7月22日，人类将迎来被称为“世纪天文科普盛宴”的日全食。因为它食延长达6分钟，穿越我国长江流域50多个城市。
现在，日全食观测已进入倒计时。我们应该怎样理解和观测日全食？此次日全食有什么特色？为什么被称作“09长江大日食”？记者带着这些问题采访了中国科学院国家天文台研究员李竞。
作为一种自然天象，日全食的发生是因为月球绕地球转到太阳和地球中间时，如果太阳、月球、地球三者恰好位于一条直线，月球就挡住了射到地球上的太阳光。
众所周知，月球的体积要比太阳小得多，一个小的物体怎么会把大的挡住？李竞解释，这是因为太阳、地球、月球三者之间存在一种神奇的对称性：“太阳直径大约是月球直径的400倍，而地日距离又是地月距离的400倍，所以在地球上看去，月亮跟太阳几乎一般大。”
“太阳、地球和月亮三者之间的距离是在不停变化的，5亿年前情况不是这样，5亿年后也不是这样。恰好是地球上有人类活动的阶段可以看到日全食，不能不说是自然界巧合。”李竞说。
日全食发生时，地球仍在进行逆时针的自转和公转，所以月球的影子以很快的速度扫过地球表面，形成的带状区域窄则几十公里，宽则不超过300公里，这个区域就叫做日全食带。处于全食带内的人们就能看到日全食，而全食带附近的人们可以看到日偏食。
据李竞介绍，日全食一定发生在“朔”，即农历初一，这一天月球转到地球和太阳中间，但并不是每个朔日都会发生日全食。“由于月球绕地球轨道与地球绕太阳轨道有一个5度多的夹角，只有月球恰好处于两条轨道交点附近，而交点又处在地球和太阳之间时，才会发生日全食。”
日全食观测曾对科学发展作出重要贡献
日全食对科学界最大的贡献，莫过于广义相对论的验证。1915年，爱因斯坦发表了广义相对论，他预言：光也有质量，当它经过引力场的时候，会被吸引而变弯曲。
“这个预言是通过测量星光的偏移而被证实的。”李竞说，1919年日全食发生时，英国天文学家爱丁顿观测到从太阳背后的恒星发出的光线受到太阳引力作用而发生弯曲，为爱因斯坦的广义相对论提供了决定性的证据。
在元素周期表上居于第二位的氦元素，也是在日全食观测中被发现的。“在1868年的一次日全食观测中，天文学家发现色球上有一条不属于任何已知元素的谱线，他们大为高兴，将这个新发现的元素命名为Helium，在拉丁语中的意思是‘太阳元素’。又过了20多年才知道，原来Helium就是在地球上也存在的氦元素。”
此外，科学家还曾借助日全食观测来探究日地关系，包括太阳活动对地磁场、电离层的影响等。
“在空间时代到来之前，研究太阳活动唯一的手段是通过日全食的观测；空间时代到来之后，人类能够向太空发射探测器，没有日全食的时候也能研究太阳。所以，客观地讲，随着时代的进步，日全食观测作为科研手段的地位变得稍微次要了，更多地成为一种科普活动。”李竞说。
长江大日食为本世纪持续时间最长的日全食
在李竞看来，长江大日食之“大”主要体现在两个方面：一是食延长，二是日全食带人口稠密。
所谓食延，是指从日全食开始到日全食结束的时间，一般为2-3分钟；而长江大日食的食延最长可达6分多钟，不但是整个21世纪持续时间最长的一次日全食，也是1813年至2309年近500年间我国境内持续时间最长的一次日全食。
“7月22日这天，月球正好处在近地点附近，看上去较大；地球正好处在远日点附近，看见的太阳较小。所以月球遮住太阳的时间就比较长。”李竞解释说。
作为一名普通的天文爱好者，长江大日食应该看什么、怎样看呢？
李竞说，在全食刚开始和即将结束的瞬间，会出现美丽的贝利珠和钻石环；而当太阳被完全遮住时，日冕、色球和日珥都是难得一见的景观。
他提示，即使在日全食发生过程中，也不能用眼睛直视太阳，一定要使用专业的日食观测眼镜。使用望远镜时，除非在物镜前加装专业滤光片或滤光膜，否则也不能直接观测太阳。如果实在没有工具，可以利用小孔成像的原理，在一张白纸上扎几个针孔，对着太阳把影子投射到白板上。
