Our series The Genius Behind has taken you inside the minds of people who are making the impossible possible. Whether it is designing the fastest ever land vehicle, helping the blind to see or creating space history, success relies on raising levels of knowledge to new heights. What can we learn about genius from these minds? Based on the people and the projects outlined in the series, we’ve come up with six lessons.
Lesson one: New challenges require new ways of thinking
Part car, part jet fighter, part spaceship, Bloodhound SSC aims to be the first land vehicle to break the 1,000mph barrier. One of the key challenges has been to design the wheels. How do you create the fastest wheels in history, make them stable and reliable at supersonic speeds, and with limited resources?
After much deliberation, and devising ideas that pushed the boundaries of material technology, Mark Chapman, chief engineer of the Bloodhound project said the team decided to take a step back and change the way they were trying to solve problems. “There’s very little we’ve actually developed that’s new,” he says, “what’s unique is how we apply technologies.”
They adopted an approach called the design of experiments – a mathematical technique of problem solving through doing lots of little experiments and then looking at the statistics all glued together. “All of a sudden, where we’d been knocking our head against the wall for maybe two, three, four months, we came up with a wheel design that would hold together and was strong enough,” he says.
Lesson two: Let evidence shape your opinion
Like his peers, geophysicist Steven Jacobsen from Northwestern University believed that water on Earth originated from comets. But by studying rocks, which allow scientists to peer back in time, he discovered water hidden inside ringwoodite, which lies in the Earth’s mantle, and which suggests that the oceans gradually made its way out of the planet’s interior many centuries ago.
“I had a pretty hard time convincing others,” he admits. Yet two key pieces of evidence uncovered this year seem to support his point of view. Time will tell whether the new theories are true, and there may be further twists to the tale. “But thinking about the fact that you may be the first person to see something for the first time doesn’t happen very often,” he says. “When it does it’s thrilling.”
Lesson three: It really is 99% perspiration
Sheila Nirenberg at Cornell University is trying to develop a new prosthetic device for treating blindness. Key to this was cracking the code that transmits information from the eye to the brain. “Once I realised this, I couldn’t eat, I couldn’t sleep – all I wanted to do was work,” says Nirenberg.
“Sometimes I’m exhausted and I get burnt out,” she adds. “But then I get an email from somebody in crisis or somebody who’s getting macular degeneration, and they can’t see their own children’s faces, and it is like, ‘How can I possibly complain?’ It gives me the energy to just go back and keep doing it.”
Lesson four: The answer isn’t always what you expect
Sylvia Earle has spent decades trying to see the ocean with new eyes. Her “dream machine” is a submarine that could take scientists all the way to the bottom of the deepest ocean floor. What sort of material could best withstand the types of pressure you would encounter thousands of feet below the ocean surface? “It could be steel, it could be titanium, it could be some sort of ceramic, or some kind of aluminium system,” says Earle. “But glass is the ultimate material.” By her estimates, a glass sphere about four-to-six inches (10-15cm) thick should be able safely explore the ocean depths she dreams of exploring.
Glass is the oldest material known to man and one of the least understood, says Tony Lawson, Earle’s engineering director at Deep Ocean and Exploration Research Marine. “It has a higgledy-piggledy molecular structure a bit like a liquid, rather than the ordered lattices often found in other solids. As a result, when glass is evenly squeezed from all sides – as it would be under the ocean – the molecules cram closer together and form a tighter structure.
Lesson five: A little luck goes a long way
It was hailed as one of the biggest success stories in the history of space exploration – 20 years of planning ended earlier this year with the Philae lander rendezvousing with Comet 67P over 300 million miles (480 million kilometres) away from Earth.
The biggest challenge, says Stephan Ulamec, manager of the Philae lander programme, was how to design a probe to land on a body whose makeup they had little knowledge about. “We had no idea of the size, we had no idea of the day-night cycle, which influences the thermal design, we had no idea of the gravity, so how fast would the lander impact, we had no idea how the surface looked,” he says.
They needed to create design parameters that could cope with an extremely wide range of possible comet structures – but banked on the comet being a relatively even potato shape with enough flat surfaces for the probe to land on. Even then, not everything went to plan, and two decades of meticulous planning could have failed within minutes at touchdown. Philae's anchoring harpoons didn't fire as planned, and it bounced off the comet before settling onto its icy surface and successfully beaming data back to its relieved creators.
