当月亮遮盖地球时
Steve发布于 2009/7/18 17:34:58 | 11400 次阅读  [][][]
文章来源:经济观察网 关键词:科学 日全食 月亮 地球
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  在印度达朗地区有一座神庙,供奉着一位“限制级”太阳神,全身赤裸,男性特征处被一轮太阳取代,月亮和行星围绕在太阳周围。这显然是“日神崇拜”的一种形式。作为地上光与热的来源,太阳代表着永恒和正义,在各民族神话中地位崇高,享受着先民的奉祀。

可如果赐予我们光明的太阳突然消失了呢?2009年7月22日的早晨,包括达朗这座至今依然享受民众香火的太阳神庙在内的多个地区,就将目睹这样的奇观:白昼时刻,太阳突然隐去了踪影,黑暗横亘大地,一时阵风四起,鸟兽归巢。这就是印度当地已经400年没有发生过的日全食——平常被太阳光辉淹没的月亮将一反常态地挺身于前,因为阳光的突然暗淡而变得清晰可见。出乎很多人的意料,达朗当地政府已决定利用这个机会对民众开展科学教育——要知道,根据当地宗教传统,发生这种“玄秘”之事时,人们必须匍匐在地,祈求太阳神平安归来,而绝对不能仰视。

相比印度,中国古代对太阳的态度可能相对“开明”。孔子学生子贡曾说:“君子之过也,如日月之食焉;过也,人皆见之;更也,人皆仰之”。用日月食来比喻君子的过失并鼓励“有过则改”,可见至少在春秋时期,知识阶层已经对日月食习以为常了,至少不会惊慌失措,匍匐在地。尽管如此,日与月还有其他的解读方式。在中国古代,太阳象征皇上,日食则被认作皇权中的不祥征兆,是“皇帝或国家出乱,导致上天震怒”的表现。《尚书》中曾记载道:天子和大臣们正在朝堂议事,突然太阳逝去,天地昏暗,于是天子和大臣们惊恐万状,下殿望空而拜,鼓乐齐鸣;不知发生何等灾异的百姓们四处狂奔;而那位负责预报日食的天文官却宿醉未醒,最终被推出斩首。这就是历史上著名的“书经日食”。这很可能是世界上关于日食的最早记录。

发生日食没有预报是死罪,但若谎报,反倒可能是幸事。公元726年,唐明皇李隆基封禅泰山的归途中,天文官预言将会出现日食但却没有发生,于是群臣纷纷上表,称颂李隆基的美德感动了上苍,免去了本该发生的日食。李隆基大喜,特邀当时伴随封禅的各国国王和使臣同贺,着实震慑了这些“八荒君长”。但今日的天文学家研究发现,历史上这次日食可能的确发生了,只不过中国地区看不到;这不得不让人怀疑,或许那根本就是有意“误报”,让皇帝显示自己“受命于天”。

中国传统预测天象往往通过数值计算,并没有考虑天体之间的几何轨道,这也是中西方天文学研究的最大差别。那些复杂之法只有经过专门训练的人才能掌握,历代王朝都禁止民间私自学习。但皇家供养的天文官员也会偷懒,或因学业不精,制定出来的历法并不适用,以致无法准确预测日月食的发生——古语曾说,“历法之效,验在交食”。明朝末年,钦天监就曾犯下这样的错误,因预报日食失误,必须对历法重新修订。恰在此时,西方的传教士们陆续进入中国,于是徐光启得以结识了利玛窦、汤若望,文艺复兴时期的天文学知识使之大开眼界,终于编纂成“崇祯历书”。但由于明王朝迅速覆灭,汤若望修订之后的文本,顺势成为清朝的官方历书,也自此开始了传教士执掌清朝钦天监180多年的历史。

可惜清朝的钦天监虽掌握了先进的天文学知识,却并不从事科学工作,而是继续为皇家制定皇历,预测吉凶。到了清末,钦天监甚至已懒于进行实际观测,干脆把预报结果重抄一遍交差。到了1907年1月,在清朝的“龙兴之地”发生了日全食,只是不知道这一次,清朝的钦天监有没有据此解读出4年之后清王朝的倾覆。

