แม้ว่าคุณอาจได้ยินคำว่า 'ทฤษฎี' และ 'สมมติฐาน' ใช้แทนกันได้ คำศัพท์ทางวิทยาศาสตร์ทั้งสองคำนี้มีความหมายที่แตกต่างกันอย่างมากในโลกของวิทยาศาสตร์
วิธีการทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวข้องกับการกำหนดสมมติฐานและการทดสอบเพื่อดูว่าเป็นไปตามความเป็นจริงของโลกธรรมชาติหรือไม่ สมมติฐานที่พิสูจน์แล้วสำเร็จสามารถนำไปสู่ทั้งทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์หรือกฎหมายทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งมีลักษณะที่คล้ายคลึงกันแต่ไม่ใช่คำศัพท์ที่มีความหมายเหมือนกัน
เมื่อนักวิทยาศาสตร์คิดค้นพลาสติก พลาสติกก็ได้รับคำชมว่าทนทานเป็นพิเศษ—ไม่แตกสลายตามธรรมชาติเหมือนอินทรียวัตถุ อย่างไรก็ตาม ในช่วงทศวรรษ 1960 นักวิจัยเริ่มกังวลว่าธรรมชาติที่ทนทานของพลาสติกเป็นปัญหาสำคัญที่ทำให้เกิดการฝังกลบและมลพิษในมหาสมุทร ในช่วงทศวรรษ 1980 นักวิทยาศาสตร์ได้เสนอแนวทางใหม่ในการแก้ปัญหามลพิษทางพลาสติก นั่นคือ พลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ
คุณเคยมีความหลงใหลในดาวเคราะห์ หลุมดำ และอุกกาบาตอยู่เสมอหรือไม่? ถ้าเป็นเช่นนั้น คุณควรสำรวจความเป็นไปได้ในการทำงานด้านดาราศาสตร์ ไม่ว่าความสนใจของคุณจะอยู่ที่การทำงานในห้องปฏิบัติการในท้องถิ่นหรือทำงานร่วมกับนักดาราศาสตร์ชั้นนำของประเทศที่ NASA คุณจะต้องทำตามขั้นตอนสำคัญสองสามขั้นตอนเพื่อเป็นนักดาราศาสตร์
เมื่อ NASA ส่งจรวดขึ้นสู่อวกาศ พวกเขาต้องแข่งขันกันมากกว่าแค่การฝึกนักบินอวกาศ ปริมาณเชื้อเพลิง และวัตถุประสงค์ในภารกิจโดยรวม นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่วางแผนเดินทางในอวกาศยังต้องต่อสู้กับกฎพื้นฐานของฟิสิกส์ หัวหน้ากลุ่มคนเหล่านี้คือกฎความโน้มถ่วงสากลของเซอร์ไอแซก นิวตัน
สองสายพันธุ์ที่มีถิ่นที่อยู่ที่คล้ายกันอาจมีลักษณะทางกายภาพทั่วไป หากสปีชีส์เหล่านี้มาจากบรรพบุรุษทางชีววิทยาที่แตกต่างกัน แต่ก็ยังมีความคล้ายคลึงกันมาก ความคล้ายคลึงกันของพวกมันอาจเป็นผลมาจากวิวัฒนาการมาบรรจบกัน
วัตถุต้องใช้ความเร็วระดับหนึ่งจึงจะโคจรรอบวัตถุท้องฟ้าเช่นโลกได้ ต้องใช้ความเร็วมากขึ้นในการหลุดพ้นจากวงโคจรดังกล่าว เมื่อนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ออกแบบจรวดเพื่อเดินทางไปยังดาวเคราะห์ดวงอื่น—หรือออกจากระบบสุริยะโดยสิ้นเชิง—พวกเขาใช้ความเร็วการหมุนของโลกเพื่อเร่งความเร็วของจรวดและปล่อยพวกมันออกไปนอกเหนือความโน้มถ่วงของโลก ความเร็วที่จำเป็นในการหลุดพ้นจากวงโคจรเรียกว่าความเร็วหนี
