Press "Enter" to skip to content

Why You Should Love Density | Will Grover | TEDxUCR


вы знаете, как вы упомянули мою жену и меня
мы встретились в Беркли, и мы оба
ученых и один из
профессиональная опасность быть ребенком
из двух ученых, таких как я и моя жена ,
что ваши родители любят
научные эксперименты с вами от времени до
и я покажу вам пару таких
сегодня, если вы позволите мне и мне
продемонстрировать один из них сначала этот я
сделал несколько дней назад с моим сыном они
были задействованы эти два куба, показанные здесь
могут видеть, что они одинакового размера
аналогичная форма аналогичных цветов для них
и я вручил первый мой
сынок, сон в руку, он был
как хорошо папа, что ты делаешь, и я
передал ему второй, который спит
и он пошел хорошо Geez и доказать это
ты взял маленькую фотографию его хуй
используя с ними немного качающегося шата
что он понял, что тот , на
прямо там
даже если он идентичен другому
значительно тяжелее, чем
сначала это почти в десять раз тяжелее, если
любой из вас не верит мне после
показать сегодня вечером, вы можете прийти
и поднимите их для себя, это не
что делает хороший визуальный
но поверьте мне, и поэтому он чувствует, что
и, глядя на эти кубики, он
понял , что в целом новое окно и
в какой-то мере открылся в мировом турне
что у вас могут быть два объекта, которые
выглядят настолько похожими друг на друга в каждом
описываемый способ, и все же, когда вы чувствуете
их, когда вы их забираете, вы можете сказать
что-то не так, что-то очень
отличается от этого по сравнению с этим
что это такое, что это такое
секретный невидимый мир объектов, которые
мы никогда не видели этого
Я любил смотреть, как он
вид маленького Крещения, потому что это было
действительно очень похоже на то, что у меня было около пяти
или шесть лет назад я был postdoc в
MIT в то время, и я был в лаборатории, где
мы пытались измерить отдельные ячейки
и, в частности, пытаясь увидеть, есть ли там
каким-либо образом вы могли бы сказать разницу
между здоровой клеткой и шестью клетками
на основе этих измерений, и вы знаете
так же, как эти кубы часто эти клетки
будут очень похожи друг на друга в
условия их размера и формы и
их внешний вид, и нам нужно было найти
пути свойств этих клеток, которые вы
может измерять и использовать для
здоровая клетка из шести клеток, что могло бы
это хорошо получается в истории, в которой я
здесь, чтобы рассказать вам сегодня, это то, что
очень свойство этих двух кубов, что
делает так смешно, что
другой чувствует себя так легко
свойство этих кубиков одно и то же
мы обнаружили живые клетки, которые
позволяет нам рассказать, больна ли клетка или
здоровое и что его плотность
вы помните плотность прямо, если вы
как мне было пять или шесть лет назад вы
узнал его в средней школе он не имел
много думал об этом с тех пор
надеюсь, к концу сегодняшнего вечера я
может показать вам, почему это самый удивительный
физическое свойство, и вы должны действительно
цените и любите плотность, чтобы вы могли
помните, что плотность является функцией
две другие физические свойства
объекта, а именно их массы в
вес объекта и его объем
пространство занимает немного объекта и
вы согласитесь, что обе эти
измерения массы и объема они
только способы говорят вам , сколько из
объект у вас есть, насколько он большой, но когда
вы разделите их друг на друга, когда
вы принимаете массу и делите ее на
объема, вы получаете плотность, и это
вся другая вещь, о которой ты так много рассказываешь
больше, чем любой из массы или объема
скажу вам сами, я постараюсь дать
вы несколько примеров того, что сегодня так
первых , мы собираемся говорить о плотности для
через несколько минут мы могли бы также ознакомиться
себя с диапазоном плотностей
что мы встречаемся здесь, на земле, они
от 0 г на миллилитр
путь до 22 или 23 для
наиболее плотные элементы осмия — нуридий
и поэтому мы можем посмотреть на несколько
эту маленькую цифровую строку и посмотреть, что
Плотности несколько вещей на дальнем
левой стороны здесь мы видим плотность
газов, таких как гелиевая точка, ноль, ноль
ноль два грамма на миллилитр, а воздух —
нулевой ноль один три грамма на
миллилитр все они очень низкие
плотности, но вы заметили, что гелий — это просто
немного менее плотный, чем воздух, и это
почему, когда мы заполняем воздушный шар гелием
и отпустить его, это похоже на
первый пример плотности, дающий нам
что-то значимое в нашей
интерпретация окружающего нас мира в
этот пример определяет, когда я позволяю
что-то идет, идет ли оно вниз или вверх
его плотность, если она более плотная, чем
что вокруг этого, он упадет, если это
менее плотный , чем то , что вокруг него , как
воздушный шар он будет подниматься так немного
пример плотности, сообщающей нам что-то
о мире вокруг нас идем вверх
масштаб немного дальше вокруг
2.7 мы сталкиваемся с алюминиевым приятным металлом и
то путь к девятнадцатой точке два на
плотности мы столкнулись с вольфрамом
