Fizyka
  Wiw.pl   Na bieżąco:  Informacje   Co nowego   Matematyka i przyroda:  Astronomia   Biologia   Fizyka   Matematyka   Modelowanie rzeczywistości   Humanistyka:  Filozofia   Historia   Kultura antyczna   Literatura   Sztuka   Czytaj:  Biblioteka   Delta   Wielcy i więksi   Przydatne:  Słowniki   Co i gdzie studiować   Wszechświat w obrazkach    
 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


  Zaglądanie do czarnej skrzynki: detektory
 
Zaglądanie do czarnej skrzynki: detektory
 
S
ubatomowe królestwo poznajemy dzięki obserwacjom, pomiarom i  analizom zderzeń zachodzących między wysokoenergetycznymi cząstkami. Ernest Rutherford zamykał swoich asystentów w  ciemnym pokoju, by mogli zobaczyć i  policzyć rozbłyski wywołane przez uderzenia cząstek a  w  ekrany pokryte siarczkiem cynku. Obecnie dysponujemy znacznie doskonalszymi technikami zliczania cząstek. Okresem szczególnie gwałtownego ich rozwoju były lata powojenne.
       Przed drugą wojną światową używano przede wszystkim komory mgłowej. Za jej pomocą Anderson odkrył pozyton. Można ją było znaleźć we wszystkich laboratoriach, w  których zajmowano się promieniowaniem kosmicznym. Jedno z  moich zadań na Uniwersytecie Columbia polegało na zbudowaniu komory mgłowej, która miała współpracować z  cyklotronem Nevis. Byłem wtedy zupełnie zielonym doktorantem i  nie miałem najmniejszego pojęcia o  subtelnościach związanych z  funkcjonowaniem tych komór, a  musiałem się zmierzyć ze specjalistami z  Berkeley, Caltech, Rochester i  innych podobnych ośrodków. Komory mgłowe są okropnie kapryśnymi urządzeniami, łatwo ulegają „zatruciom” – drobne zanieczyszczenia mogą powodować powstawanie dodatkowych kropelek, oprócz tych, które wykreślają ślady cząstek. Nikt na całym naszym uniwersytecie nie miał doświadczenia z  tymi obmierzłymi detektorami. Przestudiowałem całą literaturę i  zastosowałem się do wszystkich reguł, jeśli nawet wydawały mi się zwykłymi przesądami: czyścić szyby wodorotlenkiem sodu i  płukać trzykrotnie destylowaną wodą; wygotować gumową uszczelkę w  czystym alkoholu metylowym; wypowiedzieć odpowiednie zaklęcia... Krótka modlitwa też nie zaszkodzi.
       Zdesperowany, poszukałem rabina, który by pobłogosławił moją komorę mgłową. Niestety, źle trafiłem. Okazał się ortodoksyjnym Żydem. Gdy poprosiłem go, by odmówił brucha (po hebrajsku: błogosławieństwo) nad moją komorą mgłową, chciał wiedzieć, co to takiego. Pokazałem mu zdjęcie, na co on się strasznie uniósł, że proponuję świętokradztwo. Następny rabin, którego znalazłem, był konserwatystą. Po obejrzeniu zdjęcia zapytał, jak taka komora działa. Wyjaśniłem. Słuchał, kiwał głową, gładził brodę i  w  końcu ze smutkiem stwierdził, że, niestety, nie może spełnić mojej prośby: „Takie prawo...” Poszedłem więc do rabina Synagogi Reformowanej. Właśnie wysiadał ze swego jaguara, gdy dotarłem do jego domu. „Rabinie, czy możesz odmówić brucha nad moją komorą mgłową?” – poprosiłem. „Brucha? – powiedział – a  co to takiego?” Nic więc dziwnego, że się martwiłem.
       Wreszcie byłem gotów na przeprowadzenie wielkiej próby. Wszystko powinno już działać, ale za każdym razem, gdy włączałem komorę, pojawiał się w  niej gęsty biały dym. Wtedy właśnie przyjechał do Columbia Gilberto Bernardini i  zajrzał mi przez ramię.
       – Jaki prącik tam wetknąłeś do komory? – zapytał.
       – To moje radioaktywne źródło – odpowiedziałem – które ma wytwarzać ślady, ale ciągle powstaje tylko ten dym.
       – Wyj go.
       – Wyjąć?
       – Si, si, wyjąc.
       No więc wyjąłem i  już kilka minut później... ślady! Piękne falujące nitki maleńkich kropelek zawieszone w  mojej komorze mgłowej. Najpiękniejszy widok, jaki w  życiu podziwiałem! Rzecz w  tym, że moje milikiurowe źródło promieniowania było zbyt silne i  wypełniało całą komorę jonami, z  których każdy wytworzył wokół siebie kropelkę wody. W  rezultacie pojawiał się gęsty, biały dym. Nie potrzebowałem radioaktywnego źródła. Promieniowanie kosmiczne, wszechobecne w  otaczającej nas przestrzeni, w  zupełności wystarczało. Ecco!
       Komora mgłowa okazała się bardzo produktywnym urządzeniem, ponieważ można było robić fotografie maleńkich kropelek formujących się wzdłuż toru przelatujących przez nią cząstek. Umieszczenie jej w  polu magnetycznym powodowało zakrzywienie torów cząstek, a  pomiar promienia krzywizny pozwalał na określenie ich pędu. Im mniej zakrzywiony jest tor cząstki, tym większa jej energia. (Przypomnij sobie, drogi Czytelniku, protony w  cyklotronie Lawrence'a, które nabierając pędu zakreślały coraz większe koła). Zrobiliśmy tysiące zdjęć, z  których uzyskaliśmy rozmaite dane na temat własności pionów i  mionów. Komora mgłowa – rozpatrywana jako przyrząd, a  nie jako przyczynek do mojego doktoratu i  posady na uczelni – pozwoliła nam zaobserwować kilkadziesiąt śladów na każdej fotografii. Przelot pionu przez komorę mgłową trwa około miliardowej części sekundy. Możemy wyposażyć komorę w  płytkę materiału o  dużej gęstości, w  którym dojdzie do zderzenia. Ślady takich zderzeń obserwujemy na mniej więcej jednej fotografii na sto. Ponieważ zdjęcia możemy robić co minutę, widać stąd, że tempo zbierania danych jest raczej ograniczone.
góra strony
poprzedni fragment następny fragment
Wiw.pl  |  Na bieżąco  |  Informacje  |  Co nowego  |  Matematyka i przyroda  |  Astronomia  |  Biologia  |  Fizyka  |  Matematyka  |  Modelowanie rzeczywistości  |  Humanistyka  |  Filozofia  |  Historia  |  Kultura antyczna  |  Literatura  |  Sztuka  |  Czytaj  |  Biblioteka  |  Delta  |  Wielcy i więksi  |  Przydatne  |  Słowniki  |  Co i gdzie studiować  |  Wszechświat w obrazkach