Lesson six: Genius is indefinable
“It’s a funny word: the word ‘genius’,” says Nirenberg. “I just sort of ignore it and just go on with life. You just do what you do independent of whatever label’s attached to you. I don’t know really how else to explain it.”
See more from our series The Genius Behind: the most amazing technological and scientific breakthroughs of modern times, and the innovative minds behind them.
If you would like to comment on this, or anything else you have seen on Future, head over to our Facebook or Google+ page, or message us on Twitter.
ชุดอัจฉริยะด้านหลังของเราได้แนะนำคุณภายในจิตใจของคนที่ทำได้เป็นไปไม่ได้ ว่ามันจะออก เร็วที่สุดเคยที่ดินยานพาหนะ ช่วยคนตาบอดเพื่อดู หรือสร้างพื้นที่ประวัติ ความสำเร็จอาศัยในระดับของความรู้ใหม่ สิ่งที่เราสามารถเรียนรู้เกี่ยวกับอัจฉริยะจากจิตใจเหล่านี้ ขึ้นอยู่กับประชาชนและโครงการระบุไว้ในชุด เราได้มาเรียน 6บทที่หนึ่ง: ความท้าทายใหม่ต้องคิดวิธีใหม่ส่วนรถยนต์ เครื่องบินรบเจ็ทส่วน ส่วนยาน อวกาศ บลัดฮาวด์ SSC มีวัตถุประสงค์เพื่อเป็นยานพาหนะที่ดินแรกทำลายสิ่งกีดขวางความเร็ว 1000 หนึ่งในความท้าทายสำคัญได้รับการออกแบบล้อ วิธีทำคุณสร้างล้อที่เร็วที่สุดในประวัติศาสตร์ ให้มีเสถียรภาพ และเชื่อถือได้ ที่ความเร็วเหนือเสียง และทรัพยากรที่จำกัดหรือไม่สุขุมมาก และทบทวนความคิดที่ผลักดันขอบเขตของเทคโนโลยีวัสดุ แชปแมนหมาย วิศวกรหัวหน้าโครงการบลัดฮาวด์กล่าวว่า ทีมงานตัดสินใจก้าวกลับ และเปลี่ยนวิธีพวกเขากำลังพยายามแก้ปัญหา "มีน้อยมากเราได้จริงพัฒนาที่ใหม่ เขากล่าวว่า "อะไรคือเอกลักษณ์ที่เป็นวิธีที่เราใช้เทคโนโลยี"พวกเขานำวิธีการออกแบบการทดลอง – เทคนิคทางคณิตศาสตร์ของปัญหามากน้อยทดลองทำ และดูสถิติทั้งหมดที่ติดกาวเข้าด้วยกันแล้ว เรียกว่า "จู่ ๆ เรามีการเคาะหัวของกำแพงบางทีสอง สาม สี่เดือน เรามากับแบบล้อที่จะสมาน และแข็งพอ เขากล่าวว่าบทที่ 2: ให้หลักฐานรูปร่างความเห็นของคุณเช่นเพื่อน geophysicist จาบ Steven จากมหาวิทยาลัยตะวันตกเฉียงเหนือเชื่อกันว่าน้ำบนโลกมาจากดาวหาง แต่ตามการศึกษาหิน ซึ่งช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ให้เพื่อนย้อนหลัง เขาค้นพบน้ำที่ซ่อนอยู่ภายใน ringwoodite ที่อยู่ในหิ้งของโลก และที่แนะนำว่า มหาสมุทรที่ค่อย ๆ ทำอยู่ของโลกภายในหลายศตวรรษที่ผ่านมา"ฉันมีเวลาท่องเที่ยวหลอกลวงคนอื่น เขายอมรับ ยัง สองชิ้นสำคัญของหลักฐานที่เปิดปีนี้ดูเหมือนจะ สนับสนุนเขามอง เวลาจะบอกว่า ทฤษฎีใหม่เป็นจริง และอาจจะมีบิดต่อไปเรื่อง "แต่ความคิดเกี่ยวกับความจริงที่ว่า คุณอาจเป็นคนแรกที่จะเห็นบางครั้งไม่เกิดขึ้นบ่อย เขากล่าวว่า "เมื่อมันไม่ ได้น่าตื่นเต้น"บทที่สาม: จริง ๆ คือเหงื่อออก 99%นาง Nirenberg ที่ Cornell University พยายามพัฒนาอุปกรณ์เทียมใหม่สำหรับรักษาตาบอด คีย์นี้ถูกแตกรหัสที่ส่งข้อมูลจากตาไปยังสมองเพื่อ "เมื่อฉันเองก็ยังคิดนี้ ฉันไม่สามารถกิน ฉันไม่สามารถนอน หลับ – ทั้งหมดที่อยากจะทำก็ทำ กล่าวว่า Nirenberg"บางครั้งฉันเหนื่อย และผมได้เผาออก เธอเพิ่ม "แต่แล้ว ฉันได้รับอีเมล์จากใครสักคนในภาวะวิกฤตหรือใครที่กำลังเสื่อม macular และพวกเขาไม่สามารถมองเห็นใบหน้าของเด็กตนเอง