Anonim

Ist es wichtig, Science-Fiction-Technologien zur Verfügung zu haben, um das Thema zu studieren? Nein, ein alter Physiker brauchte nur einen alten Verstärker und ein wenig Fantasie. (Alessandro Bolla, 3. Dezember 2008)

Wenn es stimmt, dass der LHC, der Large Hadron Collider von Cern in Genf, dazu bestimmt ist, die Geschichte der Physik zu revolutionieren, muss ein guter Forscher auch mit weniger (manchmal viel weniger) fortgeschrittenen Instrumenten klar kommen. Andrew Murray, Physiker an der Universität von Manchester, hat zum Beispiel mit dem alten Verstärker seiner E-Gitarre ein Problem gelöst, das Wissenschaftler seit Jahrzehnten plagt: Atome "in Ruhe" zu halten, wenn sie mit Elektronenstrahlen bombardiert werden, ein unverzichtbarer Schritt in der Studie von zahlreichen subatomaren Phänomenen.
PROTONISCHE SELBSTFREIGABE Da Atome nicht einmal bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt (-273, 15 ° C, die Temperatur, bei der die Materie die niedrigste kinetische Energie hat) gefroren sind, können Wissenschaftler sie nur treffen, wenn sie sich in der Luft befinden Bewegung. Diese Operation erzeugt jedoch einen Doppler-Effekt, dessen Konsequenzen auf die Ergebnisse der Experimente schwer zu interpretieren und zu beseitigen sind. Eine Möglichkeit wäre, die Atome in einer elektromagnetischen Falle zu blockieren, sie auszuschalten und unmittelbar danach mit Elektronen zu bombardieren. Aber das elektromagnetische Feld, das die Partikel immobilisiert, benötigt ungefähr 20 Millisekunden, um sich vollständig aufzuheben, und in diesem Zeitraum schaffen es die Atome, "zu entkommen". Wissenschaftler versuchen seit Jahrzehnten, dieses elektromagnetische Feld sofort auszuschalten und gleichzeitig Atome zu treffen.
WISSENSCHAFT UND FANTASIE Murray gelang es, die Spule seines Verstärkers zu verwenden. Anders als die von Physikern üblicherweise verwendeten Wicklungen arbeiten die in den Lautsprechern verwendeten mit Wechselstrom (siehe auch Elektrizität ): Dies bedeutet, dass zwischen einem Zyklus und einem anderen von "Wechselströmen" ein Moment auftritt, in dem die Magnetfelder im Inneren auftreten des Gerätes heben sich gegenseitig auf. Und in diesem Sekundenbruchteil ist das Atom gefangen, unbeweglich und kann getroffen werden. Mit dieser einfachen Lösung können Forscher die energetischen Auswirkungen der kosmischen Strahlung auf die Atmosphäre unseres Planeten simulieren.