หากงานใดต้องใช้ทักษะเฉพาะเจาะจงมาก มันคือการสำรวจอวกาศ ตั้งแต่วิทยาศาสตร์อวกาศและวิศวกรรมศาสตร์ ไปจนถึงวิธีต่อสู้กับอาการเมารถที่รุนแรงที่สุด และร่วมมือกับเพื่อนร่วมงานจากทั่วโลก นักบินอวกาศจำเป็นต้องเตรียมพร้อมสำหรับแทบทุกอย่าง
การออกแบบจรวดเป็นเรื่องเกี่ยวกับการแลกเปลี่ยน: สินค้าทุกปอนด์พิเศษที่จรวดจำเป็นต้องยกขึ้นจากพื้นผิวโลกต้องใช้เชื้อเพลิงมากขึ้น ในขณะที่เชื้อเพลิงใหม่ทุกๆ บิตจะเพิ่มน้ำหนักให้กับจรวด น้ำหนักกลายเป็นปัจจัยที่ใหญ่กว่าเมื่อพยายามหายานอวกาศที่ไกลถึงดาวอังคาร ลงจอดที่นั่น และกลับมาอีกครั้ง ดังนั้น ผู้ออกแบบภารกิจจึงต้องมีไหวพริบและมีประสิทธิภาพมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เมื่อต้องค้นหาว่าจะบรรจุอะไรไว้บนเรือเพื่อมุ่งสู่อวกาศและต้องใช้จรวดชนิดใด
สภาพอากาศบนดาวอังคารค่อนข้างแตกต่างจากบนโลก แต่บรรยากาศและภูมิอากาศของดาวอังคารก็มีความคล้ายคลึงกับโลกมากกว่าดาวเคราะห์ดวงอื่น สภาพอากาศบนดาวอังคารค่อนข้างเย็นกว่าโลก (เย็นถึง -195 องศาฟาเรนไฮต์) และมักมีพายุฝุ่นขนาดมหึมา นักวิทยาศาสตร์ของ NASA มองโลกในแง่ดีเกี่ยวกับการสำรวจและที่อยู่อาศัยบนดาวอังคารมากกว่าดาวเคราะห์ดวงอื่น แม้ว่าจะเป็นทะเลทรายที่เย็นยะเยือกซึ่งมีแนวโน้มที่จะเกิดพายุรุนแรง
เมื่อวันที่ 15 ธันวาคม พ.ศ. 2506 ประธานาธิบดีลินดอน จอห์นสัน ได้ลงนามในกฎหมายว่าด้วยอากาศสะอาด นับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา ก็ได้ทำหน้าที่เป็นแนวทางหนึ่งในการควบคุมคุณภาพอากาศในสหรัฐอเมริกา
มวลของบรรยากาศของเรามีผลกระทบโดยตรงต่อชีวิตประจำวันของเรา ส่งผลต่อทุกอย่างตั้งแต่ปริมาณออกซิเจนที่ปอดของเราดูดซับไปจนถึงรูปแบบสภาพอากาศรอบตัวเรา
อคติทางปัญญามีอยู่ในวิธีที่เราคิด และหลายอคตินั้นหมดสติ การระบุอคติที่คุณพบและอ้างว่ามีปฏิสัมพันธ์ในชีวิตประจำวันเป็นขั้นตอนแรกในการทำความเข้าใจว่ากระบวนการทางจิตของเราทำงานอย่างไร ซึ่งสามารถช่วยให้เราตัดสินใจได้ดีขึ้นและมีข้อมูลมากขึ้น
น้ำมันดิบ ก๊าซธรรมชาติ และถ่านหินเป็นวัสดุอินทรีย์ที่มนุษย์เผาผลาญเป็นความร้อนและพลังงาน สารเหล่านี้ก่อตัวขึ้นจากสิ่งมีชีวิตที่ตายแล้วเป็นเวลาหลายล้านปี ซึ่งทำให้พวกมันเป็นที่รู้จักในฐานะเชื้อเพลิงฟอสซิล
อัตราส่วนทองคำเป็นแนวคิดทางคณิตศาสตร์ที่มีชื่อเสียงซึ่งเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับลำดับฟีโบนักชี
ลำดับฟีโบนักชีเป็นรูปแบบของตัวเลขที่เกิดขึ้นซ้ำตลอดธรรมชาติ
ขณะที่สหรัฐอเมริกาและสหภาพโซเวียตเร่งส่งนักบินอวกาศไปเหยียบดวงจันทร์ในช่วงทศวรรษ 1950 และ 60 NASA เริ่มทดสอบจรวดที่ทรงพลังที่สุดเท่าที่เคยสร้างมา นั่นคือ Saturn V.
