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為什么天文望遠鏡越大越好? 我們要想觀察到非常遙遠的天體,就必須盡可能地使用大的天文望遠鏡,也就是說望遠鏡越大越好。這是什么原因呢? 望遠鏡的大小通常是指它的通光口徑,也就是物鏡的直徑大小。它是望遠鏡觀測天體能力的反映??趶皆酱缶湍苁占皆蕉嗟奶祗w輻射,聚光本領(lǐng)就越強。所以要想觀測到更遠、更暗的天體,就必須使用口徑大的望遠鏡。除此之外,我們通過望遠鏡的角分辨的倒數(shù)來衡量望遠鏡的分辨本領(lǐng),望遠鏡剛剛能分開兩個天體(或一個天體的兩部分)像的張角便是角分辨。在良好的天文臺址的條件下,口徑越大,望遠鏡的分辨率越高,所能觀測到的天體就越多。因此,天文學(xué)家大都傾向于建造越來越大的望遠鏡。 從伽利略發(fā)明第一架天文望遠鏡到現(xiàn)在,天文望遠鏡的發(fā)展非常迅速。300多年來,光學(xué)望遠鏡的口徑已從當(dāng)初的幾厘米發(fā)展到現(xiàn)在的10米。此外,望遠鏡家族還包括紅外望遠鏡、射電望遠鏡、X射線和γ射線望遠鏡、紫外望遠鏡,而且這些望遠鏡也越做越大。望遠鏡就好比是天文學(xué)家的“千里眼”,使他們獲得了大量寶貴的觀測資料,人們因此能不斷深入地探索宇宙的奧秘。 為什么有些天文臺建在海底? 中微子是宇宙空間中一種奇特的基本粒子。它是一種質(zhì)量比電子還要小得多的不帶電的中性粒子,但是它卻具有極大的穿透力,可以穿透任何物質(zhì),甚至從地球的這一頭穿到另一頭。 天文學(xué)家非常看重它,因為中微子攜帶著來自宇宙天體的信息,可是,如果我們想在太空中或是地球表面的大氣層中捕獲它真是太難了。于是,科學(xué)家根據(jù)中微子的特點,希望能夠利用地表的巖石和海水來阻隔來自宇宙的其他粒子,將搜尋、觀測中微子的裝置移到了地底下和海底,從而密切注視中微子,并設(shè)法捕獲它。 美國在夏威夷的“特瑪姆特”海底天文臺,就位于海平面以下4 800米深處。清澈的海水被作為匯集光源的裝置,同時為了避免水波和發(fā)光魚類的干擾,科學(xué)家也動了不少腦筋,對裝置作了技術(shù)處理,以保證觀測效果。 科學(xué)家宣稱,用海底天文臺來觀測和接收天體某種信息的效果,是地面天文臺所望塵莫及的。比如同樣是觀測太陽,海底天文臺就能觀測到太陽核心部分瞬間發(fā)生變化的情況,這是任何一架地面望遠鏡都無法辦到的。 為什么天文臺多設(shè)在山上? 世界各國天文臺大多都設(shè)在山上,人們主要用它來進行天文觀測和研究。 天文臺的主要工作是用天文望遠鏡觀測天體。天文臺設(shè)在山上,是為了離天體近一點嗎?不是的。 天體離我們都非常遙遠。離我們最近的天體——月亮,距離地球38萬多千米,一般的恒星離我們都在幾十萬億千米以外,地球上的高山一般只有幾千米高,縮短這么一小段距離,顯然是微不足道的。 星光要通過圍繞地球的大氣才能到達天文望遠鏡。大氣中的煙霧、塵埃以及水蒸氣的波動等因素,對天文觀測都有影響。大城市附近,夜晚城市燈光會照亮空氣中的微粒,使天空帶有亮光,妨礙天文學(xué)家觀測較暗的星星。遠離城市的地方,塵埃和煙霧較少,情況要好一些,但是這些影響還是比較大。 越高的地方,空氣越稀薄,煙霧、塵埃和水蒸汽越少,對天文觀測的影響就越小,所以天文臺多設(shè)在山上。 |
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