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建造在地下的 中微子探測(cè)器
如果我們想要通過(guò)中微子去探索太空,那么我們必須要解決兩個(gè)問(wèn)題。個(gè)問(wèn)題是我們已經(jīng)談?wù)撨^(guò)的 :中微子與其他物質(zhì)的 相互作用極其微弱??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。解決這個(gè)問(wèn)題的 辦法比較簡(jiǎn)單,就是可以把大量的 物質(zhì)放入一個(gè)大容器中,增加兩者發(fā)生相互作用的 概率。第2個(gè)問(wèn)題就比較微妙了。當(dāng)我們“檢測(cè)”到一顆中微子的 時(shí)候,我們實(shí)際上并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)或捕到這顆中微子,而是發(fā)現(xiàn)一顆原子發(fā)生了某種非同尋常的 變化。研究人員把出現(xiàn)這種奇特的 現(xiàn)象歸因于一顆看不見(jiàn)的 中微子。
建造這臺(tái)儀器的 技術(shù)并不難。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)。然后,研究人員把一條帶有連成一串的 60個(gè)檢測(cè)器模塊的 電纜往下放進(jìn)這個(gè)洞里,并給這個(gè)洞澆滿水,讓它重新。
當(dāng)一顆中微子在“冰立方”中觸發(fā)了與某個(gè)原子核的 反應(yīng)的 時(shí)候,會(huì)產(chǎn)生閃光。檢測(cè)器就把閃光記錄下來(lái),地面的 計(jì)算機(jī)根據(jù)記錄下來(lái)的 數(shù)據(jù),可以重新構(gòu)建出每一顆中微子的 特性,并確定它們的 能量及其來(lái)向。
“冰立方”中微子探測(cè)器包括80串探測(cè)器模塊,預(yù)計(jì)2012年1月完全建成。一旦這臺(tái)探測(cè)器完全投入運(yùn)行,它可能在未來(lái)10年內(nèi)記錄下百萬(wàn)次以上的 深空高能中微子事件?!氨⒎健敝械拈W光大都不是來(lái)自深空的中微子產(chǎn)生,因?yàn)榈诌_(dá)地表的中微子大都來(lái)源于地球大氣層。這將給我們提供一個(gè)巨大的 數(shù)據(jù)庫(kù),用于分析一些劇烈的 太空事件,我們對(duì)宇宙起源和演化的 認(rèn)識(shí)也將邁上一個(gè)新臺(tái)階。我們常常通過(guò)天文觀測(cè)來(lái)了解宇宙的 奧秘。太空中的 天體會(huì)輻射出多種波長(zhǎng)的 電磁波。這些電磁波攜帶著各種不同的 信息,向我們揭示宇宙的 奧秘。除了電磁波外,天體還會(huì)發(fā)射一些實(shí)物粒子。
多虧了天文工作者的 精心愛(ài)護(hù),與之配套的 圓頂、座椅、附屬設(shè)備等,至今還保持著原來(lái)的 面貌,成為中國(guó)近代天文發(fā)展的 一個(gè)見(jiàn)證。
早在1874年,徐家匯天文臺(tái)的 建成初期就已經(jīng)展開(kāi)了地磁工作,后因上海徐家匯地區(qū)修建有軌電車(chē)產(chǎn)生了一定的 電磁干擾,1908年,法國(guó)傳教士在江蘇昆山市境內(nèi)一個(gè)叫陸家浜的 地方建成菉葭浜天文臺(tái),專(zhuān)門(mén)從事地磁觀測(cè),這也是法國(guó)傳教士大天文臺(tái)系 統(tǒng)的 一個(gè)組成部分。這才是真正意義上的現(xiàn)代天文臺(tái),其主要業(yè)務(wù)就是天文觀測(cè)和天文研究。1931年,該臺(tái)移往佘山,建立新的 地磁觀測(cè)臺(tái),后來(lái)成為上海局的 佘山地磁觀測(cè)站。