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在天文臺(tái)里,人們是通過(guò)天文望遠(yuǎn)鏡來(lái)觀察太空,天文望遠(yuǎn)鏡往往做得非常龐大,不能隨便移動(dòng)。而天文望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)的目標(biāo),又分布在天空的各個(gè)方向。如果采用普通的屋頂,就很難使望遠(yuǎn)鏡隨意指向任何方向上的目標(biāo)。
天文臺(tái)的屋頂造成圓球形,并且在圓頂和墻壁的接合部裝置了由計(jì)算機(jī)控制的機(jī)械旋轉(zhuǎn)系統(tǒng),使觀測(cè)研究十分方便。這樣,用天文望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行觀測(cè)時(shí),只要轉(zhuǎn)動(dòng)圓形屋頂,把天窗轉(zhuǎn)到要觀測(cè)的方向,望遠(yuǎn)鏡也隨之轉(zhuǎn)到同一方向,再上下調(diào)整天文望遠(yuǎn)鏡的鏡頭,就可以使望遠(yuǎn)鏡指向天空中的任何目標(biāo)了。在不用時(shí),只要把圓頂上的天窗關(guān)起來(lái),就可以保護(hù)天文望遠(yuǎn)鏡不受風(fēng)雨的侵襲??档潞屠绽龟P(guān)于太陽(yáng)系起源的星云說(shuō),在十八世紀(jì)形而上學(xué)的自然觀上打開(kāi)了第1個(gè)缺口。
對(duì)天文學(xué)家來(lái)說(shuō),中微子所具有的 難以捉摸的 特性既有好處又有壞處。好處是,中微子幾乎不與別的 物質(zhì)發(fā)生相互作用,這意味著它們很容易從形成它們的 區(qū)域中逃逸出來(lái),并把這些區(qū)域的 信息帶給我們。
例如,在太陽(yáng)的 核心區(qū)域,中微子在核聚變中產(chǎn)生之后,可以毫發(fā)無(wú)損地穿過(guò)太陽(yáng)外層和地球的 大氣層,這使得我們可以通過(guò)對(duì)中微子的 檢測(cè)來(lái)研究太陽(yáng)內(nèi)部的 活動(dòng)。壞處也十分明顯,那就是中微子的 檢測(cè)極端困難。
在水中,這種粒子會(huì)發(fā)射出一個(gè)錐形的 淺藍(lán)色光脈沖,稱(chēng)為“切倫科夫輻射”。在水的 周?chē)紳M了一層層儀器,用于檢測(cè)這種輻射。大量的 水擔(dān)任著靶體的 角色,可讓中微子與它們發(fā)生相互作用;在20世紀(jì)60年代初,賓夕法尼亞大學(xué)的戴維斯首先為解決這些問(wèn)題做出了巨大貢獻(xiàn)。同時(shí),這些水又起著介質(zhì)的 作用,使得物理學(xué)家得以檢測(cè)到這種相互作用。
利用天然冰層建造中微子探測(cè)器
如果要尋找來(lái)自太陽(yáng)的 中微子,一槽罐液體就可以了。然而,如果要尋找那些來(lái)自深空的 劇烈事件(如超新星 爆發(fā))產(chǎn)生的 中微子,一槽罐液體就不夠用了,因?yàn)檫@些來(lái)自深空的 高能中微子十分分散,到達(dá)地球的 就很罕見(jiàn)了。