民眾大舞台——風俗世情

9. 冰透鏡趣聞

　　在米內斯・弗恩的小說《哈特拉斯上尉曆險記》中， 探險隊員在探險途中遇到了特大暴風雪， 溫度低至零下48 攝氏度。當人們要點火做飯時， 發現裝火柴的袋子丟失了。而幹吃那些凍得像石頭一樣冷硬的食品是不可能的， 可是要去營地取來火種， 需要幾天的時間。怎麽辦呢？

　　正當大家焦急萬分的時候， 一位隊員竟然想到這樣一個主意： 用冰來取火！ 事已至此， 也隻能試一試吧！

　　大家取來一塊直徑約1 米的大冰塊， 用小刀和斧子修鑿成一塊凸透鏡。當他們將透鏡對準太陽時， 陽光經過透鏡會聚到堆放的易燃物上。過了一會兒， 易燃物竟然真的著起火來。探險隊員們為他們的成功而歡呼。

　　這是個故事， 但是， 它真的可以做到嗎？ 讀者也不妨做一做這個實驗。無獨有偶， 美國的中學課本中就有關於冰透鏡的論述， 並要求中學生親自動手做這個實驗。

　　有趣的是， 早在1600 多年前的中國晉代就有這樣的記載。

　　博物學家張華在他的名著《博物誌》中寫道： “削冰令圓， 舉以向日， 以艾承其影， 則得火。”可以想見， 古人為此會感到多麽驚奇吧！ 也的確有不少人懷疑張華的說法。

　　其實具有現代科學知識的人不難想見， 這種圓型冰塊並不是任意的， 它是中央厚、邊緣薄的凸透鏡。清代科學家鄭複光的態度很科學， 他親自動手做實驗以驗證張華的說法。

　　鄭複光有一把錫茶壺， 這個壺底微凹， 灌上熱水， 而後把大冰塊在上麵旋轉， 把冰塊燙磨成兩塊光滑的凸透鏡。用它按張華話去實驗， 結果還真的取火成功了。

　　在達到張華要求的前提下， 還可磨削成截麵為棱形的冰塊。它也同樣具有匯聚光線的作用。為什麽取火時冰塊不會融化呢？ 因為光線是穿過透鏡， 而不是匯聚在透鏡內。

　　冰透鏡的用途還遠不是為了取火， 現代科學家也把它用作一種重要的實驗器具。我們知道， 基本粒子中有一種中微子， 它的靜止質量為零， 行進速度是光速。最厲害的是它的貫穿能力， 它穿過地球易如反掌。在研究太陽輻射時， 人們發現許多中微子“失蹤”了。為此， 科學家想很多辦法去捕捉中微子， 其中有一種辦法是利用冰透鏡製造中微子望遠鏡。科學家設想冰透鏡的體積可達1 立方公裏， 這差不多是90 萬噸重了。美國科學家在世界最大的島嶼格陵蘭島上做實驗， 如果可能， 將把冰透鏡製作的中微子望遠鏡建在南極洲。張華有知， 會含笑於九泉了吧！