и это то , что эти два блока
сделаны из и что разность
разница в плотности между двумя точками
семь алюминиевых алюминиевых может очень светлый
и вольфрама — один из самых плотных элементов
это известно, почему мой сын
Рхи
делали с ними и были настолько разными и
поэтому есть еще одно представление о том, что плотность
может дать нам , я мог ходить на тех , на
эти блоки и, глядя на них, я
не мог сказать вам, что такое вольфрам
который является алюминиевым, но если вы позволите мне выбрать
их, и если я знаю эту плотность
цифр, то для меня очень легко
скажите, что это вольфрам, и это
алюминий, поэтому здесь плотность физическая
собственность дает нам способ идентифицировать
химически, какой материал и предметы
сделанная из довольно аккуратной идеи использования
плотность, чтобы идентифицировать вещество, это не
ПР , а не новый один на самом деле более
2000 лет назад Архимеду было задано в
история Королем , чтобы определить
была ли сделана одна из королей королей
чистого золота или нет, и поэтому Архимед
был умным человеком , он понял , если бы он мог
измерьте плотность короны и
сравните это с известной плотностью
чистое золото, которое 19,3 очень плотно, если
они составили тогда оказалось , что
корона была сделана из чистого золота, но если они
были разные, это означало, что король
был обманут создателем короны, я думаю
и поэтому, измеряя плотность, он знал, что он
может легко определить разницу между
чистое золото в 19.3 и что-то вроде
железный пирит Золото дурака в 5.0, но
Архимед столкнулся с проблемой, как вы
измерения плотности такого объекта , как
Корона правая Я сказал, что плотность масса
по объему, теперь получая массу
короны достаточно легко вы просто
взвесьте его, но как вы измеряете
объем короны без разрушения
его или таяния таким образом, в котором он нуждался
способ измерения плотности
корона, не разрушая ее, что он пришел
с действительно был один из самых I
мыслите блестящие экспериментальные идеи в
история науки, и это то, что
это он понял , что он может весить
корона под водой, если вы когда-либо
были в пуле, который, как вы знаете, весите
немного меньше воды, чем вы
хорошо стоять на суше
меньше чая далеко, как математика
выдает сумму, отличающуюся тем, что
вы весите в воде, является функцией
две вещи плотность воды
что мы знаем, что и плотность
Вас объект , который мы вес или
корона, поэтому, если мы вешаем объект, подобный
корона в двух разных жидкостях в этом
например, воду и воздух из этих двух
веса мы можем вычислить
плотность короны — это именно то, что
Архимед сделал он был в состоянии определить ,
что корона была сделана так что теперь
удивительно 2000 лет спустя мы все еще делаем
что Архимед описал так
давно в этом примере этот спортсмен
здесь взвешивается под
воды и путем объединения этого измерения
с этим
и измерение ее веса на сухом
землю, мы могли бы рассчитать ее
плотности, почему вам нужно знать
Плотность человека хорошо получается
рассказывая вам, что такое куб, и все
эти разные вещи, которые он может вам сказать
если вы жирные или тонкие, вы слышали
выражение fat floats, и если вы
есть много жира в вашем теле, что
уменьшает плотность сети до примерно
1.0 1 или около того, если у вас намного меньше жира
кости, мышцы и многое другое
плотный, что делает ваше тело более плотным
и вы достигаете примерно 1,07 или 1,08, поэтому
вот наш первый пример плотности
помните физическое свойство, говорящее нам
что-то очень биологическое
природа в этом случае как жирная или тонкая
человек может быть всем от плотности, поэтому
назад пять или шесть лет назад в качестве постдока
мы посмотрели на это и увидели все вещи
Плотность может сказать вам, и у нас была
подумал, что, если он будет работать так же хорошо
на отдельных клетках, что, если так, как я
может измерять плотность человека
тела и рассказать о здоровье
я мог бы измерить единицу
и вывести такие вещи, как
разница между здоровой клеткой и
шести клеток или раковых клеток на основе
это измерение плотности, поэтому мы излагаем
чтобы попытаться сделать это и первое
проблема заключалась в том, что нам нужно измерить
плотность клетки, которая не
действительно было сделано раньше, и мы поняли
мы могли бы использовать метод, который Архимед
описал идею взвешивания в двух
жидкости различной плотности, но как это сделать
вы вешаете клетку, вы можете сначала обратиться к
если это на вашей кухне, но я могу
скажите, что клетки слишком малы
взвесить это и крошечные живые клетки
не слишком любезно относиться к
вниз на маленькую кухонную шкалу, чтобы мы
нужен способ измерения чрезвычайно
крошечной массы ячеек , чтобы
насколько их плотность была, как мы это делаем
что, к счастью, лаборатория, к которой я присоединилась
поскольку в postdoc уже была небольшая математика
датчик , который они работали на том , что было
идеально подходит для этой работы и объяснять
вы, как это работает
Я покажу вам еще один эксперимент.
