科學發展史上， “四肢發達”的機器可不簡單。 它們動力強勁， 舉重若輕， 它們是服務科學的巨大機器。 從夢幻的深潛器到動感的地震類比裝置，
撰文 Erin Blakemore
製圖 Timba Smits & Eric Heintz
翻譯 高雲浩
審校 張士超
人們曾利用這些設備揭示早期宇宙的奧秘、探索未來說走就走的星際旅行， 但其作用並不局限於此。 說起科學這件事， “四肢發達”的機器可不簡單。 然而， 大機器並不代表大成功：其中一些酷炫的龐然大物似乎冥冥之中註定會命途多舛。 現在， 讓我們走近這些影響科學的巨大機器。
大型強子對撞機（The Large Hadron Collider）
有此圓環， 我擊碎你。
這一環形“質子雲霄飛車”是世界上最大的單體機器之一。 接近光速的質子射入27公里長的地下隧道中， 為人類揭示宇宙奧秘。 質子高速相撞， 人們由此得以發現先前尚未認知的粒子。 你或許已經聽說“上帝粒子"——希格斯玻色子的發現創造了2012年科學界的大滿貫。 要知道產生那強力一擊的環境異常寒冷： 大型強子對撞機的電磁鐵工作環境溫度甚至比外太空溫度還要低， 達到零下456 ℉（約-271 ℃）。 有朝一日， 大型強子對撞機將可能顛覆物理學的標準模型，
統計資料：
團隊主力：王牌加速器
造價： 37億美元
首秀年份： 2008年
地點：法國與瑞士邊界
擊球頻率：每秒大約6億次粒子碰撞
國際空間站（The International Space Station）
在罐頭中漂流：
它是近地空間最好的科學合作場所， 擁有52台太陽能電池板供電的電腦、超過100 處研究區域， 重達四百多噸， 且在不斷更新以適應需要。 國際空間站是富有冒險精神的地球人遠離地球的居所， 站內空間比五居室住宅還要大， 在這裡工作能參與各種突破性的科學研究， 並借此結識各國友人。
當前， 在國際空間站進行的實驗旨在使我們的科學活動走出近地軌道： 宇航員們大口咀嚼著實驗室種出的生菜， 為火星農場做準備， 而科學家則會監測機體在長期遠離地球環境下的微妙變化。 附送獎勵： 太空行走自拍。
統計資料：
團隊主力： 高端實驗室
造價： 1070億美元（持續增長中）
首秀年份： 1998年
地點： 地球上空400公里
設備： 擁有超過12公里的電線
大型震動台（E-Defense）
就問你夠不夠直接——
搖擺地面上進行抗震能力測試。 在活塞和水力學的幫助下， 大型振動臺這一科學巨獸得以盡情搖擺。 這個巨獸的機械肌肉， 足以撼動六層公寓樓的全比例複製品。 在日本1995地震餘波的啟示下， 這一研究給予模型城市來自地獄的地震體驗， 城市規劃者借此學習如何應對現實環境下的地震。它動力強勁，能夠產生各種擬地震活動。如果它模擬的7.5 級地震無法摧毀您的房屋， 那麼大自然也做不到。
統計資料：
團隊主力： 搖擺裝置
造價： 5億美元
首秀年份： 2005年
地點： 日本 兵庫縣
戰鬥重量： 上千噸
國家點火裝置（National Ignition Facility）
哇哦，滿是鐳射。
既然有能力造雷射器，為什麼不造192台？所有這些光束都聚焦在一個 BB 彈大小的目標上， 使其承受超過1000億倍大氣壓的壓力。真正目的是——使一個微小的氫燃料球發生類似恒星的爆炸。試想一下，技術成熟的核聚變將可能在未來為全球的現代化家庭供電。這種極端的實驗靈感源於太陽產生能量的反應過程， 裝置可輕鬆製造1億攝氏度的高溫。這一個超級高能鐳射由超過4萬個鏡子和光學元件組成。終有一日，這一實驗會幫助我們產生清潔、可持續的能源，或將我們炸得屍骨無存。
統計資料：
團隊主力：大型鐳射
造價： 35億美元
