Właściwa strona - http://www.wiw.pl/fizyka/boskaczastka/Esej.asp?base=r&cp=1&ce=109 Wiw Matematyka i przyroda: Astronomia Biologia Fizyka Matematyka Humanistyka: Historia Kultura antyczna Literatura Plastyka Czytaj: Biblioteka Delta Inne: Słowniki Szkoły wyższe Wszechświat w obrazkach Nowe: Nowinki Nowości Jesteś tutaj: Wirtualny Wszechświat Fizyka Wielkie wykłady - Boska cząstka Indeks Wielkie wykłady Dramatis personae Niewidoczna piłka nożna Pierwszy fizyk cząstek Interludium A: Opowieść o dwóch miastach Poszukiwania atomu: mechanicy Dalsze poszukiwania atomu: chemicy i elektrycy Nagi atom Interludium B: Tańczący mistrzowie wiedzy tajemnej Akceleratory: one rozkwaszają atomy, nieprawdaż? Czy Bogini stwarza to wszystko . . . Dlaczego aż tyle energii? Szczelina Umasywniacz Katedra Moneta, czyli trzynaście sposobów widzenia protonu Nowa materia: kilka przepisów Cząstki z próżni Wyścig Wpływowa osobistość z Kalifornii Wielka nauka i genius loci Kalifornii Synchrotron: tyle okrążeń, ile chcesz Ike i piony Damy Beppa Pierwsza wiązka zewnętrzna: przyjmujemy zakłady Dygresja w stronę nauk społecznych: pochodzenie wielkiej nauki Z powrotem do maszyn: trzy przełomy technologiczne Czy większe jest lepsze? Czwarty przełom: nadprzewodnictwo Kowboj dyrektorem laboratorium Dzień z życia protonu Decyzje, decyzje: protony czy elektrony Zderzenie czołowe czy tarcza? Wytwarzając antymaterię Zaglądanie do czarnej skrzynki: detektory Kłopoty z pęcherzykami Czego się dowiedzieliśmy: akceleratory i postęp w fizyce Trzy finały: wehikuł czasu, katedry i akcelerator na orbicie Interludium C: Jak w ciągu weekendu złamaliśmy parzystość i odkryliśmy Boga A tom! I wreszcie boska cząstka Mikroprzestrzeń, makroprzestrzeń i czas przed początkiem czasu Źródło Leon Lederman, Dick Teresi BOSKA CZĄSTKA Jeśli Wszechświat jest odpowiedzią, jak brzmi pytanie? Przełożyła Elżbieta Kołodziej-Józefowicz Szukacz Przeszukaj za pomocą Szukacza: witrynę Fizyka cały Wirtualny Wszechświat Przeszukaj inne witryny wydawnictwa Prószyński i S-ka Jak zadawać pytania? Trzy finały: wehikuł czasu, katedry i akcelerator na orbicie Trzy finały: wehikuł czasu, katedry i akcelerator na orbicie Z akończę tę część, przedstawiając nowy pogląd na temat tego, co naprawdę dzieje się podczas zderzeń w akceleratorach. Pogląd ten przekazali nam koledzy astrofizycy niewielka, ale bardzo zabawna grupa astrofizyków znalazła sobie schronienie w Fermilabie. Ludzie ci zapewniają, a nie mamy powodu, by im nie wierzyć, że świat został stworzony jakieś 15 miliardów lat temu w gigantycznej eksplozji, zwanej Wielkim Wybuchem. W pierwszych chwilach po stworzeniu nowo narodzony Wszechświat był gęstą, gorącą zupą pierwotnych cząstek, które zderzały się ze sobą z energiami odpowiednimi do panującej wówczas temperatury znacznie wyższymi, niż potrafimy sobie choćby w przybliżeniu wyobrazić. Ale w miarę rozszerzania się Wszechświat robił się coraz chłodniejszy. W pewnym momencie, około 10 12 sekundy po stworzeniu, średnia energia cząstek pływających w gorącej kosmicznej zupie spadła do 1 TeV, czyli do wartości, jaką tewatron wytwarza w każdej ze swych wiązek. Tym sposobem możemy akcelerator traktować jako wehikuł czasu. Na krótką chwilę, podczas czołowego zderzenia protonów, tewatron odtwarza warunki panujące we Wszechświecie, gdy jego wiek wynosił milionową milionową