dessa grödor tenderar att få mycket negativ press, vilket är förståeligt:​​Vem blir inte lite nervös när forskare börjar bråka med naturen? Säkert, det finns viktiga problem som inte bör diskonteras, men låt oss ta en minut att titta på några av de sätt vi har gynnats av att försöka slå naturen i sitt eget spel.

    År 1992 blev Calgens Flavr Savr -tomater den första GE -grödan som godkändes av USA:s jordbruksdepartement för kommersiell produktion, och deras användning har exploderat sedan [källa:Rangel].

    Några av de största framgångarna har varit i utvecklingen av växter som motstår typiska stressorer, som skadedjur, sjukdom, torka och frost. Till exempel, forskare har utvecklat en majssort som i huvudsak producerar sitt eget bekämpningsmedel för att bekämpa den europeiska majsborren och en plommon som motstår plommonkoppviruset. GE -grödor kan också ändras för att öka näringsinnehållet; det är ett koncept som implementeras i ris för att öka dess vitamin A -innehåll och förhindra brist på det näringsämnet i 50 procent av världens befolkning som förlitar sig på spannmålen.

    Och kommer du ihåg Flavr Savr -tomaten? Det är nu en av många grödor som modifierats för en längre hållbarhet, en kvalitet som kan bidra till att minska matsvinnet [källa:Phillips].

    1:Tama hundar

    Ja, även detta fina husdjur härstammar från vargar. Drew Angerer/Getty Images

    Visste du att människans bästa vän härstammar från vargar? Japp, alla hundar - även din systers Shih Tzu, Fluffig - kan spåra sitt släktträd tillbaka till de stora, kraftfull, skarptandade dödande maskiner. Enligt DNA och fossilanalys, denna övergång från vild till domesticerad hände någonstans mellan 15, 000 och 30, 000 år sedan [källa:Gorman]. Men vad var det exakt som flyttade vargar ur skogen och in på våra soffor?

    Vetenskapsmän vet inte säkert, men de har några gissningar. En teori är att människor tog en aktiv roll i processen, faktiskt ta bort vargvalpar från sina föräldrar och avla dem för tämja. Nuvarande tänkande, dock, föreslår en mer passiv roll. Tammervargar var mer benägna att vandra upp till mänskliga läger och rensa ut från våra soptippar. Med så riklig mat, dessa tama vargar reproducerades prolifikt tills, efter många generationer, de producerade de gosiga husdjur vi känner idag [källa:Gorman].

    Oavsett om människor aktivt bekämpade vargens vilda natur eller passivt lät naturen göra jobbet, vi bestämde oss för att låta dem hålla sig som husdjur. Titta nu i Fluffys ögon och berätta att det inte är en vinst för mänskligheten.

    Mycket mer information

    Författarens anmärkning:10 gånger mänskligheten kämpade mot naturen (och vann)

    Det är en sak du lär dig ganska snabbt när du sammanställer en lista över hur mänskligheten har kämpat mot naturen och vunnit:Människor tror ofta att de vinner, bara för att bli besviken över någon oavsiktlig konsekvens på vägen. Ta dagbrott, där människor uppnår den imponerande bedriften att bara riva ett berg för att (i vissa fall) lämna efter sig en pool av giftigt vatten. Eller tänk bilar, som väsentligt ökar hastigheten och uthålligheten som vi kan resa naturligt med, men är också bland de största utsläppen av växthusgaser. Jag antar att det finns en läxa att lära här, och det är att segrar över naturen inte bara ska hävdas baserat på de omedelbara resultaten.

    relaterade artiklar

    • 10 missuppfattningar om GMO
    • Hur broar fungerar
    • Hur hundar fungerar
    • Hur tunnlar fungerar
    • Hur vacciner fungerar

    Fler fantastiska länkar

    • ABC:10 hälsoframsteg som förändrade världen
    • CNN:25 av mänsklighetens största tekniska prestationer
    • National Geographic:Matar 9 miljarder

