En flammande bra känsla: varför vetenskap är ingenting utan experiment – ​​Physics World

En flammande bra känsla: varför vetenskap är ingenting utan experiment – ​​Physics World

Som mogen student vid Öppna universitetet, Dan Roach återuppväcker hans kärlek till praktiska experiment

Studenter i vita labbrockar vid en labbbänk
Riktig överenskommelse Dan Roach (höger) och hans labbpartner Leeaaron Jones känner sig som riktiga vetenskapsmän den första dagen av sin sommarskola vid Open University i Milton Keynes. (Med tillstånd: Dan Roach)

Smäll!

Pyrex-bägaren är fortfarande intakt men saknar nu en betydande mängd av vätskeinnehållet.

"Herregud, jag är så ledsen!" utbrister min sambo när saltsyra sprider sig över labbbänken framför oss båda.

En snabb kontroll av laboratoriearbetsboken bekräftar att detta inte finns i instruktionerna, så vi båda tar lite avjoniserat vatten, sprutar det på spill och torkar desperat upp det med en blå pappersrulle. Ingen skada skedd och vi har lärt oss en läxa, som är att om du värmer en tråd i en bunsenbrännare tills den är glödhet innan du doppar den i syra, får du en reaktion. Uppenbarligen, eller hur?

Vi har gjort det klassiska flamtestexperimentet, som avslöjar vilka färger olika metallsalter får när de brinner. Det är ett experiment som är bekant för generationer av gymnasieelever men jag gör det för första gången som en del av Öppet universitet (OU) nivå-1 laboratoriesommarskola på sitt campus i Milton Keynes. Min första examen är i datavetenskap men jag bestämde mig, 47 år gammal, för att gå tillbaka till universitetet för att studera fysik på deltid vid sidan av mitt heltidsjobb som IT-konsult.

Mitt beslut att studera fysik som mogen student kom under pandemin när en tillfällig kommentar från en vän fick mig att inse hur lite jag förstod om universum. Jag var angelägen om att ta reda på mer om mysterierna med tiden, gravitationen, Big Bang och svarta hål, och jag började ta några av OU:s gratis Openlearn onlinekurser, som återuppväckte min glädje att lära mig. Därifrån var det ett kort steg till att ta en OU-fysikexamen.

Det fina med att studera med OU är att det, förutom sommarskolorna, nästan helt och hållet sker genom distansutbildning. Så länge du har en anständig bärbar dator och internetuppkoppling kan du passa in att studera till examen under resten av ditt liv, vilket är bra om du har upptagna familje- eller jobbåtaganden. När covid-19 slog till, försökte traditionella universitet desperat att flytta online, men det var business as usual för OU, som redan hade en fantastisk onlineutbildningsplattform.

Nackdelen är att du inte får blanda dig personligen med andra studenter (även om det finns informella Facebook- och WhatsApp-grupper). En annan utmaning när du studerar naturvetenskap på distans är att alla experiment du försöker är rudimentära. De flesta av oss har inte radioaktiva isotoper som knackar på baksidan av köksskåpet för att mäta halveringstider. Såvida du inte är det Marty McFly från Tillbaka till framtiden, i så fall har du redan en cache med plutonium av vapenkvalitet för att driva din DeLorean (och en förkärlek för 1980-talets rockmusik).

En sommarskola för Open University är det perfekta tillfället att fylla luckorna i dina experimentella kunskaper, lära av dina medstudenters misstag och ta del av varandras framgångar

En OU sommarskola är därför det perfekta tillfället att fylla luckorna i dina experimentella kunskaper. Det är också en chans att se och lära av dina medstudenters misstag och ta del av varandras framgångar. Min labbpartner är Leeaaron Jones, som arbetar inom detaljhandeln på ett gemenskapsföretag med noll avfall i norra Wales men som vill gå in på mikrobiologi. Tillsammans har vi kämpat för att fokusera vårt spektroskop och få ett fint natriumljusspektrum för att göra observationer. Däremot har andra studenter på labbet fått en fantastisk bild av detta och delar ett fotografi med mig.

Labbarbetet är jättekul. Som är sant på många universitet innebär en OU-examen att ta en blandning av ämnen innan du specialiserar mig, och jag är faktiskt förvånad över hur mycket jag tycker om biologipraktikerna. Vi samlar in data om längden på rötterna och höjden på stjälkarna hos veteplantor som odlas i olika koncentrationer av saltvatten för att se hur mängden salt påverkar tillväxthastigheten. Bortsett från att bekräfta att biologi är den röriga vetenskapen, är det en stor lektion i statistisk analys och variationen mellan levande varelser.

Jag tycker också om ett kemiexperiment där vi försöker identifiera metallen i olika flytande lösningar både kvalitativt och kvantitativt med hjälp av en kolorimeter. Vi utför en titrering på ett vattenprov som vi har tagit med oss ​​från våra hemstäder för att fastställa hur hårt eller mjukt vattnet är (jag kommer från Rochdale och upptäcker att vattnet där är ganska mjukt). Vi gör experimenten i par och slår sedan ihop data från hela gruppen för att få en mer exakt analys. Vi validerar sedan detta mot kända vattenhårdhetsdata för det området.

Och naturligtvis får vi leka med bunsenbrännare för att utföra dessa flamtest.

Sommarskolan på två och en halv dag är inte obligatorisk: betygen jag får räknas inte till min slutexamen. Men det har varit ovärderligt när det gäller att skaffa verklig praktisk erfarenhet och arbeta med korrekt experimentell data som jag och min grupp har samlat in. Istället för att hantera påhittade teoretiska data, lär jag mig att dra en rak linje genom en verklig, slumpmässig spridning av prickar, vilket är svårare än du kanske tror.

Bortsett från en dag i kursstarten har detta varit den enda öga mot öga kontakt jag haft med andra studenter och föreläsare under min examen. Jag hoppas att OU erbjuder fler sådana möjligheter eftersom du inte kan slå att dela en kärlek till fysik med andra studenter och få direkt stöd och vägledning från handledare. Onlineinlärning är väl och bra, men vetenskap är i grunden ett experimentämne – även om vi behöver påminnas om det av en sprängd bägare och en laboratoriebänk dränkt i syra.

Tidsstämpel:

Mer från Fysikvärlden