część sekundy. Możemy obliczyć ewolucję Wszechświata, jeśli znamy prawa fizyki działające w każdej epoce i warunki przekazane danej epoce przez poprzednią. To zastosowanie akceleratora jako wehikułu czasu stanowi poważny problem dla astrofizyków. W normalnych warunkach my, fizycy cząstek elementarnych, bylibyśmy nieźle ubawieni, a może nawet mile połechtani, ale nie interesowałoby nas za bardzo, czy akceleratory imitują wczesny Wszechświat, czy też nie. Jednak w ostatnich latach zaczęliśmy dostrzegać związek. W tych zamierzchłych czasach, kiedy panowały energie znacznie przewyższające 1 TeV granica osiągalna przez nasze współczesne maszyny kryje się potrzebna nam wskazówka. Ten wcześniejszy, gorętszy Wszechświat zawiera sekret, którego rozwiązanie może nas zaprowadzić do Boskiej Cząstki. Akcelerator jako wehikuł czasu powiązanie z astrofizyką jest problemem wartym rozważenia. Na inne powiązania zwrócił uwagę Robert Wilson, kowboj i budowniczy akceleratora, pisząc: [Projektując Fermilab] braliśmy pod uwagę zarówno estetyczne, jak i techniczne względy. Dopatrzyłem się nawet, co podkreślam z naciskiem, dziwnego podobieństwa między katedrą a akceleratorem: jedna budowla miała na celu osiągnięcie niezmierzonej wysokości w przestrzeni, druga dotarcie do podobnych wyżyn w zakresie energii. Niewątpliwie estetyczny wdzięk obu struktur jest z natury swej techniczny. W katedrze dostrzegamy go w funkcjonalności ostrołukowego sklepienia, w doskonale wykorzystanej i jakże dramatycznie wyrażonej równowadze między działajacymi nań siłami. Również w akceleratorze estetyka technologii uwidacznia się w sposób doskonały. Mamy tu spiralność orbit. Mamy elektryczny napór i magnetyczny odpór. Obie siły działają w nieustającym porywie skupienia aż do osiągnięcia najwyższej formy wyrazu, ale tym razem w postaci energii świetlistej wiązki cząstek. Tak niesiony na fali uczuć, głębiej przyjrzałem się budowli katedry. Dostrzegłem uderzające podobieństwo, łączące niewielkie społeczności budowniczych katedr z budowniczymi akceleratorów. Obie grupy skupiały w sobie odważnych nowatorów, w obu panowała zacięta rywalizacja, zwłaszcza między przedstawicielami różnych narodowości, a jednocześnie obie były internacjonalistyczne. Lubię porównywać wielkiego Ma tre d'Oeuvre, Sugera od Saint Denis z Cockcroftem z Cambridge albo Sully'ego od Notre-Dame z Lawrencem z Berkeley, czy Villarda de Honnecourt z Budkerem z Nowosybirska . Mogę do tego dodać tylko, że istnieje jeszcze jeden głębszy związek: zarówno katedry, jak i akceleratory budowano wysiłkiem wielkiej wiary. I oba te rodzaje budowli stanowiły źródło duchowych wzlotów, transcendencji i dzięki modlitwie objawienia. Oczywiście, nie wszystkie katedry działały. Jednym ze wspanialszych momentów w naszej pracy jest ta chwila, gdy w zatłoczonym pomieszczeniu kontrolnym szefowie w tym szczególnym dniu stają przy pulpitach sterowniczych i wszyscy wpatrują się w ekrany. Wieloletni wysiłek naukowców i inżynierów ma lada chwila przynieść owoc w postaci przyspieszonej wiązki, która bierze początek w butli z wodorem i wyłania się z misternego układu wnętrzności maszyny... Działa! Jest wiązka! Szampan wypełnia styropianowe kubki, a radość i uniesienie maluje się na wszystkich twarzach. W naszej świętej metaforze widzę robotników, którzy mocują ostatnie gargulce, podczas gdy