首秀年份： 2009年
地點： 加州 利弗莫爾
耗能： 200萬焦耳
阿塔卡瑪大型毫米波天線陣（Atacama Large Millimeter Array）
更多，更強。
在海拔五千多米世界上最乾旱的荒漠中，星空純淨，觀測環境絕佳，這裡一大組天線陣正高高地矗立著。並不是說這些天線陣需要黑暗環境來探索天空的秘密：接收可見光的是光學望遠鏡， 而相比之下， 這裡可以調諧到來自遙遠恒星發出的無線電波。66座天線組成的射電望遠鏡（大部分天線直徑達12米）， 能追蹤遙遠的星系。特有的28輪牽引器來回移動， 用以牽引沙漠中的天線元組成不同天線陣列， 以放大的外星目標。結果：獲得一些最清晰的圖像。
統計資料：
團隊主力： 望遠鏡陣列
造價： 14億美元
首秀年份： 2011年
地點： 智利 阿塔卡瑪沙漠
相當於：一架4公里寬的單天線望遠鏡
遠古望遠鏡（Ancient Telescope Tunnel）
志在觀星，死而無悔。
這七塊巨石構成的建築很可能具有兩種用途，一是墳墓，再是中石器時代人初窺主要星座的工具。他們為觀測恒星營造了一種光學錯覺：定格夜空，透過黑暗隧道狹窄的門， 使星星看起來更大。這種現代望遠鏡技術的初級版本，也許能證明史前人類的天文知識。七大塊花崗岩石板，史前巨石陣樣設計，與初升的太陽對齊，也許還發生過一些充滿迷幻感的葬禮。對於約6000年前的人類來說， 這是一項嚴肅的好科學。
統計資料：
團隊主力： 借助石頭的觀星者
造價： 血汗 岩石
首秀年份： 約 西元前4000年
地點： 葡萄牙和西班牙境內的186 個地點
鏡頭數： 0
傅科擺（Foucault Pendulum）
擺動，跟隨世界的“腳步”。
地球在轉，擺錘在動。1851年的一項科學實驗成為了此後許多博物館重要組成部分。物理學家萊昂·傅科希望通過實驗證明地球的自轉，傳奇的傅科擺由此誕生。傅科擺包含一個足夠重的重物，一條足夠長且能夠擺動自由的纜繩。擺錘的運動方向似乎沒有發生改變，但擺錘的運動軌跡卻在圓圈內緩慢轉動。地球一直在自轉， 而地球上一切事物都是在慣性下一同運動。這一實驗看似簡單， 但一下就證明了地球一直處於運動狀態。鐘擺在赤道以南按逆時針旋轉， 在赤道以北按順時針方向旋轉， 正如同地球自轉方向。一些傅科擺可以持續擺動幾十年。
統計資料：
團隊主力： 週期性擺動的擺錘
造價： 重物*1 金屬絲*1
首秀年份： 1851年
地點： 法國 巴黎
世界最大傅科擺： 位於俄勒岡州波特蘭， 擺線長達70英尺（約21米）。
海底實驗室 II（Sealab II）
再見，感謝所有魚兒的陪伴。
宇航員變身深海潛水夫，以證明人們可以在水下短期生活。造訪者曾測試水下工具、種植植物、開採礦石，並研究海底。艙室中的空氣注入了氦氣，且地處危險的峽谷邊緣，因而這個昵稱"蒂爾頓希爾頓" （Tilton Hilton）的艙室遠非理想的度假地。科學家們困居潮濕的窩裡，只有尤克裡裡琴與尖銳的說話聲（譯注：吸入氦氣的效果）作伴，不過測試顯示，他們在海下的生活中仍保持較好的體力和腦力。宇航員斯科特·卡彭特（Scott Carpenter）曾在此處生活整整30天，時任美國總統的林登·詹森還曾與其進行了一次“高音”通話。最佳表現： 塔菲（Tuffy），訓練過的海豚， 作為鯨目信使傳遞乘員信件。
統計資料 ：
團隊主力 ： 航海控
造價： 200萬美元
首秀年份： 1965年
地點： 加利福尼亞 拉霍亞海底峽谷
訓練海豚數：1條
特斯拉線圈（Tesla Coil）
電火花如生命般絢麗。
