云室

成分

这是一个非常经典的物理实验，有助于理解宇宙中一些最基本的粒子。

该装置是由一个鱼缸制成的透明室，底部有一块由干冰(固体二氧化碳)冷却的铝板。这意味着在室温下，腔体的顶部和底部在-80℃时存在巨大的温差。

一块布浸泡在酒精中(这里是异丙醇)，在室温下酒精蒸发产生蒸汽。然而，燃烧室的底部非常冷，这意味着当蒸汽下降时，它会冷却，直到最终开始凝结，形成一团酒精液滴，落在底部的盘子上。

就在液滴自然形成的点之上，有一片区域是过饱和蒸汽。这意味着温度足够低，液滴可以生长，但不足以让液滴自发形成。这个区域对任何可能使形成液滴稍微容易一点的东西都非常敏感，所以一旦液滴开始，它就会不断生长。

如果一个带电的辐射粒子在空气中运动，它将倾向于撞上一系列的空气分子，留下带电离子的痕迹。这可以形成水滴的核，然后再生长。这意味着，在带电离子的尾迹中，形成了一条水滴线——云迹——让你可以看到它们的路径。

带电辐射粒子穿过空气分子，将电子从空气分子上撞开，产生带电离子。

与普通空气相比，酒精液滴更容易在这些离子周围凝结，因此形成了快速增长的液滴轨迹，显示了原始粒子的轨迹。

这种效果真的很让人上瘾，而且令人难以置信的是，这么小的东西能对现实世界产生如此大的影响。

云室

正是这个原理被用来探测一些亚原子粒子。如果你施加一个磁场，一个粒子会弯曲，弯曲的程度取决于它的质量和电荷，所以你可以用这种方法区分不同的粒子。

有史以来观测到的第一个正电子的云室照片©Carl D. Anderson, APS

如果你想自己建一个的话

干冰很冷，所以要戴上合适的手套并小心处理。

如果你能弄到干冰，这并不难做，但这里有一些建议。

不要完全密封鱼缸，否则当你冷却它的时候，里面的空气会收缩，你的鱼缸会爆炸。

要达到合适的条件需要一段时间，所以要有耐心。

最困难的部分不是制造云的轨迹，而是看到它们。在底板上涂漆也有帮助，在轨道形成的水平面上安排照明，在昏暗的房间里观看也有帮助。