天文圓頂工程性價(jià)比出眾【南京昊貝昕】

       一般房屋的屋頂，不是平的就是斜坡形的，唯獨(dú)天文臺(tái)的屋頂與眾不同，遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去，銀白色的圓形屋頂好象一個(gè)大饅頭，在陽光照耀下，閃閃發(fā)光。為什么天文臺(tái)要造成圓頂結(jié)構(gòu)呢？難道是為了好看？不，天文臺(tái)的圓頂完全不是為了好看，而是有它特殊的用途。

       我們看到的這些銀白色的圓頂房屋，實(shí)際上是天文臺(tái)的觀測(cè)室，它的屋頂呈半圓球形。走近一看，半圓球上卻有一條寬寬的裂縫，從屋頂?shù)母叱鲆恢绷验_到屋的地方。哪里是什么裂縫，原來是一個(gè)巨大的天窗，龐大的天文望遠(yuǎn)鏡就通過這個(gè)天窗指向遼闊的太空。 　　

      正是因?yàn)橹形⒆优c其他物質(zhì)之間的 相互作用極其微弱，所以很難對(duì)它進(jìn)行檢測(cè)。直到1956年，美國物理學(xué)家萊茵斯才在一個(gè)核反應(yīng)堆發(fā)射的 中微子洪流中，通過特殊的 方法驗(yàn)證了中微子的 存在。1995年，萊茵斯因這項(xiàng)成果而獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

　　那么，中微子與天文學(xué)研究有什么關(guān)系 呢？中微子是除了電磁波外，攜帶著宇宙中核反應(yīng)信息的 另一位信使，因?yàn)樘祗w的 核反應(yīng)會(huì)發(fā)射出中微子。中微子可以穿越星 系 ，且不與充滿宇宙的 電磁波輻射發(fā)生相互作用。首先，工作人員使用高壓熱水在南極冰層中鉆一些深達(dá)2450米的洞，每鉆一個(gè)洞大約需40小時(shí)。星 系 的 磁場(chǎng)也不會(huì)對(duì)它們產(chǎn)生影響。這些特殊的 性質(zhì)使得中微子可用于研究深空中所發(fā)生的 一些天文現(xiàn)象。

    于是就出現(xiàn)了一個(gè)問題：會(huì)不會(huì)還有其他的 粒子引起這顆原子出現(xiàn)同樣的 情況？例如，除了中微子外，還有一種來自宇宙深處的 稱為宇宙線的 高能粒子流，也在不斷地轟擊地球，并且可以到達(dá)地球表面。因此，一顆高能中微子可以自由地穿越一光年厚的鉛層，而很可能不會(huì)打擾其中任何一個(gè)原子。要鑒別出哪些反應(yīng)是由宇宙線引起的 ，并把它們與中微子引起的 反應(yīng)區(qū)別開，這不是一件容易的 事情。

　　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題做出了巨大貢獻(xiàn)。戴維斯用來檢測(cè)中微子的 靶體很龐大，那是整整一節(jié)鐵路槽罐車的 四液體。產(chǎn)品的應(yīng)用范圍廣泛，涉及電子工業(yè)、航空航天、化學(xué)工業(yè)、機(jī)械電器、建筑工業(yè)、交通運(yùn)輸、能源工業(yè)、生活?yuàn)蕵?、衛(wèi)生、水處理、水文裝備等行業(yè)。為避免宇宙射線的 影響，他把實(shí)驗(yàn)室建在1600多米深的 一個(gè)金礦中。厚厚的 巖石覆蓋層保護(hù)著這節(jié)槽罐車，使它免遭宇宙線的 轟擊。他的 目的 是要探測(cè)由太陽核心區(qū)域的 核聚變反應(yīng)產(chǎn)生的 中微子。