“拯救”太陽

小妖

公元前6世紀，在愛琴海東岸（今土耳其的安納托利亞高原上）居住著米迪斯和呂底亞兩大部落。后因不明原因，原本和睦的部落，要用戰(zhàn)爭來解決紛爭。古希臘天文學(xué)家泰勒斯十分痛恨戰(zhàn)爭，決定利用一次難得的日全食來消除戰(zhàn)禍。泰勒斯利用自己的天文知識，推算出公元前585年5月28日當?shù)貙l(fā)生日全食。

于是，泰勒斯公開宣布，上天對這場戰(zhàn)爭十分厭惡，將以“吞食”太陽來警示人們。若雙方不肯休戰(zhàn)，到時將大難臨頭。

但是兩部落的人們堅信上天會庇佑，并未將此事放在心上。

5月28日，正當交戰(zhàn)雙方打得難分難解的時候，日全食發(fā)生了，太陽被一點一點地吞食，黃昏降臨……

目睹了此番景象的交戰(zhàn)雙方，最終不敢違抗上天的意愿而停止交戰(zhàn)。

日食阻止了一場流血事件的發(fā)生，但是幾千年來，人們對于日食的情感更多的還是恐懼。

迷惑

日食作為一種天文現(xiàn)象，著實給古代的人們帶來了巨大的困擾，讓他們足足迷惑了幾千年。不論是在國內(nèi)還是國外，人們都用盡一切辦法“拯救”太陽。

在古代中國，人們認為這個吞掉太陽的大怪物是一只天狗；在古代印度，人們認為這個大怪物是一個魔鬼。古代斯堪的納維亞人部族認為日食是天狼食日；在古埃及，人們說日食的發(fā)生是因為一只想在天庭稱霸的禿鷹企圖奪走太陽神的光芒。于是，每當日食發(fā)生時，人們就焦急地用燃放鞭炮、敲鑼打鼓等辦法驅(qū)趕怪物，來拯救生活中離不開的太陽。

在公元前2300多年前我國就已經(jīng)有了當時最先進的天文觀象臺。根據(jù)《尚書》的記載，早在公元前1948年就有人觀測到了日食?！对娊?jīng)》中更是詳細記載了發(fā)生在公元前776年9月6日的日食：“十月之交，朔日辛卯，日有食之?！?/p>

不僅如此，我國歷來十分重視日食的預(yù)報，相傳夏代一位天文官因沉湎酒色漏報日食而被砍頭，朝廷以此來警示玩忽職守者。

我國有世界上最早、最完整、最豐富的日食記錄。在古代夏、商、周時期因歷史久遠，缺乏精確的文字記錄，因此難以精確地斷代，而日食天象就像是一座相當精確的歷史時鐘，可以幫助確定一些歷史事件的時間。

如今，隨著科技的發(fā)展，觀測日食不僅僅是為了研究，而是受到了越來越多的天文和攝影愛好者的追捧，人們以能拍到高質(zhì)量且構(gòu)圖精美的日全食照片為傲。

根據(jù)預(yù)報，“2015年全球唯一一次日全食將發(fā)生在3月20日，全食階段持續(xù)時間最長為2分鐘左右。但受地理位置和日食發(fā)生時間等因素影響，我國部分地區(qū)公眾只能看到一次日偏食?！?/p>

觀測日食不僅是為了滿足人們對天文現(xiàn)象的好奇心，科學(xué)家們稱想要了解太陽，通過日食是再好不過的了。

溯源

地球圍著太陽轉(zhuǎn)，月亮繞著地球轉(zhuǎn)。當月亮、地球和太陽三者走到一條直線附近時，日食就可能發(fā)生。因為月亮和地球都是不發(fā)光的球體，在太陽的照耀下，月亮和地球被照亮，而后面則出現(xiàn)了它們的影子。當月亮轉(zhuǎn)到太陽和地球中間，太陽、月亮和地球幾乎處于一條直線上時，長長的月影就落在了地球上。在月亮影子里的人們看起來，太陽被月亮遮住了，日食就出現(xiàn)了。

由于地球相對于月亮的影子有相對的移動，月亮相對于地球的影子也有相對的移動，因此日食發(fā)生時太陽是一點一點被“食”掉的，而所謂的“食”也就是指一個天體被另一個天體或其黑影全部或部分掩遮的天文景象。