一位聲名狼藉的塞爾維亞人驚豔的發明。他的驚人計畫是——遠距離無線輸電。可惜的是實驗失敗了， 也將這位發明家逼向情緒的穀底。雖然他們無法將電發送到未知地點，但線圈的確可以將電流發送穿過整間屋子。每個線圈封裝一個電容器來儲存電能。當一對線圈接近， 將其中一個通電， 電流將會擊穿二者之間的空氣。思索關鍵字： 閃電， 潛在的致命電壓， 些許狂笑。
這項技術曾為各種電氣設備供電， 現在已為更優良的技術所取代，若非審美需求已不常用。
統計資料：
團隊主力： 精巧的遙控裝置
造價： 足以使特斯拉本人破產
首秀年份： 1891年
地點： 科羅拉多州 科羅拉多斯普林斯
功率： 最大1200萬伏
天空實驗室（Skylab）
飛得越高……
美國第一個升空的空間站，也是唯一一個掉下來的。多層建築、太空浴，大到足以在室內測試太空行走設備……簡而言之，這裡是宇航員的樂土。無休止的工程問題曾困擾著這一史詩般的計畫。飛船上需要解決的問題太多，甚至有一個乘員太過疲憊而罷工。隨後其預算遭到削減，地心引力為它的旅程畫上了句號。毫無疑問這是一次偉大的征程： 近300個科學實驗證明人類可以在太空長期生存。重約8噸的技術結晶在沿軌道運行3.4萬次後最終奔向地球懷抱。地球大氣層將太空實驗室粉碎， 碎片散佈於澳大利亞西部地區。
造價： 25億美元
首秀年份： 1973年
地點： 地球上空440千米
編輯：Alex Yuan
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城市規劃者借此學習如何應對現實環境下的地震。它動力強勁，能夠產生各種擬地震活動。如果它模擬的7.5 級地震無法摧毀您的房屋， 那麼大自然也做不到。統計資料：
團隊主力： 搖擺裝置
造價： 5億美元
首秀年份： 2005年
地點： 日本 兵庫縣
戰鬥重量： 上千噸
國家點火裝置（National Ignition Facility）
哇哦，滿是鐳射。
既然有能力造雷射器，為什麼不造192台？所有這些光束都聚焦在一個 BB 彈大小的目標上， 使其承受超過1000億倍大氣壓的壓力。真正目的是——使一個微小的氫燃料球發生類似恒星的爆炸。試想一下，技術成熟的核聚變將可能在未來為全球的現代化家庭供電。這種極端的實驗靈感源於太陽產生能量的反應過程， 裝置可輕鬆製造1億攝氏度的高溫。這一個超級高能鐳射由超過4萬個鏡子和光學元件組成。終有一日，這一實驗會幫助我們產生清潔、可持續的能源，或將我們炸得屍骨無存。
統計資料：
團隊主力：大型鐳射
造價： 35億美元
首秀年份： 2009年
地點： 加州 利弗莫爾
耗能： 200萬焦耳
阿塔卡瑪大型毫米波天線陣（Atacama Large Millimeter Array）
更多，更強。
在海拔五千多米世界上最乾旱的荒漠中，星空純淨，觀測環境絕佳，這裡一大組天線陣正高高地矗立著。並不是說這些天線陣需要黑暗環境來探索天空的秘密：接收可見光的是光學望遠鏡， 而相比之下， 這裡可以調諧到來自遙遠恒星發出的無線電波。66座天線組成的射電望遠鏡（大部分天線直徑達12米）， 能追蹤遙遠的星系。特有的28輪牽引器來回移動， 用以牽引沙漠中的天線元組成不同天線陣列， 以放大的外星目標。結果：獲得一些最清晰的圖像。
統計資料：
團隊主力： 望遠鏡陣列
造價： 14億美元
首秀年份： 2011年
地點： 智利 阿塔卡瑪沙漠
相當於：一架4公里寬的單天線望遠鏡
遠古望遠鏡（Ancient Telescope Tunnel）
志在觀星，死而無悔。
這七塊巨石構成的建築很可能具有兩種用途，一是墳墓，再是中石器時代人初窺主要星座的工具。他們為觀測恒星營造了一種光學錯覺：定格夜空，透過黑暗隧道狹窄的門， 使星星看起來更大。這種現代望遠鏡技術的初級版本，也許能證明史前人類的天文知識。七大塊花崗岩石板，史前巨石陣樣設計，與初升的太陽對齊，也許還發生過一些充滿迷幻感的葬禮。對於約6000年前的人類來說， 這是一項嚴肅的好科學。
