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7月22日:让我们感知天文学

2009-07-21 来源:光明日报 作者:本报记者 金振蓉 我有话说

天文学家们仰望星空,他们的研究对象,那些天体离我们是那么遥远。对公众来说,天文学似乎离得很远。然而,今年7月22日将要发生的壮观日全食现象,给埋首劳作的人们一个仰望天空的时机,也让更多的人在这一天与天文学亲密接触一回。

为了迎接百年一遇的日全食,近日,世界各地的大批旅游者和天文爱好者,陆

续来到我国,在多个最佳观测点上,兴奋地期待着这个时日的到来。对于大多数人来说,一生中能赶上一次日全食实属不易,更何况还是如此隆重的“天文盛宴”。然而,俗话说“外行看热闹,内行看门道”,天文工作者这些时日也一直忙碌着,他们的任务是要在这个千载难逢的时刻进行一系列科学研究。在“临战”前的紧张氛围中,北京天文学会秘书长、天文科普专家景海荣接受了本报记者的专访。

日全食留下的科学难题

从古代人们对“天再旦”天象的不了解,到现在科学家已能将日食的发生,时间预报准确到“秒”,应该说时至今日,人类对日食天文现象已经有了全面、透彻的了解。然而,科学家一直对日冕现象存有许多疑惑。在日全食发生的短暂时间里,太阳本身的亮光被遮挡,而太阳周围却展露出一层美丽的晕光,这层晕光平时的亮度只有太阳本身的百万分之一,因此只有在发生日全食时才能展露出本来的面目,这便是日冕。“日冕加热”现象是科学家们正在努力寻找答案的一个科学问题。

根据恒星结构理论,太阳发光的源泉是内部的热核反应,太阳的温度从内部的上千万摄氏度降到表面的几千摄氏度。但令人奇怪的是,光谱观测发现,到了太阳表面光球层以外的日冕层,太阳大气的温度又突然从几千摄氏度增高到上百万摄氏度。人们的一般常识是“离热源越近,温度越高”,但日冕层为什么离热源越来越远,温度反而越来越高?这成为困扰天文学界的科学难题,至今也没有获得合理的解释。景海荣说,这次日全食的持续时间很长,为科学家提供了观测和研究的便利,可以获得更充分的第一手资料和数据。何况,科学家还要利用这短短的宝贵时间,看看还能不能发现彗星的踪影,这些在平时淹没在太阳光辉里的身影,此时最有可能现身。

此外,在日冕发生时,科学家还可能在地球空间科学方面有所收获。当太阳风吹不到地球时,电离层会发生怎样的变化,地球、太阳、月亮之间的运动、引力的变化关系,月球表面的重力的变化等都是科学家在日全食期间十分难得的研究机遇。

科学使日全食从神秘中走出来

今年是国际天文年。在这一年里,人类要纪念“以镜观天”400周年。自从人类有了科技手段,了解了日食发生的规律以后,往日种种有关日全食的迷信早已不攻自破了。

在我国古代,由于对日全食现象的恐惧,人们往往将日全食说成是上天的警告。景海荣说,在我国,直至新中国成立之前,由于天文学在我国还只有极少数人接触,科普工作更是谈不上,在我国广大农村天象迷信传说还有很大市场。新中国建立后,特别是近几十年来,随着我国教育水平的不断普及,科普工作力度的不断加大,可以说绝大多数群众已经从神秘天象中走出来,认识到种种天象不过是自然现象而已。然而,也有一些别有用心的人,仍在利用奇异天象来迷惑公众。为此,我们要进一步加大科普宣传的力度,将此次观测日全食,当作一次绝好的天文科普良机,让广大公众在观测活动中破除迷信,提高科学素质,进而提高天文学在社会中的地位。

天文学家是一个怎样的群体

伴随着人们对奇异的天文现象的关注,天文学家这个群体也自然引起了关注。他们的日常工作是一种怎样的状态?

景海荣说,与其他学科相比,天文学在我国相对来说是个小学科。天文工作者以研究工作为主。在一般人看来,天文学与天体打交道,跟我们现实生活似乎离得很远,而实际上,随着科技不断进步,人类正更多地将目光投向太空,不仅对于月球的科研活动一直热度不减,就是对于太阳,对于宇宙的探索也是不断深入。近些年,我国航天技术取得巨大成就,神舟飞船系列发射成功,这些都带动了许多天文分支学科的发展。

景海荣介绍说,近几十年来,在我国经济实力不断增强的背景下,对天文研究的投入不断加大,相继配备了一批大型天文设备,如今年投入4.5亿元安装的兴隆大型望远镜,还有投资达到10亿元的世界最大的射电望远镜也已立项,我国天文事业面临着前所未有的大好发展时机。

天文学是一门探索性极强的学科,从事天文学研究的科研工作者,代表了人类对未知世界好奇的天性,喜欢天文事业,充满求知欲望,是天文研究队伍的特质。他们中的许多人,从小就是天文爱好者。景海荣介绍,一项持续多年的天文奥赛,吸引了大批青少年参与,这项没有考试加分、没有任何功利色彩的比赛,参与的人数却持续增长,这说明了天文学后继有人。这些孩子一般日后都能取得优异的学习成绩,探索自然并不影响他们的日常学习,相反却能促进他们的求知欲。值得欣喜的是,在这些活动中,女孩子的参与比例在不断上升。

带着问题观测收获会更多

今年发生在我国长江流域的日全食蔚为壮观。全食带从印度西海岸开始,穿越印度、尼泊尔、不丹、孟加拉国,进入中国境内,然后沿长江而下,几乎覆盖了长江沿岸的主要城市,最后经舟山群岛进入太平洋。全食带长1万多公里,平均宽度约250公里。“在天气晴好的前提下,长江流域有3亿人足不出户就可以欣赏日全食,全国至少10亿人可以欣赏到日食,这个观测人口的数量是世界之最。”

但这毕竟不只是一项旅游项目,在前期做一些功课,特别是青少年,了解为什么会发生日全食这样的问题,也许能避免看热闹的盲目性,对提升科学探索的热情会带来不小的帮助。

据景海荣介绍,为了此次观测活动,科普宣传部门做了大量工作,中国科协制作了大量日全食科普挂图,分发到全国的中小学,尤其在日全食的最佳观测城市,如武汉、宁波、成都等,采用科普宣传车、天文科普报告等方式,大力进行天文科普宣传。

景海荣提醒观测者,不要一味地去选择最佳观测点,只要天气晴好,身处日食带的任何地方都是不错的观测点。不过,在长江流域以外地区的人们只能欣赏到日偏食,北京的食分大约在三分之二左右,是一个月牙儿形,能欣赏到如同月牙儿形的太阳也是一种不同的体验。

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