на одном из моих детей это
это Джек, он немного отрывистый
но я чувствую себя намного более гладко, чем
что в реальной жизни гнездо это выглядит
он на детском вышибале, и он на
ребенок вышибала, но это также
сложный датчик массового верить этому или
вы не видите частоты, с которой он
подпрыгивая вверх и вниз, когда он пинает его
ноги там он не может просто контролировать это
частота по желанию, это на самом деле
фиксированная частота — это функция нескольких
вещи, которые его определяют, но в решающей степени
это функция его массы, поэтому, если он
должны были сидеть и есть
гамбургер
эта частота будет замедляться , потому что
его масса поднялась бы, как это работает
так что моя жена и я снова и это в
дух экспериментов с нашими детьми
мы поняли, что у нас была неожиданная масса, поскольку
они здесь, и мы решили откалибровать
это первое , так мы помещаем некоторые веса известных
веса на нем из нашего веса
от этого совершенно нормального
от пяти фунтов, которые имели
самая высокая частота колебаний 149
удары в минуту вплоть до
максимальный вес 20 фунтов на вышибалу
которая имела наименьшую частоту
колебание только 88 ударов в минуту в настоящее время
что мы откалибровали его как хорошее
ученый, если вы, если вы готовите
лабораторные ноутбуки для любой из ваших лабораторий
курсы помнили, что получили хорошую калибровку
кривая показывает мои данные и т. д. вы сделали
теперь откалиброван наш датчик массы
в состоянии поставить домкрат назад в нем и меры
его частоту и определить, что
вес составляет 20 фунтов, а затем делать то же самое
для его идентичного брата-близнеца Генри и
видеть, что он немного ниже
частоту, что означает, что он слегка
более высокая масса, и это точно
правда , так что здесь вы видите это , так как наши так
фантастический у нас есть ребенок вышибала это
способный различать два одинаковых
близнецы друг от друга, даже я не могу
что большинство дней, и я их отец
поэтому этот принцип измерения действительно
неплохо, как способ взвесить что-то
оказывается, вы никогда не будете смотреть на ребенка
вышибала снова так же, как я надеюсь
вот в чем смысл, если вы возьмете
что ребенок вышибала и масштабировать его вниз I
средний путь вниз, так что подпрыгивающий
часть о размере человеческого волоса
в этот момент вы можете поместить ячейку
на нем вместо Джека или Генри и сделать
то же измерение и взвешивать их и
вот что здесь делает этот инструмент:
разработанный в Массачусетском технологическом институте в лаборатории до I
присоединились к ним, они называют его приостановленным микро
канальный резонатор и в основе его
это маленький маленький вышибала маленький дайвинг
что вы можете увидеть здесь
и он колеблется так , если мы посмотрим
внутри этого мы фактически не ставим
ячейки за ее пределами, мы
ячейки внутри и этот маленький синий
канал отображается там, если вы увеличите его масштаб
это датчик, который осциллирует и
когда мы отправляем ячейку, как этот маленький красный
клетка крови, мы взвешиваем клетку
в основном, путем измерения двух ячеек
масс и двух жидкостей разных
Плотность можно рассчитать плотность
эта клетка длинная история короткая так там
вот как мы это делаем, что такое плотность
ячейки после всего, что является этим четным
интересно и то , что мы нашли мы в
измерили кучу клеток, и мы обнаружили
что большинство
имеют плотность от 1,0 до 1,2 г
на миллилитр и, с одной стороны, это
не удивительно , потому что вода имеет
плотность 1,0 и ячейки в основном
вода , так что имеет смысл , что мы бы
см. значения вокруг этого числа, но не
все ячейки имеют такую ​​же плотность, и я буду
дайте вам несколько примеров сегодня вечером
так может быть плотность ячейки
используется для определения чего-то очень
интересно и получить представление о
ячейка — вот первый пример этого
здесь показана каждая черная точка.