統計資料：
團隊主力： 借助石頭的觀星者
造價： 血汗 岩石
首秀年份： 約 西元前4000年
地點： 葡萄牙和西班牙境內的186 個地點
鏡頭數： 0
傅科擺（Foucault Pendulum）
擺動，跟隨世界的“腳步”。
地球在轉，擺錘在動。1851年的一項科學實驗成為了此後許多博物館重要組成部分。物理學家萊昂·傅科希望通過實驗證明地球的自轉，傳奇的傅科擺由此誕生。傅科擺包含一個足夠重的重物，一條足夠長且能夠擺動自由的纜繩。擺錘的運動方向似乎沒有發生改變，但擺錘的運動軌跡卻在圓圈內緩慢轉動。地球一直在自轉， 而地球上一切事物都是在慣性下一同運動。這一實驗看似簡單， 但一下就證明了地球一直處於運動狀態。鐘擺在赤道以南按逆時針旋轉， 在赤道以北按順時針方向旋轉， 正如同地球自轉方向。一些傅科擺可以持續擺動幾十年。
統計資料：
團隊主力： 週期性擺動的擺錘
造價： 重物*1 金屬絲*1
首秀年份： 1851年
地點： 法國 巴黎
世界最大傅科擺： 位於俄勒岡州波特蘭， 擺線長達70英尺（約21米）。
海底實驗室 II（Sealab II）
再見，感謝所有魚兒的陪伴。
宇航員變身深海潛水夫，以證明人們可以在水下短期生活。造訪者曾測試水下工具、種植植物、開採礦石，並研究海底。艙室中的空氣注入了氦氣，且地處危險的峽谷邊緣，因而這個昵稱"蒂爾頓希爾頓" （Tilton Hilton）的艙室遠非理想的度假地。科學家們困居潮濕的窩裡，只有尤克裡裡琴與尖銳的說話聲（譯注：吸入氦氣的效果）作伴，不過測試顯示，他們在海下的生活中仍保持較好的體力和腦力。宇航員斯科特·卡彭特（Scott Carpenter）曾在此處生活整整30天，時任美國總統的林登·詹森還曾與其進行了一次“高音”通話。最佳表現： 塔菲（Tuffy），訓練過的海豚， 作為鯨目信使傳遞乘員信件。
統計資料 ：
團隊主力 ： 航海控
造價： 200萬美元
首秀年份： 1965年
地點： 加利福尼亞 拉霍亞海底峽谷
訓練海豚數：1條
特斯拉線圈（Tesla Coil）
電火花如生命般絢麗。
一位聲名狼藉的塞爾維亞人驚豔的發明。他的驚人計畫是——遠距離無線輸電。可惜的是實驗失敗了， 也將這位發明家逼向情緒的穀底。雖然他們無法將電發送到未知地點，但線圈的確可以將電流發送穿過整間屋子。每個線圈封裝一個電容器來儲存電能。當一對線圈接近， 將其中一個通電， 電流將會擊穿二者之間的空氣。思索關鍵字： 閃電， 潛在的致命電壓， 些許狂笑。
這項技術曾為各種電氣設備供電， 現在已為更優良的技術所取代，若非審美需求已不常用。
統計資料：
團隊主力： 精巧的遙控裝置
造價： 足以使特斯拉本人破產
首秀年份： 1891年
地點： 科羅拉多州 科羅拉多斯普林斯
功率： 最大1200萬伏
天空實驗室（Skylab）
飛得越高……
美國第一個升空的空間站，也是唯一一個掉下來的。多層建築、太空浴，大到足以在室內測試太空行走設備……簡而言之，這裡是宇航員的樂土。無休止的工程問題曾困擾著這一史詩般的計畫。飛船上需要解決的問題太多，甚至有一個乘員太過疲憊而罷工。隨後其預算遭到削減，地心引力為它的旅程畫上了句號。毫無疑問這是一次偉大的征程： 近300個科學實驗證明人類可以在太空長期生存。重約8噸的技術結晶在沿軌道運行3.4萬次後最終奔向地球懷抱。地球大氣層將太空實驗室粉碎， 碎片散佈於澳大利亞西部地區。
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