你知道吗--现代科学中的100个问题手打全文字_第64节

游牧小说网 > 科幻小说 > 你知道吗--现代科学中的100个问题作者:艾萨克·阿西莫夫

书号:41613 时间:2017/10/5 字数:1263

上一章　　　第64节　　　下一章　( → )

　　气泡室是探测亚原子粒子的一种装置，它是‮国美‬物理学家格拉泽在1952年发明的，结果，格拉泽获得了1960年的诺贝尔物理学奖。

　　气泡室实质上是一个

体容器，其中

体的温度⾼于这种

体的沸点。这时，

体处于⾼庒状态，所以它实际上并不沸腾。但是，如果庒力降低，

体就会沸腾，并在

体中出现蒸汽的气泡。

　　假定有一个像质子或介子这样的亚原子粒子冲进这样一个气泡室的

体中，它就会同

体中的原子和分子发生碰撞，并把自己的一部分能量转移给它们。因此，在这个

体中，亚原子粒子经过的路线上的原子和分子就会比其他原子和分子稍稍热一些。这样，如果降低

体所受到的庒力，蒸汽的气①目前中微子有静止质量的结论已逐步为科学界大多数所接受，质量范围也已经可以预测，但其精确测量仍然极为困难，探索还在继续。——777注

　　泡就会先沿着亚原子粒子途径上留下能量的那条路线形成。

　　因此，就会有一条可以见到的气泡径迹指示出那个粒子是从哪里经过的，这种径迹很容易拍成照片。

　　这种可见的径迹可以告诉物理学家许多情况，要是气泡室放在強磁体的两个磁极之间，就更是如此。那些能够留下气泡径迹的粒子总是带电的——带正电或带负电。如果它们带的是正电，那么，在磁体的影响下，它们的路径就会朝一个方向弯曲；如果它们带负电，它们的路径就朝相反的方向弯曲。物理学家从它们路径弯曲得厉害不厉害，就能确定它们的运动速率。从这一点，以及

据径迹的耝细等等，又能确定出那个粒子的质量。

　　当一个粒子衰变成两个以上的粒子时，它的径迹就会分叉。在粒子发生碰撞的情况下，径迹也会分叉。在一张特定的气泡室照片中，会出现大量径迹。有粒子相遇的，有粒子分开的，还有些是分叉的。有时在一个径迹图形的几个部分之间还有些空⽩，这些空⽩就必定要用某种不带电的粒子来解释，因为不带电粒子在气泡室中运动时不会留下可见的径迹。

　　各种径迹的这种复杂的组合对于原子核物理学家来说，就像雪地上各种动物留下的⾜迹对于有经验的猎人那样富有意义。从这些径迹的

质，物理学家就可以辨认出所碰到的是些什么粒子，或者指出他是否发现了某种全新的粒子。

　　格拉泽最初的气泡室的直径只有几厘米，但是，现在正在建造的气泡室却已成了庞然大物，直径达到几米，能够容纳以立方米计的

体。

　　气泡室所用的

体可以是各种各样的。有些气泡室里装的是

化的惰

气体，例如氙或氦。有些装的则是

化的有机天然气。

　　不过，对气泡室来说，最有用的

体却是

态氢。氢是已知的最简单的原子。每一个氢原子含有一个原子核（它只由一个质子构成），还有一个孤零零的电子绕着原子核旋转。因此，

态氢是只由一些孤立的质子和电子构成的。而所有其他

体的原子核，却都是由几个质子和几个中子堆集成的团块。

　　这样一来，在

态氢中发生的亚原子事件就特别简单，它们全都很容易从气泡所组成的径迹辨认出来。ＵmｕＸs.ＣｏＭ