Akcelerator cząstek w garażu, czyli wyższość umysłu nad górami forsy

O CERN-ie i LHC pisałem już wielokrotnie i prawie zawsze niezbyt pochlebnie. Efektywność naukowa tego molocha jest praktycznie żadna, a jedyna dziedzina, w której ta instytucja świetnie sobie radzi, to pochłanianie pieniędzy z siłą czarnej dziury. Dziś będę rozpływał się w zachwytach, bo pojawił się człowiek, który jest prawdziwym domorosłym naukowcem i wynalazcą, a jego cnotą jest nieoglądanie się na sowite granty. Oto Patrick Stevenson-Keating.

Odwieczna narracja, która może być tłem dla historii tego człowieka, jest prosta jak drut. Największe wynalazki naszej cywilizacji rzadko kiedy potrzebowały kolosalnych pieniędzy. Ba, część z nich nie potrzebowała żadnych pieniędzy, by zrewolucjonizować nasze życie. Wystarczył genialny umysł, czasami trochę szczęścia i niewielkie zaplecze laboratoryjne.

Patrick Stevenson-Keating nie bał się porwać z motyką na słońce i postąpił jak prawdziwy pionier. Któregoś pięknego dnia pomyślał - LHC to potężne urządzenie, operujące niesamowitymi energiami, rozbudzające wyobraźnię każdego fascynata fizyki. Może skonstruuję coś takiego w domu...?

Jak pomyślał, tak zrobił. Patrick zmontował domowy akcelerator cząstek. Wszystkie elementy wykonał ręcznie, włącznie z bańkami szklanymi, które dmuchał w ogniu siłą własnych płuc. Keating nie jest naukowcem z wielkiego uniwersytetu, kształcił się sam w wolnym czasie. Zawodowo zajmuje się projektowaniem urządzeń opartych na najnowszych technologiach. Patrick podziela również moje obawy dotyczące kondycji współczesnej nauki:

Współczesna nauka staje się coraz bardziej abstrakcyjna i odizolowana od codzienności zwykłego człowieka.

Zasada działania HPA jest banalnie prosta. Wiązka cząstek jest wystrzeliwana w próżnię, a jej tor regulują magnesy. Gdy cząstki ulegają kolizji, zachodzi reakcja. Jedyna różnica (poza skalą) jest taka, że wynalazek Patricka wykorzystuje elektrony, a LHC protony. Powody są czysto praktyczne: energia potrzebna do użycia protonów jest nieporównywalnie większa od tej wykorzystywanej przy elektronach.

Jak wygląda sam proces? Po wciśnięciu przycisku na dwóch elektrodach pojawia się napięcie 45 000 V. Olbrzymia różnica potencjału sprawia, że elektrony gromadzą się na czubku mosiężnej katody umieszczonej w gumowym korku. Gdy na drugim końcu szklanej rurki dostarczone zostaje przeciwstawne napięcie na anodę (widoczny na filmie mały dysk), elektrony zostają wyrwane i wyrzucone w stronę końca szklanej bańki. Część z nich zderza się z anodą, a część przenika dalej, by zakończyć podróż na fosforowej powłoce szklanej bańki. Produktem reakcji są strumienie fotonów, czyli światło.

http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=FBzb5UBqEIo

Keating ma światopogląd niezwykle rzadki wśród zadufanych w sobie naukowców. Sądzi on, że nauka powinna być w miarę możliwości powiązana z projektowaniem. Co więcej, jego zdaniem takie powiązanie jest całkowicie naturalne. Przecież celem naukowców starej daty (przepraszam za uogólnienie) była użyteczność, a ogólniej - działanie dla dobra ludzkości. Keating chciałby, aby nauka miała tak chlubne fundamenty.

Czy HPA przyczyni się do niezwykłych odkryć? Pewnie nie. Najpiękniejszą rzeczą w tej historii jest jej oświeceniowy charakter, przypomnienie, czym kiedyś była nauka i jak bliska była zwykłemu człowiekowi. Dziś staje się ona hermetyczną i niepraktyczną zabawką chciwych naukowców. A gdyby ktoś wątpił w głoszone przeze mnie "wsteczniactwo", to jest jeszcze jeden argument za wspieraniem tego typu wynalazców i konstruktorów; pierwszy cyklotron był niewielkim urządzeniem, a jego budowa zajęła kilka dni. Nagroda za jego konstrukcję wyniosła 500 dol. Do dziś wykorzystuje się go w zakładach fizyki nuklearnej. Mam nadzieję, że ten fakt da do myślenia wielu zwolennikom pompowania kosmicznych sum w naukę.

Źródło: Wired