★啤酒瓶的啟示
美國物理學家格拉塞在開啤酒瓶時,注意到酒瓶玻璃上一些粗糙突起處的周圍特別容易產生氣泡,在對這個現象的深入研究中,他發現在過熱的**中,如果存在帶電離子,它周圍的**將氣化,在粒子經過的路上將顯示出一串看得見的氣泡,這就是粒子的徑跡。守候在旁邊的照相機及時拍下這曇花一現的情景,那就記錄了粒子運動的軌跡。他的這一想法導致發明氣泡室。
基本粒子實驗用的氣泡室裏裝的當然不是啤酒,而是零下二百多攝氏度的液態氫、重水或氮。通常作研究時,需要在氣泡室中放進由被研究物質製成的靶。但是,在研究質子或中子的性質時,氣泡室內的液態氫或重水既是一種顯示的介質,又是一種很理想的靶。因為前者的原子核是一個質子,後者的原子核則由一個質子和一個中子組成。這是氣泡室最受人歡迎的地方。
為了實現**的過熱狀態,人們利用機械係統移動活塞,從而使氣泡室內的壓強突然降低,幾毫秒之後它又恢複到正常狀態。氣泡室對外來的帶電粒子是敏感的,就在幾毫秒的短暫的瞬時,由加速器所產生的粒子恰好準點到來(即加速器與氣泡室“同步”),這時,氣泡室用閃光燈照明,並和立體照相設備自動攝影記錄。在拍得的照片上,我們能夠清楚地看到粒子的產生和湮滅過程。不過,真要發現一張有價值的照片也不是件輕鬆的工作,因為世界各國的大型氣泡室每年攝製的照片有幾千萬張,圖像識別及數值分析的工作相當複雜,一般都用計算機來處理。