民众大舞台——风俗世情

9. 冰透镜趣闻

　　在米内斯・弗恩的小说《哈特拉斯上尉历险记》中， 探险队员在探险途中遇到了特大暴风雪， 温度低至零下48 摄氏度。当人们要点火做饭时， 发现装火柴的袋子丢失了。而干吃那些冻得像石头一样冷硬的食品是不可能的， 可是要去营地取来火种， 需要几天的时间。怎么办呢？

　　正当大家焦急万分的时候， 一位队员竟然想到这样一个主意： 用冰来取火！ 事已至此， 也只能试一试吧！

　　大家取来一块直径约1 米的大冰块， 用小刀和斧子修凿成一块凸透镜。当他们将透镜对准太阳时， 阳光经过透镜会聚到堆放的易燃物上。过了一会儿， 易燃物竟然真的着起火来。探险队员们为他们的成功而欢呼。

　　这是个故事， 但是， 它真的可以做到吗？ 读者也不妨做一做这个实验。无独有偶， 美国的中学课本中就有关于冰透镜的论述， 并要求中学生亲自动手做这个实验。

　　有趣的是， 早在1600 多年前的中国晋代就有这样的记载。

　　博物学家张华在他的名著《博物志》中写道： “削冰令圆， 举以向日， 以艾承其影， 则得火。”可以想见， 古人为此会感到多么惊奇吧！ 也的确有不少人怀疑张华的说法。

　　其实具有现代科学知识的人不难想见， 这种圆型冰块并不是任意的， 它是中央厚、边缘薄的凸透镜。清代科学家郑复光的态度很科学， 他亲自动手做实验以验证张华的说法。

　　郑复光有一把锡茶壶， 这个壶底微凹， 灌上热水， 而后把大冰块在上面旋转， 把冰块烫磨成两块光滑的凸透镜。用它按张华话去实验， 结果还真的取火成功了。

　　在达到张华要求的前提下， 还可磨削成截面为棱形的冰块。它也同样具有汇聚光线的作用。为什么取火时冰块不会融化呢？ 因为光线是穿过透镜， 而不是汇聚在透镜内。

　　冰透镜的用途还远不是为了取火， 现代科学家也把它用作一种重要的实验器具。我们知道， 基本粒子中有一种中微子， 它的静止质量为零， 行进速度是光速。最厉害的是它的贯穿能力， 它穿过地球易如反掌。在研究太阳辐射时， 人们发现许多中微子“失踪”了。为此， 科学家想很多办法去捕捉中微子， 其中有一种办法是利用冰透镜制造中微子望远镜。科学家设想冰透镜的体积可达1 立方公里， 这差不多是90 万吨重了。美国科学家在世界最大的岛屿格陵兰岛上做实验， 如果可能， 将把冰透镜制作的中微子望远镜建在南极洲。张华有知， 会含笑于九泉了吧！