מאיץ חלקיקים

עמוד:99

מאזני כפות עשויים ממוט שבמרכזו קפיץ , ולקצותיו מחוברות שתי כפות . על הכף האחת מניחים את הגוף שרוצים לשקול , ועל הכף האחרת - משקולות שהוכנו מראש , בעלי משקל ידוע . מוסיפים משקולות עד שכפות המאזנים מתאזנות . כפות מאזנות פרושן שמשקל הגוף הנמדד שוה למשקל המשקולות . ההבדל בין שני סוגי המאזנים הוא שמאזני קפיץ מודדים באמת את המשקל , כלומר את עצמת כח הכבד הפועל על הגוף הנמדד . עוצמת הכח הזה יכולה להשתנות ממקום למקום . לדגמה , על פני הירח משקלו של גוף כלשהו שוה לששית ממשקלו על פני כדור הארץ , ומאזני הקפיץ אכן ימדדו את המשקל המפחת הזה . לעמת זאת , מאזני כפות אינם מודדים משקל , אלא משוים מסות . אם על פני כדור הארץ המאזנים מאזנים , הם יהיו מאזנים גם על פני הירח . מסה ומשקל מאי קרל סופר גרמני שכתב לבני הנעורים ספורי הרפתקאות רבי עלילה , המתרחשות בארצות רחוקות . בעקר כתב על אינדיאנים אצילים ועל מעניהם הלבנים . מאי הוא יוצרם של הדמויות " יד הנפץ"ו " וינטו " . חי בשנים 1842 - 1912 . קרל מאי היה בן למשפחת אורגים עניה ועד שנתו החמישית היה עור . לאחר טפול רפואי נפקחו עיניו והוא קרא מכל הבא ליד . אחרי כן למד במדרשה למורים ועבד כמורה בבית - ספר יסודי , אך פטר מעבודתו לאחר שנתפס בגנבה . לאחר שרצה את ענשו , עסק במתן שעורים פרטיים בשפות זרות ובנגינה , ואף הקים מקהלה ותזמרת . אולם הוא הסתבך שוב בפלילים ונדון למאסר ממשך . בבית - הסהר הוא קרא מאות ספרים והחל לעסק בכתיבה . הוא כתב בסגנון מרתק ספורי הרפתקאות , שהוריו הצליחו למכרם להוצאת - ספרים ידועה . מאז ואילך היה לסופר פורה ששמו הולך לפניו - אף כי על יצירות רבות חתם בשמות בדויים . ספורי קרל מאי היו נגוד לחיים השלוים וחסרי ההרפתקאות של אותה תקופה באירופה , ועל כן משכו את לב הנער . הוא הרבה לספר על האינדיאנים באמריקה ומלחמותיהם בלבנים מתוך אהדה לאינדיאנים וגנוי המתנחלים האירופים . גבורי ספוריו - וינטו ו " יד הנפץ " - התחבבו על מיליוני בני נער בעולם והם אהובים עד היום . הוא הפליא לתאר ארצות שלא בקר בהן מעודו , והרפתקאות שלא התנסה בהן מעולם . קרל מאי כתב מאות ספורים , שהופיעו לאחר מותו ב - 75 ספרים . עם כל המגרעות והגזמאות שבהם , הרחיבו יצירותיו את אפקיהם של הקוראים הצעירים , אף כי נשמעה הטענה שהם " בלתי חנוכיים " ואף מזיקים לנער . רב ספוריו מתרחשים על רקע המערב הפרוע ( הוא עצמו בקר באמריקה רק לעת זקנה ) , ארצות ערב , הודו וסין . רבים מספריו תרגמו לעברית . לאחר מותו הפך ביתו של מאי למוזאון . בגרמניה הוקמו " אגדות קרל מאי " , המפרסמות חוברות הדנות באישיותו השנויה במחלקת של הסופר ובספריו . ספרות ילדים ונער מאיץ חלקיקים מתקן המשמש לחקר החלקיקים היסודיים המרכיבים את החמר . החלקיק מואץ במאיץ החלקיקים במהירות גבוהה ביותר באמצעות שדה חשמלי , מתנגש בחלקיק אחר ויוצר חלקיקים חדשים . חלקיקים אלה נחקרים ונבדקים . כדי לחקר את החלקיקים היסודיים המרכיבים את האטומים , הפיסיקאים משתמשים במתקנים הנקראים מאיצי חלקיקים . מאיצי החלקיקים הם המכונות המרכבות והיקרות ביותר שנבנו אי פעם . אחד מהחלקיקים המרכיבים את האטום - למשל , אלקטרון או פרוטון - מואץ במאיץ החלקיקים במהירות גבוהה באמצעות שדה חשמלי , ואז הוא פוגע בחלקיק אחר . על פי תורת היחסות של אינשטין , אפשר להפך אנרגיה לחמר . האנרגיה של ההתנגשות גורמת ליצירת חלקיקים חדשים במאיץ החלקיקים , שאפשר לגלותם בעזרת מתקנים מיחדים הנקראים גלאי חלקיקים . קימים גם מאיצי חלקיקים שבהם יש להתנגשות כזו שני שלבים . מההתנגשות של השלב הראשון נוצרים חלקיקים שהם עצמם מואצים במהירות גבוהה , ואז מניחים להם להתנגש בחלקיקים אחרים ובוחנים את תוצרי ההתנגשיות האלה . מכיון שהחלקיקים הנחקרים כיום הם בעלי מסות גבוהות יחסית , יש צרך באנרגיה גבוהה כדי ליצר אותם . מאיצי החלקיקים החזקים ביותר הקימים כיום מגיעים לאנרגיות של מיליון מיליוני אלקטרון - וולט בערך , כאשר אלקטרון - וולט אחד הוא כמות האנרגיה של אלקטרון שהואץ במתח חשמלי של וולט אחד . כדי להגיע לאנרגיות עצומות כאלה יש להאיץ את החלקיקים לארך דרך של קילומטרים אחדים . מכיון שהחלקיקים המואצים חיבים לנוע בחלל ריק , כדי שלא יתנגשו באטומים של האויר , בונים מנהרות ארכות שבתוכן שורר ריק ( וקום ) כמעט מחלט . סוגים שונים של מאיצי חלקיקים כיום קימים כמה סוגים של מאיצי חלקיקים . אחד מהם הוא המאיץ הישר , שבו החלקיקים מואצים במנהרה ישרה . מאיץ כזה , שארכו כשלושה קילומטרים , משמש להאצת אלקטרונים באוניברסיטת סטנפורד בקליפורניה שבארצות - הברית . מאיץ מסוג אחר הוא הסינכרוטרון , הבנוי בצורת מעגל . החלקיקים המואצים בו מקיפים את המנהרה פעמים רבות , כאשר בכל פעם מהירותם גדלה , עד שהם מגיעים לאנרגיה הדרושה להתנגשות . כדי לגרם לחלקיקים לנוע במעגל משתמשים באלקטרומגנטים מאיץ החלקיקים על - שם קופלר , הנמצא משנת 1976 במרכז לפיסיקה גרעינית במכון וייצמן למדע ברחובות הוא מאיץ בעל אנרגייה נמוכה יחסית . זהו כלי מדעי מתוחכם המאפשר למדענים להציץ לתוך ליבו של האטום . מאיץ החלקיקים אף תורם לפתרון מגוון בעיות ברפואה , באקולוגיה ובתחומי מדע אחרים .

קודם  |  הבא