Invenţii care au schimbat lumea – Ciclotronul

0
773

ciclotron

Fizicianul american Ernest Lawrence a inventat ciclotronul, o maşină menită să accelereze particulele nucleare. Lawrence s-a născut la Canton, în Dakota de Sud. A studiat la universităţile din Dakota de Sud, Minnesota, Chicago şi la Yale. În 1928, Universitatea California din Berkeley l-a convins să se mute acolo de la Yale, promiţându-i, printre altele, posibilitatea de a colabora cu catedra de chimie. În acea vreme catedrele funcţionau în general independent, biologii sau chimiştii lucrând strict în domeniul ales. Nu exista multidisciplinaritate. Dar pentru ce voia Ernest Lawrence să facă, colaborarea cu savanţii din alte domenii era vitală. Ideea de multidisciplinaritate a stat la baza laboratorului (mic, pe atunci) pe care dorea să-l înfiinţeze.

În 1931, Lawrence a fondat laboratorul Lawrence Berkeley, primul dintre laboratoarele naţionale. Lawrence a fost astfel motorul noii ere a laboratoarelor ştiinţifice naţionale pluridisciplinare. Ȋn 1939, a primit Premiul Nobel pentru Fizică. Marea invenţie a lui Lawrence, invenţie care avea să revoluţioneze ştiinţa în sine, a pornit de la o schiţă făcută  pe o bucată de hârtie. Aflat într-o seară la bibliotecă, Lawrence a citit într-o revistă ştiinţifică un articol scris de inginerul norvegian Rolf Wideroe, în care era vehiculată ideea că particulele cu energie foarte înaltă necesare pentru dezintegrarea atomică puteau fi produse printr-o succesiune de impulsuri foarte mici. Lawrence s-a gândit că aceasta se putea face relativ simplu, fără a utiliza înaltă tensiune. Tocmai pentru că părea atât de simplu, Lawrence şi-a verificat teoria cu colegii fizicieni de la Yale, ca să fie sigur că nu i-a scăpat ceva din vedere.

Primul ciclotron nu a fost câtuşi de puţin o mostră de înaltă tehnologie. A fost o maşinărie în formă de plăcintă, făcută din sârmă, sticlă, bronz şi ceară de sigiliu; la construcţia ei se folosise, de asemenea, un umeraş de haine din sârmă şi un scaun de bucătărie, şi totul costase nu mai mult de 25 de dolari. Când Lawrence a aplicat 2000 de volţi, a văzut că putea produce particule încărcate cu 80.000 de volţi. Şi-a poreclit maşina „caruselul protonilor”, ceea ce te ducea cu gândul la o jucărie, care curând a ajuns să fie cunoscută sub denumirea formală de ciclotron. Departe de a fi o jucărie, ciclotronul putea accelera particulele, mărindu-le energia şi aruncându-le apoi ca din praştie pentru a sparge nucleele atomilor. Cu acest dispozitiv simplu, Ernest Lawrence crease mijlocul de dezintegrare a atomilor. Era uşa care deschidea programul american de armament nuclear al anilor 1940. Lawrence nu avea să mai afle aceasta, dar dispozitivul lui a făcut posibilă construirea bombelor nucleare şi implicit, dezastrele de la Hiroshima şi Nagasaki, precum şi escaladarea Războiului Rece. Camera de accelerare a primului ciclotron avea diametrul de 13 centimetri pentru a da particulelor accelerate mai multă putere, Lawrence avea nevoie de unul mai mare. Asistenţii lui au construit un ciclotron de gabarit dublu, care avea să aducă particulele la un milion de volţi, dar Lawrence a vrut şi mai mult. Ȋn colaborare cu alţi oameni de ştiinţă şi folosind un laborator mai mare – o clădire goală denumită Laboratorul de Testare pentru Inginerie Civilă , Lawrence a construit un ciclotron cu diametrul de 69 de centimetri. Clădirea rechiziţionată a fost redenumită în 1931 Laboratorul Radiaţiei.

Laboratorul Radiaţiei a fost extins pentru a permite colaborarea între fizicieni, chimişti şi ingineri; lângă el s-a construit Laboratorul Crocker, pentru a adăposti un nou ciclotron, de 153 de centimetri, care a început să funcţioneze în 1939. Dar imaginaţia lui Ernest Lawrence a mers chiar mai departe. Voia un ciclotron enorm, cu o cameră de accelerare cu diametrul de 467 de centimetri. Acesta ar fi trebuit adăpostit într-o clădire lungă de cel puţin 50 de metri şi înaltă de 30 de metri. Locul a fost ales pe o înălţime numită Dealul Charter şi a devenit sediul permanent al ciclotronului, care a fost finalizat în 1946.
Ciclotronul a dezvăluit existenţa elementelor transuraniene – o descoperire inestimabilă. A condus la dezvoltarea unei ştiinţe complet noi a fizicii particulelor şi la unele descoperiri revoluţionare despre natura universului. Conceptul de interdisciplinaritate s-a dovedit, la rândul lui, foarte fructuos în următoarele decenii. La drept vorbind, conceptul poate fi dezvoltat şi mai mult. Problemele actuale arzătoare legate de încălzirea globală sunt în mare parte rezultatul naturii închise a cercetării, a conferinţelor şi rapoartelor produse de acestea. Specialiştii în ecologie şi geografie fizică sunt conştienţi de multe dintre mecanismele locale, precum efectele încălzirii recente asupra banchizelor de gheaţă şi a urşilor polari.

Strângerea la un loc a experţilor din toate disciplinele relevante nu ar rezolva problema, din cauza modului în care au acţionat cei mai mulţi dintre ei până la acest punct; fiecare şi-ar susţine punctul de vedere sectorial. Este nevoie de o educaţie şcolară şi universitară foarte diferită care, în loc să promoveze specializarea foarte îngustă prin studiul unei materii în defavoarea alteia, să se bazeze pe interdependenţa tuturor.

Invenţii care au schimbat lumea, Rodney Castledon

Jurnal Spiritual

LĂSAȚI UN MESAJ

Please enter your comment!
Please enter your name here