księża, biskupi i kardynałowie razem z nieodzownym garbatym dzwonnikiem otaczają ołtarz w pełnym napięcia skupieniu, by przekonać się, czy działa. Oceniając akcelerator, oprócz jego gigaelektronowoltów i innych technicznych atrybutów trzeba też wziąć pod uwagę jego estetyczną wartość. Możliwe, że za kilka tysięcy lat archeolodzy i antropolodzy będą oceniać naszą kulturę na podstawie akceleratorów. Są one przecież największymi maszynami, jakie stworzyła nasza cywilizacja. Dziś zwiedzamy piramidy egipskie albo Stonehenge i podziwiamy nie tylko ich piękno, lecz także osiągnięcia techniczne, dzięki którym budowle te mogły powstać. A przecież służyły one także i naukowym celom: stanowiły przecież obserwatoria , z których można było śledzić ruchy ciał niebieskich. Z podziwem patrzymy dziś na wielkie budowle wzniesione przez starożytne kultury, które próbowały mierzyć ruchy ciał na sklepieniu niebieskim w dążeniu do osiągnięcia harmonii z Wszechświatem. Forma i funkcja łączyły się ze sobą w takich budowlach, jak Stonehenge czy piramidy, po to, by ich budowniczowie mogli zgłębiać naukowe prawdy. Akceleratory są naszymi piramidami, naszym Stonehenge. Trzeci finał dotyczyć będzie naszego patrona, Enrico Fermiego, jednego z najsłynniejszych fizyków lat trzydziestych, czterdziestych i pięćdziesiątych XX wieku. Był Włochem. Jego prace w Rzymie zarówno teoretyczne, jak i eksperymentalne miały ogromne znaczenie i zgromadziły wokół niego tłum wyjątkowo zdolnych studentów. Był wspaniałym i oddanym nauczycielem. W roku 1938 otrzymał Nagrodę Nobla, a ceremonię jej odbioru potraktował jako okazję do ucieczki z faszystowskich Włoch i osiadł w USA. Sława, jaką się cieszył w całym amerykańskim społeczeństwie, brała się stąd, że kierował zespołem, który w czasie drugiej wojny światowej zbudował w Chicago pierwszy działający stos atomowy. Po wojnie Fermi zgromadził na Uniwersytecie w Chicago grupę genialnych studentów teoretyków i eksperymentatorów. Jego uczniowie z okresu rzymskiego i chicagowskiego rozproszyli się po świecie, wszędzie zdobywając najwyższe stanowiska i nagrody. Dobrego nauczyciela poznaje się po tym, ilu jego studentów otrzymało Nagrodę Nobla mówi stare azteckie przysłowie. W roku 1954 Fermi wygłosił pożegnalne przemówienie przy okazji składania rezygnacji z funkcji prezydenta Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego. Na wpół żartobliwie, na wpół poważnie przewidywał, że w niedalekiej przyszłości na orbicie okołoziemskiej zbudujemy akcelerator wykorzystujący naturalną próżnię przestrzeni kosmicznej. Zwrócił też uwagę, że można by go zbudować, wykorzystując wojskowe budżety Związku Radzieckiego i Stanów Zjednoczonych. Za pomocą kieszonkowego kalkulatora obliczyłem, że jeśli zastosujemy nadprzewodzące magnesy, możemy osiągnąć 50 tysięcy TeV za cenę 10 bilionów dolarów, nawet bez zniżek za zakupy w ilościach hurtowych. Czyż może być lepszy sposób na przywrócenie światu zdrowych zmysłów niż przekucie mieczy na akceleratory? góra strony poprzedni fragment następny fragment Wiw - strona główna | Astronomia i kosmologia | Biologia | Fizyka | Matematyka | Historia | Kultura antyczna | Literatura | Szkoła-Plastyka | Nowinki | Nowości | Szkoły wyższe | Biblioteka | Wszechświat w obrazkach | Słowniki | Copyright Prószyński i S-ka SA 2000. All rights reserved. Wszystkie prawa zastrzeżone.