第十五章
最大的望遠鏡
望遠鏡的大小，主要是用望遠鏡的口徑來衡量的。為了對天體作更仔細的研究和觀測，為了發現更暗弱的天體，多年來人們一直在增大望遠鏡的口徑上下功夫。但是，對不同的望遠鏡在口徑上有不同的要求。現在世界上最大的反射望遠鏡，是1975年蘇聯建成的一台6米望遠鏡。它超過了30年來一直稱為“世界之最”的美國帕洛馬山天文台的5米反射望遠鏡。它的轉動部分總重達800噸，也比美國的重200噸。
現在世界上最大的折射望遠鏡，是在德國陶登堡天文台安裝的施密特望遠鏡，改正口徑135米，主鏡口徑2米。德國這台折射鏡也超過了美國最大的施米特望遠鏡。美國在望遠鏡上的兩個“世界之最”被人相繼奪走了。1978年，美國一台組合後口徑相當於45米的多鏡麵望遠鏡試運轉。這台望遠鏡由6個相同的、口徑各為18米的卡塞格林望遠鏡組成。6個望遠鏡繞中心軸排成六角形，六束會聚光各經一塊平麵鏡射向一個六麵光束合成器，再把六束光聚在一個共同焦點上，多鏡麵望遠鏡的優點是：口徑大，鏡筒短，占地小，造價低。
最罕見的閃電
閃電是一種常見的自然現象，全世界每秒鍾約發生100次閃電。我們常見的閃電叫線狀閃電，明亮耀眼的閃電通道，猶如枝杈叢生的一根樹枝，婉蜒曲折，在隆隆的雷聲中從雲中伸向地麵。
除了線狀閃電之外，還有其他類型的閃電，例如帶狀閃電、球狀閃電和聯珠狀閃電。帶狀閃電與線狀閃電相似，隻是亮的通道比較寬，看上去好象一條較寬的亮帶。球狀閃電一般發生在線狀閃電之後。它是一個直徑為20厘米左右的火球，發出紅色或桔黃色的光，偶然發出美麗的綠色。球狀閃電一般維持幾秒鍾。火球在空中隨風飄移，喜歡沿物體邊緣滑行，還能穿過縫隙竄入室內。球狀閃電會發出嘶嘶的聲響，當它行將消失時會發出震耳的爆炸聲。1962年7月22日傍晚，幾位氣象工作者正在泰山頂上工作，突然一聲巨響，一個直徑約15厘米的殷紅色火球突然從窗戶中竄入西廂房內，在室內以2—3米／秒的速度輕盈飄移，幾秒鍾後經煙囪逸出。在它離開煙囪的一瞬間，發生了爆炸，使室內的油燈熄滅，暖水瓶膽被震為碎片。火球經過的床單上，留下了焦痕。煙囪也被擊壞。
各種閃電中，最罕見的閃電是聯珠狀閃電，世界上絕大多數人都未曾見過它。這種閃電形如一串發光的珍珠從雲底伸向地麵。1916年5月8日在德國德累斯頓城市的一所鍾樓上空，曾發生過一次聯珠狀閃電，不少人看到了它，並作了記載。人們首先看到了一個線狀閃電從雲底伸下來，擊中鍾樓；其後，人們看見線狀閃電的通道變寬，顏色也由白變為黃色。不久，閃電通道漸漸變暗，但整個通道不是在同時間均勻地變暗，因此明亮的通道變成了一串珍珠般的亮點，從雲底垂掛下來，美麗動人。人們估計亮珠有32顆，每顆的直徑有5米，亮珠之間的聯線隱約可見。之後，亮珠逐漸縮小，形狀變圓；最後，亮度愈來愈暗，終於完全熄滅。
由於聯珠狀閃電出現的機會極少，維持的時間也很短，因此，人們對這種閃電的成因研究得很少，形成的原因尚不清楚。
最大的粒子加速器
加速器是一種能人工把帶電粒子的束流加速到高能量的裝置。它是研究原子核和基本粒子的重要設備，近年來，在工農業和醫療衛生事業中的應用也日益廣泛。按粒子運動的軌道形狀，可分為直線型和圓型加速器兩大類，前者有高壓倍加器、靜電加速器和直線加速器，後者有電子感應加速器、回旋加速器、質子同步加速器等。
目前世界上最大的粒子加速器是美國費密國立加速器實驗室的一台質子同步加速器，它可以把質子加速到500GeV（1GeV代表10億電子狀）。束流強度已達2×1013質子／脈衝。實際上這台大加速器是由4台加速器組成：750keV的預注入器，200MeV的直線加速器，8GeV的快速增強器和500GeV的主加速器。預注入器也叫高壓倍加器，是用來產生質子束流的低能強流加速器。質子從這裏開始加速，把從離子源中引出的負氫離子加速到750keV；直線加速器，它由9節組成，總長約150米，安裝在地下隧道之中，它的作用是把預注入器中產生的束流加速到200MeV；束流從直線加速器出來，經中能輸運段，就來到快速增強器。這也是一個同步加速器，每秒鍾可加速15次。負離子注入時穿過一層薄膜，就剝去外層電子而成為質子。經多次加速後能量可達8GeV。然後引出束流向主加速器注入。主加速器直徑2千米，是截麵為馬蹄形的混凝土隧道，鋪設在深約7米的地下。它的作用是把質子加速到高能量，完成最後的加速。正常運行能量為400GeV，最高能量達500GeV。計劃在主加速器上再造一個超導主加速器環，預計能量可提高到1000GeV。