月亮的影子有本影、半影和偽本影之分，它們分別對應(yīng)著不同的日食情形。本影是一個會聚的圓錐，投向它的陽光全部被月亮擋住，位于本影內(nèi)的人們看到的是日全食。

在半影內(nèi)，月亮只遮住太陽一部分，所以人們看到了日偏食。

而日環(huán)食的出現(xiàn)則是因為，月球在太陽和地球之間，但是距離地球較遠，它不能完全遮住太陽。

所以日食包括日全食、日偏食和日環(huán)食三種。

在日食中沒有什么比日全食更吸引人了。在這個時刻，人們可以看到：“太陽圓面的西邊緣，有黑暗的影子在開始逐漸擋著它，一向光芒四射的太陽圓面，慢慢地減少了。開始是缺了邊，接著越遮越多了，最后成為彎彎月牙似的一鉤，暗淡的光輝代替了光芒四射，黃昏代替了晴空萬里。轉(zhuǎn)瞬間，太陽被月亮遮蓋得只成一絲光線，就在這最后光明消失之前，太陽邊緣突然冒出像‘珍珠一樣的光彩。他的出現(xiàn)只有一兩秒鐘的時間，接著，太陽就全部被月亮遮擋，日全食發(fā)生了?！?/p>

當然，人們對于日全食的重視，還有一個原因——這是認識太陽的最好機會。我們平時所見到的太陽，只是它的光球部分，光球外面的太陽大氣的兩個重要的層次——色球?qū)雍腿彰?，都淹沒在光球的明亮光輝之中。色球?qū)邮翘柎髿庵械闹袑?，它是在光球之上厚約2000千米的一層；在太陽外面，還包圍著溫度極高（百萬攝氏度）但卻十分稀薄的等離子體，延伸的范圍比太陽本身還大好幾倍，這叫做日冕。日冕的光度只有太陽本身的百萬分之一，平常它完全隱藏在地球大氣散射光造成的藍色天幕里。日全食發(fā)生時，月亮擋住了太陽的光球圓面，在漆黑的天空背景上，相機顯現(xiàn)出紅色的色球和銀白色的日冕，科學(xué)工作者可以在這一特定的時機、特定的條件下，觀測色球和日冕，并拍攝色球、日冕的照片和光譜圖，從而研究有關(guān)太陽的物理狀態(tài)和化學(xué)組成。

此外，日食發(fā)生時對研究相應(yīng)的氣象變化、生物反應(yīng)等都有一定的意義?？茖W(xué)史上有許多重大的天文學(xué)和物理學(xué)的發(fā)現(xiàn)就是利用日全食的機會做出的，而且只有通過這種機會才行。最著名的例子就是1919年的一次日全食，證實了愛因斯坦廣義相對論的正確性。1915年，愛因斯坦發(fā)表了在當時看來是極其難懂、也極其令人難以置信的廣義相對論，這種理論預(yù)言光線在巨大的引力場中會拐彎。人類能接觸到的最強的引力場就是太陽，可是太陽本身發(fā)出很強的光，遠處的微弱星光在經(jīng)過太陽附近時是不是拐彎了，根本看不出來。但如果發(fā)生日全食，擋住太陽光，就可以測量出來光線拐沒拐彎，如果拐了，彎度多大。機會在1919年出現(xiàn)了，英國天文學(xué)家愛丁頓觀測到的結(jié)果與愛因斯坦事先計算的結(jié)果十分吻合，從此相對論得到世人的承認。

日全食之始末

“晴空萬里，陽光普照，忽然，光輝的日輪西邊緣，被一個黑影（月亮）侵蝕了?！痹铝羷傞_始觸及太陽的那一瞬間，即月輪的東邊緣和日輪的西邊緣相外切的一剎那，就是日食開始的時刻。這是月輪和日輪的第一次“碰面”，也是日食的第一個重要階段，叫做“初虧”。

初虧后就進入了偏食階段，月亮繼續(xù)向東運行，日輪的發(fā)光面積逐漸被月亮擋住。慢慢地，太陽變成了鐮刀形，光耀也隨之慢慢變暗。

就在最后一線陽光消失前，“貝利珠”出現(xiàn)了。人們常用“曇花一現(xiàn)”來形容一件事情存在的時間短暫，而貝利珠的存在卻比曇花一現(xiàn)還要短促。1836年5月15日，英國天文學(xué)家貝利在觀測日全食過程中，發(fā)現(xiàn)在太陽將要被月亮完全擋住時，在日面的東邊緣突然出現(xiàn)了一弧像鉆石似的光芒，就好像是鉆石戒指上引人矚目的閃耀光芒，同時在瞬間形成為一串發(fā)光的亮點，這些如珍珠般的亮點被高高地懸掛在漆黑的夜空中，很是壯觀。人們稱這種現(xiàn)象為“珍珠食”，也叫貝利珠。