ความสามารถในการระบุอคติต่างๆ ในชีวิตของเราเป็นขั้นตอนแรกในการทำความเข้าใจว่ากระบวนการทางจิตของเราทำงานอย่างไร ในทางวิทยาศาสตร์โดยเฉพาะ นักวิจัยพยายามระบุอคติที่พวกเขารู้หรือไม่รู้เพื่อให้ได้ผลลัพธ์และข้อมูลที่ชัดเจนที่สุด
ในการนำวัตถุขึ้นสู่อวกาศ คุณต้องมีสิ่งต่อไปนี้: เชื้อเพลิงและออกซิเจนในการเผาไหม้ พื้นผิวแอโรไดนามิกและเครื่องยนต์ gimbling เพื่อบังคับทิศทาง และที่ไหนสักแห่งเพื่อให้สิ่งที่ร้อนออกมาเพื่อให้แรงขับเพียงพอ เรียบง่าย เชื้อเพลิงและออกซิเจนถูกผสมและจุดไฟภายในเครื่องยนต์จรวด จากนั้นส่วนผสมที่ระเบิดและลุกไหม้จะขยายตัวและเทออกทางด้านหลังของจรวดเพื่อสร้างแรงขับที่จำเป็นในการขับเคลื่อนไปข้างหน้า เมื่อเทียบกับเครื่องยนต์เครื่องบินซึ่งทำงานในชั้นบรรยากาศและสามารถนำอากาศไปรวมกับเชื้อเพลิงเพื่อทำปฏิกิริยาการเผาไหม้ได้ จรวดจำเป็นต้องสามารถทำงานในที่ว่างในอวกาศซึ่งไม่มีออกซิเจน ดังนั้น จรวดจึงต้องไม่เพียงบรรทุกเชื้อเพลิงเท่านั้น แต่ยังต้องจัดหาออกซิเจนด้วย เมื่อคุณดูจรวดบนแท่นปล่อยจรวด สิ่งที่คุณเห็นส่วนใหญ่เป็นเพียงแค่ถังเชื้อเพลิงและออกซิเจน ซึ่งจำเป็นต่อการเข้าสู่อวกาศ ภายในชั้นบรรยากาศ ครีบตามหลักอากาศพลศาสตร์สามารถช่วยควบคุมจรวดได้เหมือนเครื่องบิน นอกเหนือจากชั้นบรรยากาศแล้ว ไม่มีอะไรให้ครีบเหล่านั้นไปปะทะกันในสุญญากาศของอวกาศ ดังนั้นจรวดจึงใช้เครื่องยนต์กิมบอล ซึ่งเป็นเครื่องยนต์ที่สามารถแกว่งไปมาบนแกนหมุนของหุ่นยนต์เพื่อบังคับทิศทาง เหมือนเอาไม้กวาดมาวางให้สมดุล อีกชื่อหนึ่งสำหรับสิ่งนี้คือแรงขับแบบเวกเตอร์ โดยปกติแล้ว จรวดจะถูกสร้างขึ้นเป็นส่วนๆ ที่ซ้อนกันเป็นชั้นๆ หรือเป็นขั้นตอน ซึ่งเป็นแนวคิดที่พัฒนาโดย Konstantin Tsiolkovsky ครูสอนคณิตศาสตร์ชาวรัสเซีย และ Robert Goddard วิศวกร/นักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน หลักการปฏิบัติการเบื้องหลังระยะของจรวดคือ เราต้องการแรงผลักดันจำนวนหนึ่งเพื่อให้อยู่เหนือชั้นบรรยากาศ จากนั้นจึงดันต่อไปเพื่อเร่งความเร็วให้เร็วพอที่จะอยู่ในวงโคจรรอบโลก (ความเร็วโคจร ประมาณห้าไมล์ต่อวินาที) ง่ายกว่าสำหรับจรวดที่จะไปถึงความเร็วของวงโคจรนั้นโดยไม่ต้องบรรทุกน้ำหนักส่วนเกินของถังเชื้อเพลิงที่ว่างเปล่าและจรวดระยะแรก ดังนั้นเมื่อเชื้อเพลิง/ออกซิเจนในแต่ละระยะของจรวดถูกใช้จนหมด เราจะทิ้งระยะนั้นและตกลงสู่พื้นโลก ขั้นตอนแรกใช้เป็นหลักเพื่อให้ยานอวกาศอยู่เหนืออากาศเกือบทั้งหมด จนถึงความสูง 150,000 ฟุตขึ้นไป ขั้นตอนที่สองจากนั้นทำให้ยานอวกาศมีความเร็วในวงโคจร ในกรณีของดาวเสาร์ V มีขั้นตอนที่สามซึ่งทำให้นักบินอวกาศสามารถไปยังดวงจันทร์ได้ ขั้นตอนที่สามนี้จะต้องสามารถหยุดและเริ่มต้นได้ เพื่อสร้างวงโคจรที่ถูกต้องรอบโลก จากนั้นเมื่อทุกอย่างได้รับการตรวจสอบในอีกไม่กี่ชั่วโมงต่อมา ก็ผลักเราไปยังดวงจันทร์
เมื่อสิ่งมีชีวิตหายไปจากโลกโดยสิ้นเชิง ชุมชนวิทยาศาสตร์ประกาศว่าสูญพันธุ์