    Källor

    • BBC. "Gotthard -tunneln:Världens längsta och djupaste järnvägstunnel öppnas i Schweiz." 1 juni kl. 2016. (17 juni, 2016) http://www.bbc.com/news/world-europe-36423250
    • Fisk, Eric. "Det glömda arvet från Banqiao Dam Collaps." Internationella floder. 8 februari 2013. (16 juni, 2016) https://www.internationalrivers.org/resources/the-forgotten-legacy-of-the-banqiao-dam-collapse-7821
    • Gorman, James. "Den stora sökningen för att ta reda på var hundar kommer ifrån." The New York Times. 18 januari, 2016. (24 juni 2016) http://www.nytimes.com/2016/01/19/science/the-big-search-to-find-out-where-dogs-come-from.html
    • Personal från History.com. "Titanic." History.com. 2009. (16 juni, 2016) http://www.history.com/topics/titanic
    • Kazim, Hasnain. "Karakoram Highway:Kinas Asfalt Powerplay i Pakistan." Spiegel Online International. 17 juli 2012. (20 juni, 2016) http://www.spiegel.de/international/world/china-expands-karakoram-highway-to-pakistan-a-844282.html
    • Kiefer, David M. "Fånga kväve ur luften." Chemistry Chronicles. 2001. (21 juni, 2016) http://pubs.acs.org/subscribe/archive/tcaw/10/i02/html/02chemch.html
    • Kukaswadia, Atif. "John Snow - den första epidemiologen." Folkhälsoperspektiv. 11 Mars, 2013. (19 juni, 2016) http://blogs.plos.org/publichealth/2013/03/11/john-snow-the-first-epidemiologist/
    • Oremus, Kommer. "En historia av luftkonditionering." Skiffer. 15 juli kl. 2013. (23 juni, 2016) http://www.slate.com/articles/arts/culturebox/2011/07/a_history_of_air_conditioning.html
    • PBS. "Akashi Kaikyo -bron." Bygga stort. 2001. (18 juni, 2016) http://www.pbs.org/wgbh/buildingbig/wonder/structure/akashi_kaikyo.html
    • Phillips, Det finns en. "Genetiskt modifierade organismer (GMO):Transgena grödor och rekombinant DNA -teknik." Naturundervisning. 2008. (24 juni 2016) http://www.nature.com/scitable/topicpage/genetically-modified-organisms-gmos-transgenic-crops-and-732
    • Rangel, Gabriel. "Från Corgis till majs:En kort titt på GMO -teknikens långa historia." Harvard University Science in the News. 9 augusti, 2015. (24 juni 2016) http://sitn.hms.harvard.edu/flash/2015/from-corgis-to-corn-a-brief-look-at-the-long-history-of-gmo-technology/
    • Riedel, Stefan. "Edward Jenner och historien om koppor och vaccination." Förfaranden vid Baylor University Medical Center. Vol. 18, Nr 1. januari 2005. (23 juni, 2016) http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1200696/
    • Simpson, Sarah. "Kvävegödselmedel:Jordbruksgenombrott - och miljöbana." Scientific American. 20 mars, 2009. (21 juni, 2016) http://www.scientificamerican.com/article/nitrogen-fertilizer-anniversary/
    • Redaktörerna för Encyclopedia Britannica. "Akashis sundbro." Encyclopedia Britannica. 2010. (18 juni, 2016) http://www.britannica.com/topic/Akashi-Strait-Bridge
    • FN:s barns nödfond. "Vacciner kontrollerar sju sjukdomar." 1996. (23 juni 2016) http://www.unicef.org/pon96/hevaccin.htm
    • USA:s energidepartement. "Historien om luftkonditionering." Energy.gov. 20 juli 2015. (23 juni 2016) http://energy.gov/articles/history-air-conditioning
    • Whipps, Ljung. "Hur smittkoppor förändrade världen." LiveScience. 23 juni kl. 2008. (23 juni, 2016) http://www.livescience.com/7509-smallpox-changed-world.html
    • Wilkinson, Michael. "Vad är EU, Varför skapades det och när bildades det? "The Telegraph. 22 juni, 2016. (22 juni 2016) http://www.telegraph.co.uk/news/2016/06/20/what-is-the-eu-why-was-it-created-and-when-was-it-formed1/
    • Ziman, Yang. "Karakoram Highway:Path to Riches for China, Pakistan. "China Daily. 22 februari, 2016. (20 juni, 2016) http://www.chinadaily.com.cn/business/2016-02/22/content_23585618.htm
    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com