貝利珠過后，月輪的東邊緣和日輪的東邊緣相內(nèi)切，這就到了日全食的第二個階段“食既”。

食既后，月輪很快就到了日輪的中央。這一瞬間被稱為“食甚”。此時，你可以看到日珥和日冕。整個日全食過程到此恰好完成了一半，剩下的一半就好像是把剛才發(fā)生過的影像，再倒著播放一遍。

月輪和日輪再次相切，天空中慢慢恢復(fù)了太陽的光芒，即“生光”。當太陽與月亮徹底分后，太陽就“復(fù)圓”了。

解惑

還記得2009年7月22日的那次壯觀的日全食嗎？在那天，日食帶橫掃東半球，我國全食帶經(jīng)過的地區(qū)有成都、重慶、武漢、杭州和上海等城市，在這些城市都可觀賞到4分鐘以上的日全食，此次景象被評為21世紀我國最重要和最值得觀看的壯麗天象，引來了無數(shù)天文及攝影愛好者。

為什么此次日全食的影響范圍如此之廣，什么是日食帶？

以北京著名的街道長安街為例，它是東西走向的，當你晚上在長安街上從西向東行走的時候，每盞路燈都會把你的影子投射到地面上。當你走過某一盞路燈時，影子是如何移動的呢？

開始，你在燈的西面走，身影自然順著街道向西：慢慢地，你走過了這盞燈，到了燈的東邊，影子自然也隨之向東。了解了這個原理，就可以更容易理解什么是日食帶。

如果把太陽當作路燈，把月亮當作行人，那么，月影就相當于人的身影。月亮從西向東運行，它的影子就從西向東掃過地面。月影所到之處，構(gòu)成了一條帶子，這條帶子的延伸方向也是從西向東：影子先在西邊，逐漸移向東邊。

于是，月影掃過的地帶，就都可以看見日食，所以這條帶就叫做日食帶。

為什么日全食總是在不同地方出現(xiàn)？

2008年8月1日的日全食，在我國的合適觀測地只有少數(shù)西北偏遠地區(qū)。而2009年7月22日的日全食的可觀測范圍，涵蓋了我國長江中下游和南亞各國的許多大中城市及人口稠密地帶。

我們已經(jīng)知道，日食是因為月球擋住了太陽的光芒。日食發(fā)生時，被月球擋住陽光的區(qū)域在月地之間形成一個陰影“圓錐”，地球表面擦過它的部分才能看到日全食。由于日月軌道所限，地表能切到“圓錐”的最大截面，直徑也不到270千米，隨著地球自轉(zhuǎn)掃過狹窄的一條能看到日全食的地帶。每次日全食發(fā)生時日、地、月三者的相對位置和角度不同，月影“圓錐”也就掃在地球上的不同地點。

不可以直接用肉眼觀測日食

幾十年前，德國有幾十人雙目失明，就是因為他們直接用眼睛看日食。太陽光以及其中看不見的紅外線中包含大量的熱能，被物體吸收后會產(chǎn)生大量的熱。如果用眼睛直接看太陽，即使只看短短的一剎那，眼睛就會受到很大的刺激，長時間很難恢復(fù)。在眼睛里有一個水晶體，它能起到聚光鏡的作用，如果對準太陽看，太陽的熱能被它聚集在眼底的視網(wǎng)膜上，就會覺得刺眼；如果經(jīng)過一些時間后，視網(wǎng)膜就會被燒傷而失去視力。在發(fā)生日食時，大部分時間都是偏食，月亮只擋住了一部分太陽，剩下的部分仍然和平常一樣，所以直接用眼睛看日食的時間長了，同樣會燒傷眼睛。

觀看日食可以采用專業(yè)的太陽濾光眼鏡，它可以過濾掉太陽中的絕大部分強光。這時我們就能看到太陽清晰地輪廓。

當然，我們也可以自制普通的“濾光鏡”，通常可用一塊涂黑的玻璃或者用煙火將玻璃表面熏黑，注意墨層的厚度要均勻，如此，通過這塊墨玻璃就能看到古銅色的太陽，這種被中和了的光，看上去既不刺眼，也不影響觀看效果。