การเพิ่มขึ้นของ ‘วิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่ใหม่’

“พวกเขาทำงานนิวเคลียร์ที่นั่นและทำให้ GPS ของคุณติดขัด” คนขับแท็กซี่ของฉันเตือนฉันขณะที่เราขับรถจากสนามบินในน็อกซ์วิลล์ไปยังห้องปฏิบัติการแห่งชาติโอ๊คริดจ์ (ORNL ) ตั้งอยู่ในพื้นที่สีเขียวชอุ่มระหว่างคัมเบอร์แลนด์และเทือกเขา Great Smoky Mountains ในตอนกลางของรัฐเทนเนสซี ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง สหรัฐอเมริกาได้สร้างวัสดุฟิชชันได้สำหรับโครงการระเบิดปรมาณูแมนฮัตตัน

บอกฉันว่า

เขาต้องไปส่งฉันที่ประตู ฉันขอให้คนขับเข้าไปข้างในและเปิดอุปกรณ์ทิ้งไว้ เขาทำ – และ GPS ก็ทำงานได้ดีด้วยสิ่งอำนวยความสะดวกทางวิทยาศาสตร์ขนาดมหึมาที่ได้รับทุนสนับสนุนจากรัฐบาลกลาง โครงการแมนฮัตตันได้ช่วยนำการเปลี่ยนแปลงระยะของฟิสิกส์จากความพยายามในระดับเล็กๆ

ไปสู่สิ่งที่เรียกว่า “วิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่” คำนี้ได้รับความนิยมโดยAlvin Weinberg ผู้อำนวยการของ ORNL ในบทความที่เขาเขียนให้กับScienceในปี 1961 ( 134 161 ) วิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่เป็นคำศัพท์ของเขาในการอธิบายว่าเครื่องเร่งอนุภาคและเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์สนับสนุนการเพิ่มขึ้น

ของสิ่งอำนวยความสะดวก เครื่องมือ และงบประมาณทางวิทยาศาสตร์ที่ดูเหมือนจะผ่านพ้นไปได้อย่างไร โดยมีนักวิจัยที่เชี่ยวชาญมากขึ้นทำงานในความร่วมมือที่ใหญ่ขึ้นกว่าเดิมนักฟิสิกส์หลายคนเริ่มยอมรับชื่อเล่นว่า “วิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่” เพื่อยกระดับชื่อเสียงและเงินทุนของฟิสิกส์พลังงานสูง 

แต่ Weinberg รู้สึกว่าฟิสิกส์โดยรวมไม่ได้แบ่งปันวัฒนธรรมนั้น เขาชี้ให้เห็นว่า ORNL และห้องทดลองระดับชาติอื่นๆ ในสหรัฐอเมริกาและที่อื่น ๆ มีลักษณะที่หลากหลายกว่า โดยเน้นไปที่วัสดุศาสตร์และฟิสิกส์ของสสารควบแน่นเป็นส่วนใหญ่ ด้วยเหตุผลนี้ เขาคร่ำครวญถึงความกระตือรือร้น

ที่เพื่อนนักวิทยาศาสตร์หลายคนทักทายวิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่ ใน “วิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่ใหม่” สิ่งอำนวยความสะดวกและห้องปฏิบัติการขนาดใหญ่กำลังสนับสนุน “นิเวศวิทยาการวิจัย” มากขึ้น ซึ่งประกอบด้วยเครื่องมือขนาดเล็ก การทดลอง และการทำงานร่วมกัน

อย่างไรก็ตาม 

มีอีกช่วงหนึ่งของการเปลี่ยนแปลงทางวิทยาศาสตร์ที่แสดงให้เห็นว่าสัญชาตญาณของ Weinberg นั้นดี ในการเปลี่ยนแปลงขั้นตอนล่าสุดนี้ ซึ่งนักประวัติศาสตร์เรียกว่า “วิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่ใหม่” สิ่งอำนวยความสะดวกขนาดใหญ่ที่ ORNL และห้องปฏิบัติการอื่นๆ กำลังสนับสนุน “นิเวศวิทยาการวิจัย” มากขึ้น 

ซึ่งประกอบด้วยเครื่องมือขนาดเล็ก การทดลอง และการทำงานร่วมกัน การวิจัยมีการเติบโตไม่มากเท่ากับความซับซ้อนมากขึ้นทีมขนาดเล็กมีปฏิสัมพันธ์ในรูปแบบที่โต้ตอบและเป็นเครือข่ายมากขึ้น การเปลี่ยนแปลงนี้ปรากฏครั้งแรกในทศวรรษที่ 1970 และ 1980 ที่แหล่งกำเนิดแสง 

ซึ่งพอร์ตลำแสงหนึ่งพอร์ตมักจะเริ่มให้บริการโครงการวิจัยต่างๆ มากมาย และโครงการหนึ่งมักจะเกิดขึ้นที่พอร์ตต่างๆ หลายแห่ง แต่การวิจัยร่วมกันที่ยืดหยุ่นของวิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่ใหม่ๆ ยังปรากฏให้เห็นในโรงผลิตนิวตรอน เช่น ที่โอกริดจ์ ความกระฉับกระเฉงและความตื่นเต้นฉันมา

