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菲利希亞:穿著尿布的雪貂被送入粒子加速器用于科學研究

2021-07-06 13:59          國家加速器實驗室 粒子加速器

 
在20世紀60年代末,當伊利諾斯州的巴達維亞費米實驗室仍被稱為國家加速器實驗室(NAL)時,一個粒子加速器的建成懸而未決。雖然這條長達幾英里的不銹鋼管在2.5億美元的預算范圍內成功地組裝起來,但運營商很快就遇到了麻煩:這條管子無法啟動。

在這個2000億電子伏特的環形質子同步粒子加速器內部,有一個網球大小的空隙,從中抽出空氣,以確保被扔出去的粒子不會遇到任何障礙。這支團隊很困惑,不知道是什么原因造成的,而且人體大小的不便意味著他們不能簡單地進去查看。

鮑勃·謝爾頓是英國牛津附近一家實驗室的一名工作人員,以其創業技能而聞名,他被NAL的一名經理聘為奇跡工作者。如果出現問題或材料太貴,鮑勃的工作就是找到解決方案。果然,當團隊在危急時刻求助于他時,他有了一個主意。

鮑勃來自約克郡,在那里打獵是家常便飯,他很熟悉用雪貂來驅趕兔子,讓它們在洞穴里摸來摸去。一只雪貂可以很好地塞進一個網球大小的洞里,也不會因為在未知的地方挖一個人造洞而感到不安。


(從左至右)唐·里奇(Don Richied)和沃利·佩爾恰爾斯基(Wally Pelczarski)為雪貂小姐的特殊項圈系上一條繩子。圖片由費米國家加速器實驗室提供

雖然有機解決方案被認為是一種綠色和廉價的解決方案(菲利希亞只需 35 美元),但它確實帶來了自己的問題。送一只雪貂去尋找“堵塞”的來源是件好事,但是當同樣的雪貂留下一串糞便時該怎么辦?根據費米實驗室自己網站上的一份報告,在將雪貂送進來之前使用瀉藥的想法曾浮出水面,但最終,他們選擇了一個更溫和的解決方案:尿布。


菲利希亞完全適應在4英里長的隧道中爬行尋找障礙物。圖片由費米國家加速器實驗室提供

這只名為菲利希亞的雪貂取得了巨大成功。在完成了幾次試跑后(在零食承諾的刺激下),她繼續歡快地進入4英里長的隧道,并從另一端出來。雖然很累,但健康狀況良好。不幸的是,她的偵察任務未能發現任何堵塞物,所以又回到了繪圖板上,或者更確切地說,回到了數學家那里。


沃爾特-佩爾恰爾斯基和菲利希亞雪貂。圖片由費米國家加速器實驗室提供

一些令人頭疼的問題最終導致了一個假設,即為什么這些粒子未能循環。他們認為軌道的穩定性受到了影響,導致粒子在能夠完成循環之前就撞到了管壁。幸運的是,不需要菲利希亞來修復它,菲利希亞被允許作為實驗室的寵物和吉祥物退休。

粒子加速器使物理學家能夠深入了解支撐我們宇宙的重大問題,但如果不是因為一只小雪貂,這個加速器可能永遠都不會成功。



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