измерение одного эритроцита
от чьей-то крови на дне тебя
может видеть, что плотность этих клеток
находятся в пределах одной точки один о
укажите один двое на стороне здесь, вы можете
см. вес каждой из этих ячеек в
пикограммы, если вы не знаете пикограмм или
Интересно, насколько он весит
миллионная миллионная часть грамма
очень малые веса и так здоровые
клетки крови , мы можем увидеть все те
измеряет вид кучи в
маленький овальный регион, и именно здесь мы
ожидайте их, но если вы сделаете то же самое
измерение Unseld x ‘ той части, которая
некоторые из них инфицированы малярией
Паразит мы видим несколько клеток там
слева, которые немного менее плотные
чем здоровые клетки, это
клетки, которые заражены малярией
какое-то время было известно, что
маленький паразит, который малярия питается
гемоглобин в ваших красных кровяных телечках
превращает его в форму, которая менее плотная
и результат этого — зараженный
ячейка становится менее плотной, и мы можем видеть
это, и мы можем идентифицировать инфицированных
клеток по сравнению с здоровыми клетками
основанные на их плотности, что еще здесь
данные, показывающие массу и объем
раковые клетки — это клетки лейкемии
от мыши, и вы видите в
черные указывают на измерения до того, как мы
лечить их препаратом и красным
указывает измерения после того, как мы лечим
их с противораковым лекарством, и если вы
посмотрите на массу и объем
клеток до и после черный и красный вы
не вижу большой части изменений и на самом деле
если бы эти данные были все, что вам нужно было пройти
вы, возможно, и не подумали, что этот препарат
любой хороший, но, как я сказал, плотность — масса
делится на объем, если вы делаете эту математику
для каждого из этих пунктов вы получаете
эта история здесь намного яснее
мы видим, что после лечения просто
Через несколько минут после того, как мы
мы видим, что большое количество
клетки увеличились по плотности
большая статистически значимая сумма
это означает, что всего несколько минут
после обработки этих клеток лекарственным средством
мы можем видеть, что эти раковые клетки
реагируют на этот препарат, мы надеемся, что
в конечном итоге это может стать наркотиком
инструмент скрининга, который вы, возможно , сможете использовать
изменение плотности как способ поиска новых
лекарства от рака , основанные на том или нет
плотность клеток изменяется, когда они
встретиться с наркотиком, а затем я могу закончить
с несколькими недавними данными из моего
лаборатория здесь, в UC Riverside, это показывает
плавучая масса, которая является функцией
плотности одиночной зебры одного
эмбрион рыбок данио, почему мы учимся
рыбок данио несколько причин рыбок данио
эмбрионы являются водным организмом и поэтому
если что-то болит эмбрион рыбок данио
как химическое вещество, тогда есть основания для
думаю, что это повредит много других
рыба и это, вероятно, вид
химического вещества, которое вы бы не хотели иметь в своем
водных путей и эмбрионов рыбок данио
очень похож на человеческий эмбрион, поэтому, если
что-то болит зародышем данио и
это хорошая причина думать, что вы
не хотел бы иметь его вокруг любого из
ваши эмбрионы либо так, что это то, что
массовая плавучая масса или плотность
здоровый рыбок данио выглядит со временем
и тогда, если мы сделаем то же измерение
на больном данио, который мы выставили
в какой — то химическое вещество , которое делает его больной мы
см. совсем другую реакцию, которую мы видим
небольшое снижение в его плавучей массе
означает , что его плотность меняется , мы не
знаю, что вызывает это, но что мы
не знаю , что мы пробовали то же самое
эксперимент по целой группе разных
виды болезней различного рода
токсикантов для этих рыбок данио, и мы
все еще видят эту же подпись , как будто
это изменение как-то указывает на
больной данио, независимо от того,
что мы сделали, чтобы сделать это больным и так где
мы хотим видеть это в будущем
знакомство с идеей канарейки
в шахте правый птица , которая
угольщики сбили, чтобы посмотреть,
воздух был безопасен, чтобы дышать, мы надеемся, что
измерения плотности, которые мы
что делает сейчас в будущем они
прийти как своего рода супер канарейка в
угольной шахте, измеряя плотность
этих организмов этих эмбрионов или
других микроорганизмов мы могли бы
инструмент, который будет жить и
подземные воды и скажите, есть ли
что-то опасное вхождение в него или
инструмент, который может жить в воздухе
и проведите воздух вокруг нас и скажите нам
если есть что-то опасное
о том, как плотность этих организмов
реагируют на воздействие Что бы ни в
среда, в которой мы
с надеждой, сегодня я показал
вы и поделились с вами, почему я думаю
плотность — это просто самое удивительное
физическое свойство, которое там
что-то, что каждый объект здесь
от коронок до клеток, чтобы ловить рыбу вам и
мы все имеем плотность, которую мы не можем видеть
но мы можем это почувствовать, и мы можем измерить
его и если вы можете точно его измерить
достаточно вы можете использовать его для сортировки
совершенно новые взгляды на окружающий мир
Спасибо
[Аплодисменты]
Please follow and like us:

Be First to Comment

Добавить комментарий