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菲利希亚:穿着尿布的雪貂被送入粒子加速器用于科学研究

2021-07-06 13:59          国家加速器实验室 粒子加速器

 
在20世纪60年代末,当伊利诺斯州的巴达维亚费米实验室仍被称为国家加速器实验室(NAL)时,一个粒子加速器的建成悬而未决。虽然这条长达几英里的不锈钢管在2.5亿美元的预算范围内成功地组装起来,但运营商很快就遇到了麻烦:这条管子无法启动。

在这个2000亿电子伏特的环形质子同步粒子加速器内部,有一个网球大小的空隙,从中抽出空气,以确保被扔出去的粒子不会遇到任何障碍。这支团队很困惑,不知道是什么原因造成的,而且人体大小的不便意味着他们不能简单地进去查看。

鲍勃·谢尔顿是英国牛津附近一家实验室的一名工作人员,以其创业技能而闻名,他被NAL的一名经理聘为奇迹工作者。如果出现问题或材料太贵,鲍勃的工作就是找到解决方案。果然,当团队在危急时刻求助于他时,他有了一个主意。

鲍勃来自约克郡,在那里打猎是家常便饭,他很熟悉用雪貂来驱赶兔子,让它们在洞穴里摸来摸去。一只雪貂可以很好地塞进一个网球大小的洞里,也不会因为在未知的地方挖一个人造洞而感到不安。


(从左至右)唐·里奇(Don Richied)和沃利·佩尔恰尔斯基(Wally Pelczarski)为雪貂小姐的特殊项圈系上一条绳子。图片由费米国家加速器实验室提供

虽然有机解决方案被认为是一种绿色和廉价的解决方案(菲利希亚只需 35 美元),但它确实带来了自己的问题。送一只雪貂去寻找“堵塞”的来源是件好事,但是当同样的雪貂留下一串粪便时该怎么办?根据费米实验室自己网站上的一份报告,在将雪貂送进来之前使用泻药的想法曾浮出水面,但最终,他们选择了一个更温和的解决方案:尿布。


菲利希亚完全适应在4英里长的隧道中爬行寻找障碍物。图片由费米国家加速器实验室提供

这只名为菲利希亚的雪貂取得了巨大成功。在完成了几次试跑后(在零食承诺的刺激下),她继续欢快地进入4英里长的隧道,并从另一端出来。虽然很累,但健康状况良好。不幸的是,她的侦察任务未能发现任何堵塞物,所以又回到了绘图板上,或者更确切地说,回到了数学家那里。


沃尔特-佩尔恰尔斯基和菲利希亚雪貂。图片由费米国家加速器实验室提供

一些令人头疼的问题最终导致了一个假设,即为什么这些粒子未能循环。他们认为轨道的稳定性受到了影响,导致粒子在能够完成循环之前就撞到了管壁。幸运的是,不需要菲利希亚来修复它,菲利希亚被允许作为实验室的宠物和吉祥物退休。

粒子加速器使物理学家能够深入了解支撑我们宇宙的重大问题,但如果不是因为一只小雪貂,这个加速器可能永远都不会成功。



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