萬(wàn)不可小視數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的業(yè)余生產(chǎn)者
1987年2月23日夜,日本的地下觀測(cè)站神岡中微子探測(cè)器二代(Kamiokande II)在13秒內(nèi)一連觀察到了24個(gè)中微子?!?4”這個(gè)數(shù)聽(tīng)起來(lái)也許不算大,但這個(gè)觀測(cè)站一般只能在一小時(shí)內(nèi)發(fā)現(xiàn)兩三個(gè)中微子,而且很少是一次性發(fā)現(xiàn)。所以這一次有點(diǎn)非同尋常。但這一結(jié)果究竟意味著什么得過(guò)幾個(gè)小時(shí)才能知道,因?yàn)檫€有其他一些事情沒(méi)有揭曉。
天體物理學(xué)家們很久以前就已提出,在一顆恒星爆炸之后,它的大多數(shù)能量將以中微子的形式釋放出來(lái)-這些低質(zhì)量的亞原子微粒將輕松穿透各個(gè)行星,就像子彈穿透紙巾一樣容易。這種理論還認(rèn)為,在這種爆炸的前期階段,唯一可以觀察到的跡象就是一陣微粒雨;幾小時(shí)之后,大爆炸才會(huì)顯現(xiàn)為可見(jiàn)的光線。因此,科學(xué)家們估計(jì),當(dāng)我們附近的一顆恒星發(fā)生超新星變化時(shí),我們會(huì)首先發(fā)現(xiàn)中微子,三個(gè)小時(shí)之后才會(huì)在可見(jiàn)光譜中觀察到恒星的爆炸。
要測(cè)試中微子和可見(jiàn)光之間的這種相關(guān)性,必須分別觀察兩者,然后測(cè)量他們之間的時(shí)間差。但這里存在一個(gè)操作問(wèn)題:你必須找到正確的觀察點(diǎn)。這對(duì)觀察中微子來(lái)說(shuō)倒不是一個(gè)多么大的難題。由于神岡觀測(cè)站的觀測(cè)中心是球形的,它可以記錄下任何正在穿越地球的中微子,不管它們來(lái)自哪個(gè)方向。但要看到爆炸的光線,望遠(yuǎn)鏡必須在絕對(duì)正確的時(shí)間對(duì)準(zhǔn)絕對(duì)正確的觀察點(diǎn)。不用說(shuō),這對(duì)茫茫太空來(lái)說(shuō)就像大海撈針一樣。
正因?yàn)檫@樣,要想靠職業(yè)天文學(xué)家尋遍整個(gè)天空的各個(gè)角落,盡可能地去捕捉(如果有可能的話)這一瞬間,那職業(yè)天文學(xué)家的數(shù)量根本就不夠。不過(guò)這沒(méi)關(guān)系,因?yàn)橛胁幌聰?shù)千個(gè)業(yè)余天文學(xué)愛(ài)好者也很愿意做這件事。他們可以使用相對(duì)廉價(jià)的電腦望遠(yuǎn)鏡,裝上一個(gè)道布森(Dobsonian)光學(xué)鏡就可以讓一個(gè)不足5英尺長(zhǎng)的望遠(yuǎn)鏡達(dá)到相當(dāng)大的孔徑(12英寸并不稀奇);他們還可以使用靈敏的CCD(charge-coupled device,電荷耦合設(shè)備)傳感器,相比人的眼睛,這種設(shè)備能收納更多的光線。就靠這些,當(dāng)代的業(yè)余天文學(xué)愛(ài)好者們能拍出相當(dāng)不錯(cuò)的太空照片,比100年前的職業(yè)天文學(xué)家們用房子一樣大的望遠(yuǎn)鏡拍出的照片還要強(qiáng)。