Ένα φαινόμενο που είχε παρατηρηθεί από τους φυσικούς του 18ου αιώνα ήταν η αυθόρμητη εκφόρτιση των ηλεκτροσκοπίων, παρά την ενίσχυση της μόνωσής τους. Aναζήτηση για μια ερμηνεία του φαινομένου οδήγησε στην ανακάλυψη των κοσμικών ακτίνων.
Ο φυσικός Victor Hess πραγματοποίησε πειράματα με ηλεκτροσκόπιο χρησιμοποιώντας αερόστατο. Σε μετρήσεις που έκανε το 1911 σε υψόμετρο 1.100 μέτρων δεν παρατήρησε καμία ουσιαστική αλλαγή στην ποσότητα της ακτινοβολίας σε σχέση με το έδαφος.
Στις 7 Αυγούστου του 1912 ο Hess έκανε μετρήσεις σε ύψος 5300 μέτρων κατά την διάρκεια μιας σχεδόν ολικής έκλειψης του ηλίου. Επειδή ο ιονισμός της ατμόσφαιρας δεν μειώθηκε κατά τη διάρκεια της έκλειψης, υποστήριξε ότι η πηγή της ακτινοβολίας δεν ήταν ο ήλιος αλλά το απώτερο διάστημα. Ψηλά στην ατμόσφαιρα της Γης ο Hess είχε ανακαλύψει μια φυσική πηγή σωματιδίων υψηλής ενέργειας: τις κοσμικές ακτίνες. Και γι? αυτό βραβεύθηκε με το Νόμπελ Φυσικής το 1936 (Πηγή: Τίνα Νάντσου, 2017, Μαθήματα Κοσμολογίας με απλά υλικά, Playing with Protons).
Παρακάτω, μπορείτε να δείτε τη δική μας προσπάθεια
Το μήνυμα για την παραλαβή του ξηρού πάγου παρελήφθη και ήδη έχει σημάνει συναγερμός! Όλα τα υπόλοιπα υλικά βρίσκονται στη θέση τους και το μόνο που έμενε ήταν το πολυπόθητο κουτάκι αφρολέξ με τον εξαιρετικά κρύο, πολύ κρύο (-78,5 οC) ταξιδιώτη του.
Ένας αγώνας δρόμου αρχίζει ή μάλλον έχει αρχίσει από την προηγούμενη ημέρα, αφού η παραγγελία έχει γίνει στο "Κλεινόν Άστυ". Δεν είναι τόσο η χρηματική του αξία αυτή καθεαυτή (μόνο τα μεταφορικά και η συσκευασία κόστισαν), αλλά το σύντομο της διατήρησής του. Από τη μια να τον προσμένεις πώς και πώς και από την άλλη αγχώνεσαι για το αν θα προλάβεις να τον παραλάβεις ακέραιο, κρύο και κυρίως για το πόσο θα καταφέρεις να τον διατηρήσεις, ώστε να κάνεις το πείραμά σου, έστω μια πρώτη δοκιμή! Αν και είναι Οκτώβρης μήνας, η ζέστη καλά κρατεί!
Φθάνεις σπίτι. Ο ενθουσιασμός μεγάλος! Όλα είναι έτοιμα.
Συσκότιση-check!
Τα σύνεργα- check!
Οι οδηγίες στο μυαλό- check!
Με το που ανοίγει το μπουκάλι της Ισοπροπανόλης, η μυρωδιά της πυροδοτεί αλλεπάλληλες χημικές αντιδράσεις στον εγκέφαλο και μέσω των αισθητηρίων οδών και της ανάμνησης, μεταφέρεσαι αυτομάτως στο Cern, σε ένα παλιό, θρυλικό εργαστήριο. Εκεί, ο άρχοντας-οικοδεσπότης Mick Storr είναι πανέτοιμος να σε ταξιδέψει στον κόσμο των σωματιδίων και της κοσμικής ακτινοβολίας, μέσα από τη μελέτη των φαινομένων που συμβαίνουν μέσα σε ένα cloud chamber.
Κάτι ανάλογο, λοιπόν, κάνουμε κι εμείς εδώ, σήμερα!
Η εκτέλεση πήγε αρκετά καλά. Πολύ λίγα πράγματα θα αλλάζαμε την επόμενη φορά.
Ενδεικτικά:
Για στεγάνωση της μεταλλικής πλάκας με το διαφανές κουτί, το play-doh αλλοιώθηκε, σχεδόν έλιωσε όταν επανήλθε σε θερμοκρασία περιβάλλοντος! Ως μόνιμη λύση, καλό θα ήταν να χρησιμοποιηθεί μια άλλη μεταλλική πλάκα με αυλάκι (χυτή). Παρόλα αυτά, το play-doh απέδωσε πολύ ικανοποιητικά, σε ρόλο μιας χρήσης. Ευτυχώς είναι πολύ φθηνό.
Για τη στερέωση της τσόχας ή του μάλλινου πανιού στο πάνω μέρος του κουτιού, μπορείτε αντί να τρυπήσετε, να χρησιμοποιήσετε το υλικό «σκριτς-σκρατς», αφού πιάσετε γερά με ένα μεγάλο συρραπτικό το ύφασμα με το ένα υλικό (ή το σκριτς, ή το σκρατς). Μη δοκιμάσετε με ταινία διπλής όψης! Η Ισοπροπανόλη θα τη διαλύσει πριν προλάβετε να τη στερεώσετε. Κάτι ξέρει ο Mick που έχει τρυπήσει το επάνω μέρος και έχει δέσει με συρματάκια ή διπλόκαρφα!
Το είδος του φακού είναι εξαιρετικής σημασίας: δοκιμάσαμε και με το κινητό και με λευκό φως. Τελικά, ο πιο κατάλληλος ήταν ο κλασικός φακός με το γλυκό κίτρινο χρώμα, αρκεί να κάνει δέσμη φωτός και να μην απλώνει πάρα πολύ. Σε μεταγενέστερη δοκιμή, πολύ καλός ήταν και ο led φακός, με μια κεντρική λυχνία και με δυνατότητα προσαρμογής της δέσμης φωτός.
Κατά τακτά διαστήματα, με λίγο χαρτάκι ή ένα μικρό πανί, να σκουπίζετε την εξωτερική επιφάνεια του κουτιού από την πλευρά του φακού, για να έχετε καλή ορατότητα.
Η μόνωση του taper ή του κουτιού (λίγο μεγαλύτερο από τη λαμαρίνα σας) γίνεται εύκολα με το γαλάζιο μονωτικό υλικό.
Η βαφή της λαμαρίνας, με ένα μαύρο spray, σε ματ και όχι γυαλιστερό.
Ο λιγοστός πάγος που περίσσεψε, θα τσεκαριστεί στην κατάψυξη για να δούμε πόσο θα διατηρηθεί ακόμη (1-2 ημέρες maximum σε κατάψυξη -18 oC και φυσικά ανάλογα με τον κατασκευαστή!).
Πάμε στα αποτελέσματα:
Αν έχετε υπομονή και παρακολουθήσετε το 3/λεπτο βίντεο, θα παρατηρήσετε όλα τα σωματίδια που βλέπετε και στην παρακάτω εικόνα (Cern, 2017, S'cool LAB, p. 8).
Ελπίζω να σας φάνηκε χρήσιμο!
Δείτε το υπέροχο Cloud Chamber από την έκθεση στο Microcosm του Cern