และเป็นเช่น 'วิธีสามารถฉันอาจจะบ่นหรือไม่' มันทำให้ฉันพลังงานเพียงกลับไป และทำมันให้"บทที่ 4: คำตอบไม่เสมอสิ่งที่คุณคาดหวังซิลเวีย Earle มีเวลาทศวรรษที่ผ่านมาพยายามดูทะเล ด้วยสายตาใหม่ เธอ "ฝันเครื่อง" เป็นเรือดำน้ำที่สามารถไปนักวิทยาศาสตร์ทางด้านล่างของพื้นมหาสมุทรลึกที่สุด เรียงลำดับสิ่งของวัสดุส่วนสามารถทนต่อการกดดัน คุณจะพบพันฟุตใต้พื้นผิวมหาสมุทร "อาจเป็นเหล็ก เป็นไทเทเนียม มันอาจจะเรียงลำดับของเซรามิกบาง หรือบางชนิดของอะลูมิเนียมระบบ กล่าวว่า Earle "แต่แก้วเป็นวัสดุที่ดีที่สุด" โดยการประเมินของเธอ แก้วทรงกลมเกี่ยวกับสี่ถึงหกนิ้ว (10-15 เซนติเมตรหนา)ควรจะปลอดภัยสำรวจความลึกของมหาสมุทรที่เธอฝันของการสำรวจแก้วเป็นวัสดุเก่าแก่ที่สุดที่รู้จักกับคนหนึ่งที่ต้องเข้าใจ ว่า โทนีลอว์สัน ผู้อำนวยการวิศวกรรมของ Earle ในทะเลลึกและสำรวจวิจัยทางทะเล "มันมีโครงสร้างโมเลกุลเป็น higgledy-piggledy บิตเช่นน้ำยา มากกว่า lattices สั่งมักจะพบในของแข็งอื่น ๆ ดัง เมื่อแก้วมีเท่า ๆ กันคั้นจากทุกฝ่ายเป็นใต้ทะเล – โมเลกุลอัดเข้าด้วยกัน และรูปแบบโครงสร้างสัดบทที่ 5: โชคเล็กน้อยออกแบบมีคำยกย่องเป็นหนึ่งในเรื่องราวความสำเร็จที่ใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์ ของการสำรวจอวกาศ – 20 ปีการวางแผนสิ้นสุดลงก่อนหน้านี้ปีนี้กับแลนเดอร์ Philae ที่ rendezvousing กับดาวหาง 67P กว่า 300 ล้านไมล์ (480 ล้านกิโลเมตร) จากโลกThe biggest challenge, says Stephan Ulamec, manager of the Philae lander programme, was how to design a probe to land on a body whose makeup they had little knowledge about. “We had no idea of the size, we had no idea of the day-night cycle, which influences the thermal design, we had no idea of the gravity, so how fast would the lander impact, we had no idea how the surface looked,” he says.They needed to create design parameters that could cope with an extremely wide range of possible comet structures – but banked on the comet being a relatively even potato shape with enough flat surfaces for the probe to land on. Even then, not everything went to plan, and two decades of meticulous planning could have failed within minutes at touchdown. Philae's anchoring harpoons didn't fire as planned, and it bounced off the comet before settling onto its icy surface and successfully beaming data back to its relieved creators.Lesson six: Genius is indefinable“It’s a funny word: the word ‘genius’,” says Nirenberg. “I just sort of ignore it and just go on with life. You just do what you do independent of whatever label’s attached to you. I don’t know really how else to explain it.”See more from our series The Genius Behind: the most amazing technological and scientific breakthroughs of modern times, and the innovative minds behind them.If you would like to comment on this, or anything else you have seen on Future, head over to our Facebook or Google+ page, or message us on Twitter.
การแปล กรุณารอสักครู่..
