Ada momen di mana-mana filem atau kartun yang memaparkan ahli sains gila apabila mereka mengalihkan suis atau mencampurkan dua bahan kimia dan ledakan, makmal mereka meletup dan asap meletupkan tingkap dan pintu. Pada kenyataannya, sekurang-kurangnya dalam era moden, letupan makmal tidak digalakkan. Tetapi percubaan baru-baru ini dengan elektromagnetisme di Tokyo menghasilkan medan magnet terkuat terkuat yang pernah dibuat, laporan Samuel K. Moore di IEEE Spectrum, cukup kuat untuk meledakkan pintu letupan makmal.
Bang besar datang ketika penyelidik di University of Tokyo memompa 3.2 megajoules elektrik ke dalam gegelung yang direka khusus untuk menghasilkan medan magnet besar. Walaupun para penyelidik berharap bidang ini akan mencapai 700 teslas, unit ini digunakan untuk mengukur ketumpatan fluks magnetik atau secara tidak formal, kekuatan medan magnet. Sebaliknya, medan itu mencapai 1, 200 teslas. Itulah kira-kira 400 kali lebih kuat daripada mesin MRI yang paling kuat, yang menghasilkan tiga tes. Letupan yang dihasilkan membungkus almari besi peranti itu disertakan dan membuka pintu logam.
"Saya merancang perumahan besi untuk bertahan terhadap kira-kira 700 T, " pakar fizik Shojiro Takeyama, pengarang kanan kajian dalam jurnal Kajian Alat Saintifik, memberitahu Moore. "Saya tidak menjangkakan ia begitu tinggi. Kali seterusnya, saya akan membuatnya lebih kuat. "
Nasib baik, penyelidik sendiri terselip di dalam bilik kawalan, dilindungi dari letupan.
Oleh itu, apa yang diambil oleh Takeyama dan rakan-rakannya membuang boom magnet besar di tengah-tengah Tokyo? Rafi Letzer di LiveScience menerangkan bahawa saintis telah mengejar medan magnet yang dikawal lebih besar untuk beberapa dekad. Takeyama telah cuba mengalahkan tahap 1, 000-tesla selama 20 tahun yang lalu, mencapai matlamat dengan peranti baru ini.
Pada dasarnya, elektromagnet adalah satu siri tiub yang terdiri daripada gegelung dengan gegelung dalaman tembaga di dalamnya. Apabila jumlah besar tenaga elektrik dijalankan melalui gegelung, gegelung dalaman runtuh pada dirinya pada kadar Mach 15, yang melebihi 3 batu sesaat. Medan magnet dalam gegelung memampatkan ketat dan ketat sehingga mencapai tahap yang sangat tinggi. Kemudian, dalam pecahan sesaat, semuanya runtuh, mengakibatkan letupan. Dengan sedikit kejuruteraan dan beberapa pintu yang lebih kuat, pasukan percaya mereka boleh menolak peranti mereka kepada 1, 800 teslas.
Ini bukan medan magnet terbesar yang pernah dihasilkan oleh manusia. Sesetengah medan yang sangat kuat dihasilkan oleh laser, tetapi sangat kecil dan berumur pendek, mereka sukar untuk belajar atau menggunakannya. Takeyama memberitahu Letzer bahawa sejarah, penyelidik Amerika dan Rusia telah melakukan beberapa ujian luar berskala besar menggunakan bahan letupan tinggi yang dikemas sekitar gegelung magnetik, menghasilkan bidang sehingga 2, 800 teslas. Tetapi ini juga tidak sempurna.
"Mereka tidak boleh menjalankan eksperimen ini di makmal dalaman, jadi mereka biasanya melakukan segala-galanya di luar, seperti Siberia di lapangan atau di tempat yang sangat luas di Los Alamos [New Mexico], " katanya. "Dan mereka cuba membuat ukuran saintifik, tetapi kerana syarat-syarat ini, sangat sukar untuk membuat pengukuran yang tepat."
Alat pasukan, bagaimanapun, dapat digunakan dalam pengawasan laboratorium yang terkendali dan menghasilkan medan yang relatif besar, sedikit kurang dari nanometer, yang cukup besar untuk melakukan beberapa sains nyata. Menurut siaran akhbar, matlamatnya adalah untuk menghasilkan medan magnet yang terkawal yang boleh digunakan oleh ahli fizik. Harapannya adalah bahawa bidang itu dapat dikawal dengan cukup baik agar bahan-bahan dapat diletakkan di dalam bidang yang kecil sehingga para penyelidik dapat membawa elektron ke "batas kuantum" mereka, di mana zarah semuanya berada dalam keadaan dasar mereka, mengungkapkan sifat yang masih belum diteliti untuk mencari. Dalam kes itu, lebih besar adalah lebih baik.
"Secara umum, semakin tinggi medan, resolusi pengukuran menjadi lebih baik dan lebih baik, " Takeyama memberitahu Moore di IEEE.
Satu lagi aplikasi yang mungkin-apabila mereka mendapat letupan yang dihasilkan daripada sistem-digunakan dalam reaktor fusi, sejenis alat penghasil tenaga di mana plasma dipegang stabil menggunakan medan magnet yang kuat sebagai sekerap hidrogen, mewujudkan tindak balas yang serupa dengan bahawa matahari dan menghasilkan hampir tenaga bersih yang tidak terhad. Menurut siaran itu, penyelidik percaya mereka perlu dapat mengawal medan magnet 1, 000-tesla untuk menghasilkan gabungan nuklear yang berterusan.