如今,虽然全球每年都会发生2-5次日食,但由于地球表面大部分是海洋,还有沙漠高山等人迹罕至之处,能够看到日食,特别是全食的机会并不多。其中最值一提的是90年前发生在非洲的一次日全食,它首次验证了爱因斯坦的广义相对论。在此之前,爱因斯坦虽然已受到德国学术泰斗普朗克的赏识,但他的理论在当时太过惊世骇俗,竟然要挑战已经稳固200多年的牛顿“绝对时空”,无法获得大多数人的理解。爱因斯坦还预言,经过太阳附近的星光路径会被弯曲,从而看上去(与夜晚相比)位置有所移动,并精确认为偏离1.75角秒。

当时正与德国激战的英伦三岛却有一位科学家认识到了爱因斯坦的价值,这就是剑桥大学天文学家爱丁顿。他敏锐地认识到,发生日全食时,太阳光完全被遮挡,只要观测太阳附近星光偏折就可以检验爱因斯坦的预言。而1919年5月29日的日全食恰恰符合这个理想条件。爱丁顿是贵格会派教徒,这个教派奉行和平主义,拒绝服兵役。于是爱丁顿只得等到1919年战争结束,带领一支探险队前往非洲观测日全食,检验星光的弯曲。

爱丁顿用加权平均的方法,对3个观测结果给出偏离1.64角秒的结果,与爱因斯坦的预言很接近,这个结果于11月6日皇家天文学会的特别会议上宣布。英国《泰晤士报》立刻报道了这个消息,原本只在科学圈里有些名气、不修边幅的爱因斯坦教授旋即变成了家喻户晓的科学明星。

自此以后,测量星光偏折,验证广义相对论也成为日全食观测中一项重要内容。上个世纪末,欧洲空间局发射了专门用于测量恒星位置的喜帕恰斯卫星,勿须日全食就可以测定太阳附近的恒星星光偏折,而卫星给出的数据与爱因斯坦的预言误差不超过千分之一。

今天的日全食,更多成为太阳物理学家和天文爱好者狂欢的盛宴,许多人不远万里追寻日全食的脚步,只为看到那持续几分钟的“黑太阳”。国际天文联合会下属的日食公众教育委员会主席帕萨科夫经历过26次日全食,封他当主席的确是实至名归。当然,这并不单单是为了猎奇,他痴迷的原因是为了寻找造成太阳大气层——日冕高温之谜的答案。太阳表面温度只有6000摄氏度,而日冕则高达百万摄氏度,为什么“空气”比烘烤它的“火炉”还要热?天文学家迄今未能给出满意的答案。帕萨科夫的工作就是通过观测,从理论上寻找答案。

这一次,帕萨科夫当然也不会错过。7月22日,帕萨科夫将选择到浙江省安吉县的天荒坪进行他的第49次日食观测。

或许有必要回忆一下国内最近一次日全食——2008年8月1日,新疆。近两万人涌到这片人烟稀少、交通不便的西部戈壁,只为观赏这一片刻奇观。但发生在傍晚导致观测的遗憾,且当时持续时间不过2分多钟。即将发生的“7·22”日全食,在我国境内最长将持续5分55秒。下次领略相同景观,要等到漫长的123年之后了,这一事件可能仍将是那些陌生的人们——我们孩子的子孙们——最感兴趣的话题。

观测时间和地点——

7月22日上午,从印度开始,日全食经尼泊尔进入我国西藏,并沿长江沿线直到上海,然后进入太平洋,在大洋中部结束,形成长达4000公里、宽约250公里的全食带。境内3亿人可看到日全食,其他地区可看到程度不同的日偏食。以上海为例,日全食将从9点36分48秒开始,持续大约5分钟。更多可查询:http:/xjubier.free.fr/en/site_pages/solar_eclipses/TSE_2009_GoogleMapFull.html

如何观测——

用眼睛或望远镜直接观看非常危险。首选标准太阳观测眼镜 (或滤光膜)和物镜前加滤光镜的望远镜。只有全食阶段才可直接观看——请特别留意全食开始或结束时阳光从月球边缘山谷中迸射而出的璀璨贝利珠和钻石环;气温变化也值得关注。

没有望远镜,用纸板做一个直径5毫米的小孔,偏食阶段可以投射出来“蛾眉日”(或者树影下直接投射出来),这时可以拍摄妙趣横生的“日食纪念照”。还可用一张白色床单观察月影在掠过时形成的波纹,都非常简易有趣。

当然最重要的,建议亲自去体验,而非通过电视屏幕。

孙飞廉

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