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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。一顆中微子穿過(guò)水的時(shí)候,如果與遇到的原子核發(fā)生相互作用,會(huì)產(chǎn)生一種帶電粒子。
天文學(xué)的研究對(duì)于我們的生活有很大的實(shí)際意義,對(duì)于人類的自然觀有很大的影響。古代的天文學(xué)家通過(guò)觀測(cè)太陽(yáng)、月球和其他一些天體及天象,確定了時(shí)間、方向和歷法。這也是天體測(cè)量學(xué)的開(kāi)端。
如果從人類觀測(cè)天體,記錄天象算起,天文學(xué)的歷史至少已經(jīng)有五六千年了。天文學(xué)在人類早期的文明史中,占有非常重要的地位。埃及的金字塔、歐洲的巨石陣都是很有名的史前天文遺址。哥白尼的日心說(shuō)曾經(jīng)使自然科學(xué)從神學(xué)中解放出來(lái);來(lái)自深空的宇宙線與地球大氣中的原子碰撞,會(huì)產(chǎn)生很多中微子,它們與來(lái)自深空的中微子的比例達(dá)到500000∶1??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)了個(gè)缺口。
天文學(xué)研究的對(duì)象有極大的尺度,極長(zhǎng)的時(shí)間,極端的物理特性,因而地面試驗(yàn)室很難模擬。因此天文學(xué)的研究方法主要依靠觀測(cè)。
由于地球大氣對(duì)紫外輻射、X射線和γ射線不透明,因此許多太空探測(cè)方法和手段相繼出現(xiàn),例如氣球、火箭和航天器等。天文學(xué)的理論常常由于觀測(cè)信息的不足,天文學(xué)家經(jīng)常會(huì)提出許多假說(shuō)來(lái)解釋一些天文現(xiàn)象。然后再根據(jù)新的觀測(cè)結(jié)果,對(duì)原來(lái)的理論進(jìn)行修改或者用新的理論來(lái)代替。這也是天文學(xué)不同于其他許多自然科學(xué)的地方。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。