science >> Wetenschap >  >> Fysica

De kleur van magneten

Urii Guchenia, links, en Ran Hong houdt trots een glas-in-lood-weergave van het magnetische veld in de opslagring van het Muon g-2-experiment omhoog. Krediet:Ran Hong

Deeltjesfysica en decoratief glaswerk zijn twee disciplines die elkaar niet vaak ontmoeten. Maar gezien de opvallende resultaten van een recente samenwerking tussen kunstenaars en wetenschappers, misschien kan dat veranderen.

Kunstenaars Nathalie Kalbach en Urii Guchenia in de Chicagoland Nathalie Studio creëerden glas-in-loodkunstwerken als een weergave van het magnetische veld in het Muon g-2-experiment in Fermilab. Het middelpunt van Muon g-2 is een ringvormige magneet met een diameter van 15 meter waar deeltjes, muonen genaamd, met hoge snelheid doorheen schieten.

Om het experiment te doen, wetenschappers moeten het magnetische veld door de hele ring extreem uniform houden en het regelmatig controleren, zodat ze aanpassingen kunnen maken. Eerder dit jaar, de wetenschappers namen een van de vele metingen van hoe uniform het veld was. Plakjes van de hele ring werden geplet tot een 2D-kaart, en het is deze kaart die nu in glas is vereeuwigd.

De verschillende kleuren glas vertegenwoordigen de hoeveelheid imperfectie in het veld, waarbij de rode en blauwe gebieden de grootste ongelijkmatigheden vertonen. Hoewel het lijkt alsof er enorme variaties zijn in het veld tussen het centrum en de randen, zelfs de donkerste kleuren op de kaart vertegenwoordigen een afwijking van de gewenste veldsterkte van slechts twee delen per miljoen. En het wordt nog beter.

Sterkere magnetische velden worden weergegeven in diepere kleuren. Krediet:Ran Hong

"De kaart in glas is eigenlijk al achterhaald, " zei Muon g-2 wetenschapper Ran Hong, wetenschapper bij Argonne National Laboratory die op het idee kwam en eigenaar is van het kunstwerk. "We hebben sindsdien gecorrigeerd voor de niet-uniformiteiten op dat niveau en krijgen het nu nog uniformer."

Het kunstwerk trok de aandacht van het publiek tijdens Fermilab's 50e verjaardag Open House toen het werd tentoongesteld in het gebouw van Muon g-2. Het hangt nu in het kantoor van Hong.

"Als ik een natuurkundig concept niet in foto's kan tekenen, Ik geloof niet dat ik het begrijp, " zei Hong. "Als ik of het publiek een visualisatie ziet, het haalt de wiskunde weg, en we kunnen meer nadenken over de fysica erachter en waarom het is zoals het is."