ที่เทนเนสซีเพื่อดูการดำเนินการทางวิทยาศาสตร์ครั้งใหญ่ที่Spallation Neutron Source (SNS)ซึ่งเป็นโรงงานที่ใหญ่ที่สุดที่ Oak Ridge สร้างขึ้นตั้งแต่โครงการแมนฮัตตัน โครงการมูลค่า 1.4 พันล้านดอลลาร์พังทลายลงในปี 2542 และเริ่มดำเนินการในปี 2549 ขณะที่ฉันเยี่ยมชม SNS นักวิทยาศาสตร์

ด้านเครื่องมือBryan Chakoumakosอธิบายว่าเครื่องเร่งความเร็วเชิงเส้นวิ่งพัลส์ของโปรตอนสูงถึง 1 GeV ก่อนที่จะกระแทกพวกมันเข้ากับเป้าหมายปรอท ซึ่ง แยกหรือ “กระเด็น” เป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยกระบวนการสปอลเลชันนี้สร้างการพ่นนิวตรอน ซึ่งกระจายไปตามท่อเครื่องมือที่ล้อมรอบเป้าหมาย 

เช่น ช่องว่างระหว่างชิ้นครึ่งพาย SNS มีท่อบีม 18 ท่อ ข้างละเก้าท่อ บางครั้งมีเครื่องดนตรีมากกว่าหนึ่งชิ้นในแต่ละท่อ ประกอบด้วยดิฟแฟรกโตมิเตอร์และสเปกโตรมิเตอร์ชนิดต่างๆ เครื่องมือเหล่านั้นจะวางห่างจากเป้าหมายหนึ่งโหลหรือมากกว่านั้น ส่วนหนึ่งเป็นเพราะความละเอียดเพิ่มขึ้นตามระยะทาง 

และส่วนหนึ่งเพื่อให้พอดีกับบล็อกที่ป้องกันผู้ใช้จากอันตรายจากรังสีแหล่งที่มาของการสปอลเลชั่น ชาคูมาคอสบอกผมว่า ได้ให้ขอบเขตและความยืดหยุ่นในการวิจัยนิวตรอนเพิ่มเติม ทำให้มีประโยชน์ไม่เพียงแต่สำหรับฟิสิกส์ของสสารควบแน่นเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเคมี ชีววิทยา 

และวิศวกรรมด้วย การมีส่วนร่วมในภาคอุตสาหกรรมก็เติบโตเช่นกัน บริษัทยานยนต์ได้ใส่แบตเตอรี่และแม้แต่บล็อกเครื่องยนต์ทั้งหมดเข้าไปในลำแสงนิวตรอนของ SNS ในขณะที่บริษัทการบินและวิศวกรรมใช้พวกมันเพื่อศึกษาโลหะผสมชนิดใหม่ การมีส่วนร่วมทางอุตสาหกรรม 

การวิจัยขนาดเล็ก

เพื่อวัตถุประสงค์ในการนำไปใช้ในโรงงานขนาดใหญ่ – เป็นคุณลักษณะเด่นอย่างหนึ่งของวิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่ใหม่ผู้ใช้อุตสาหกรรมที่ SNS มีตั้งแต่องค์กรขนาดใหญ่ที่นักวิจัยมีประสบการณ์เกี่ยวกับเครื่องและวิธีการทำงาน ไปจนถึงบริษัทขนาดเล็กที่เจ้าหน้าที่ SNS ต้องทำ

“บริการเจ้าหน้าที่ดูแลแขก” ช่วยพวกเขาในการติดตั้งและใช้งานเครื่องมือและแปลผล การมีส่วนร่วมทางอุตสาหกรรมใหม่นี้ – การวิจัยขนาดเล็กเพื่อวัตถุประสงค์ในการนำไปใช้ในโรงงานขนาดใหญ่ – เป็นจุดเด่นอย่างหนึ่งของวิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่ใหม่

สัญญาณเพิ่มเติมคือปฏิสัมพันธ์ที่เพิ่มขึ้นระหว่างการวิจัยในสิ่งอำนวยความสะดวกต่างๆ เช่น SNS และการทำงานกับแหล่งกำเนิดแสงที่อื่น เหตุผลประการหนึ่งของการข้ามสาขาวิชานี้คือความสามารถของนิวตรอนในการตรวจสอบโครงสร้างแม่เหล็กของวัสดุ อีกประการหนึ่งคือนิวตรอนสามารถหาตำแหน่งของไฮโดรเจนและธาตุแสงอื่นๆ ได้ง่าย เช่น ในโปรตีน ซึ่งยากหรือแม้แต่เป็นไปไม่ได้ด้วยรังสีเอกซ์

credit :

mastersvo.com
twinsgearstore.com
resignbeforeyourtime.com
WeBlinkAlliance.com
colourtopsell.com
haveparrotwilltravel.com
hootercentral.com
hotwifemilfporn.com
blogiurisdoc.com
marketingtranslationblog.com