Tęsinys: kam reikalinga…fizika?

Toliau tęsiame pasakojimą apie tai, kaip mokykloje išmokstami dalykai pritaikomi aukštosiose technologijose. Mūsų fizikos mokytojas pasakoja apie mokyklinę fiziką, kurios veikimą galime išvysti net CERN dalelių greitintuve.
II dalis
„Elementariųjų dalelių greitintuvuose remiamasi dar keletu mokyklinės fizikos principų: elektrinis laukas krūvį turinčias daleles gali pagreitinti, o magnetinis laukas pakeisti jų judėjimo kryptį. Norime greitų ir energingų dalelių, tad natūralu, jog norime jas kuo ilgiau veikti elektriniu lauku ir taip greitinti. Tiesiniuose (nesulenktuose ir tiesiuose) greitintuvuose tai pasiekiama gan paprastai – ilginame greitintuvą ir taip galime dalelėms suteikti daugiau energijos. Tačiau gan greitai susiduriame su problema – reikia vis didesnio ir didesnio greitintuvo. O šiai problemai išspręsti panaudosime akmens amžiaus atradimą – ratą. Greitinkime daleles žiede tiek, kiek mums reikia, ir sutrenkime, kai norėsime. Kad dalelės lėktų ratu, pasinaudosime magnetiniais laukais, o konkrečiau – mokykloje sutinkama Lorenco jėga ir dešinės rankos taisykle. Dėl Lorenco jėgos dalelės lėks ratu, todėl galėsime jas daug kartų greitinti naudodami tą patį greitintuvą! Beje, Lorenco jėgos kryptis priklauso nuo dalelės krūvio ir judėjimo krypties magnetinio lauko atžvilgiu – tai nesunku suprasti iš dešinės rankos taisyklės, nors pačią dešinę ranką gali tekti ir palaužyti. Dėl šių priklausomybių yra šiek tiek laisvės pasirinkti, kaip veiks greitintuvas. Pavyzdžiui, seniau CERN’e buvusiame LEP greitintuve sutrenkiamiems elektronams ir pozitronams užteko to paties magnetinio lauko (kadangi krūviai priešingi), o dabartiniame LHC iš skirtingų pusių leidžiami protonai, ir todėl reikalingi du magnetai – po vieną kiekvienam dalelių srautui. Žinoma, būtų gerai, jei čia mokyklinės fizikos žinių jau pakaktų, tačiau velnias slypi detalėse. Gan sunku įverti siūlą į adatą, tačiau valdyti plika akimi nematomas bei beveik šviesos greičiu judančias elementariąsias daleles ir dar jas priešpriešomis sutrenkti yra nepamanomai sunkiau, nors bendri principai išmokstami dar mokykloje.“