Spark of Genius

Vad skulle robert ha sagt???

Det är egentligen ingen fråga. Det är namnet på en låt av en grupp som heter Van der Graaf Generator. 1967 döpte en handfull studenter vid University of Manchester sitt band för att hedra fysikern Robert Van de Graaffs bortgång. Tänk dig ett rockband med en orgel och saxofoner, men inga elgitarrer.

På något sätt passade deras musikaliska okonventionella med Van de Graaffs rykte som en av världens första atomknölare. Tidigt i sin karriär utvecklade han intressen för elektricitet och atomfysik? en blandning av kuriosa han plockade upp när han arbetade för Alabama Power Company och, senare, studerade ett år vid Sorbonne, där han deltog i föreläsningar av Marie Curie. När han var 28 och forskare vid Princeton lekte forskare med tanken att undersöka atomens kärnstruktur genom att träffa den med protoner som accelererade till höga hastigheter. Men de hade ännu inte kommit på hur man skapar ett elektriskt fält som är tillräckligt stort för att kasta de positivt laddade partiklarna.

Medan andra försökte generera stora elektriska fält med kondensatorer, utvecklade Van de Graaff maskinen som han fortfarande är mest känd för, Van de Graaffs elektrostatiska generator? huvudsakligen en stor metallklubba som sprakar av hårresande laddning. Inuti dess rörformade kropp finns ett transportband av gummi eller tyg som passerar förbi en borste i botten, plockar upp positiva laddningar och bär dem till en elektrod på toppen, vilket inducerar en positiv laddning i metallkolven. Laddningen fortsätter att staplas upp på glödlampans yta och bygger större och större elektriska potentialer som kan driva fram en ström av positivt laddade partiklar som frigörs från en källa inuti glödlampan. I populärvetenskapliga demonstrationer används det elektriska fältet ofta för att skapa imponerande gnistor eller höja håret på en volontär som rör vid metallsfären.

Van de Graaff började på MIT 1931 och byggde, med stöd av universitetspresident Karl T. Compton, en 13 meter hög, sju miljoner volts version av generatorn. Detta monster skapade ett elektriskt fält som drev partiklar genom ett vakuumrör som kopplade ihop en 4,6 meter bred glödlampa och en andra glödlampa av samma storlek. Forskare kunde undersöka kärnorna i tunga atomer, utföra experiment som besvarade många grundläggande kärnfrågor och banade väg för de partikelacceleratorer som används idag för att studera universums grundläggande byggstenar.

Van de Graaff stannade kvar på MIT fram till 1960 och vägrade att lämna även under andra världskriget, då hans avdelningschef uppmanade honom att låna ut sina talanger till kärnkraftsforskningen i Los Alamos. Under dessa MIT-år fortsatte Van de Graaff med att utveckla andra varianter av sin partikelaccelerator, inklusive mindre versioner som producerade röntgenstrålar för sådana uppgifter som att behandla cancerpatienter eller inspektera marin ammunition.

Tekniken överlever i modifierad form i vissa moderna partikelacceleratorer. Ändå är den ursprungliga enhetens enkla, skarpa demonstration av elektrisk fysik fortfarande ett av vetenskapens mest spännande och informativa undervisningsverktyg. Tillsammans med sina välbekanta framträdanden i vetenskapsmässor och museiutställningar har generatorn hittat otroliga tillämpningar. Ensemble Robot, en musikgrupp grundad av MIT-studenter, använde nyligen den sprakande generatorn som ett instrument i en föreställning.

Vad skulle Robert ha sagt?

Dölj