中国古代科学家的故事:最早的太阳黑子记载

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中国古代科学家的故事:最早的太阳黑子记载插图

月球背面的环形山,都是用已故的世界著名科学家的名字命名的。以中国科学家命名的环形山共有五座,其中有一座就是以战国时代天文学家石申夫命名的。

天文学是我国古代最为发达的自然学科之一,文献数量可与数学并列,仅次于农学和医学。在古代,天文最初却是数术的一种,主要用来推测吉凶。古人把日月星辰奉为神明,占星家通过天象的变化来占卜人间的吉凶祸福。

石申夫是魏国的星象家,他每天要通过观测星象的变化预测天意,比如哪颗星星非常明亮,可能预兆着对应的方位会有好事发生,哪颗星星一下变暗淡了,可能预兆着一位有影响力的人要过世了。
当时没有精密的观测仪器,石申夫只能靠肉眼对天空中的恒星作长期细致的观测。一天晚上,石申夫正盯着璀璨神秘的夜空,忽然意识到行星的运动是有一定规律的,比如木星运动有快有慢,经常偏离黄道向南北移动,火星甚至还会逆行!

惊喜的石申夫继续观察下去,推算出木星的回合周期为400天整,只比现在准确数值398.88天差1.12天;还推算出水星的回合周期是136日,比实际数值115日误差了21日。他对木星的观测尤为精细,观测到了木星的最后的卫星木卫二。而对于木星的卫星的发现,是在17世纪初望远镜发明之后,由意大利大科学家伽利略于1610年用望远镜观测木星时才发现的,比石申夫晚近两千年。
一个白天,石申夫的徒弟指着天空,惊恐地叫起来:“老师,你快看!太阳就像长了斑一样!”

石申夫忙出去一看,只见往日明亮的太阳上面有不少黑斑,而且突然出现局部发亮的现象,照得大家眼睛发痛。

这其实是太阳黑子,可是古人并不知道,所以非常慌乱。石申夫也从来没见过这样的景象,他忙叫大家不要直视太阳,以免灼伤眼睛。但这种天文现象太稀奇了,他又不想错过这次观察机会,怎么办呢?

忽然,一个点子涌上他的心头,石申夫叫徒弟端来一盆墨水,然后将水盆放到室外太阳底下,从墨水的倒影里观察太阳的景象。
这样一来,受到保护的眼睛能仔细观察太阳了。石申夫看见那些斑点达到最大后,又逐渐减小到消失,整个过程维持了很久很久,他记下了这一幕:“日中有立人之象。”成为世界上最早关于太阳黑子的记录。

石申夫和他的门徒长期观测星空,取得了许多重要的天文发现。他不但测制了世界上最早的星表,并且在四分历、岁星纪年、行星运动、天象观测和中国古代的占星理论等方面,都做出了重要的贡献,是世界方位天文学的创始人之一。

影响地球磁场的太阳黑子

当太阳活动明显活跃时,太阳表面的光斑就忽然增加,这个光斑就是太阳黑子,它实际上是太阳表面一种炽热气体的巨大漩涡,温度大约为4500摄氏度。
太阳黑子爆发时,会释放大量带电粒子流,冲击地球磁场,导致卫星信号、手机信号中断,还会对信鸽的磁场产生干扰。

中国古代科学家的故事:最早的太阳黑子记载插图(1)

太阳黑子图

第二次世界大战时,有一天,德国前线战事吃紧,后方德军司令部报务员布鲁克正在繁忙地操纵无线电台传达命令。突然耳机里的声音没有了。他检查机器,电台完整无损;拨动旋钮,改变频率,仍然无济于事。结果失去联系的前线陷入一片混乱,战役以失败告终。布鲁克因此被军事法庭判处死刑,他仰天呼喊冤枉。后来查清,这次导致无线电中断的罪魁祸首是太阳黑子。

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