 2008年8月1日人类迎来了一次全球性的日全食。这次日全食的可见范围将包括北极全部地区、俄罗斯、中国、加拿大等地。远东地区，北美的东北部，欧洲和亚洲大部分地区也可以看到这次神奇的天象。众多的天文爱好者们为了观察这一天空中的视觉奇观，不远万里、不辞辛苦等待这短短几分钟的日全食。但是对于人类来说，一次视觉盛宴只是感官的体会，在这个天文现象的背后，那些不为人所知的科学却是实实在在的一种宝贵的财富。也许很多人一辈子都没看到过日全食，对于我们生活的这个地球来说，人的一辈子和地球45亿年的历史相比，你会觉得这个难得的时刻其实就是人类自己去探索历史的一个机会。让我们就来看看日全食背后的科学吧！ 日全食如何产生 日全食发生时，月亮刚好移动到了太阳的前面。这时是正好是西方学说中的“新月”时间，是东方的农历初一。此时太阳、地球、月球三者恰好或几乎在同一条直线上(月球在太阳和地球之间)，于是太阳到地球的光线便会部分或完全地被月球遮挡住，从而产生日食现象。由于太阳和月球在天空的轨道并不在同一个平面上，而是约有5°的交角，因此只有太阳和月球分别位于东方学说中的“黄道”和“白道”的两个交点附近时，三者才有机会连成一条直线，产生日食。在西方，这种现象被称为Umbra，(拉丁语为“绿荫” )。 月球阻挡了太阳光，在地球上造成阴影，使某些地区不能接受到部分或全部阳光。至于观测者看到太阳给遮盖了多少，则要视乎他们身处的地方相对月球阴影的位置。如观测者在半影区内(见示意图)，他们会看到日偏食，而身处本影区的人则会看到日全食。所以，8月1日的日全食对于很多地方来说只是一次日偏食，如果你不知道这一点，你会误解为，日全食对于所有地球人来说都是一样的，这也是为什么天文学需要找到最佳的观测位置来观察日全食的原因。 罕见的历史时刻 你知道吗，也许在地球上如此大范围的看到日全食将越来越少。这是因为月球在以每年1.6英寸(4厘米)的速度远离地球。 科学家利用1969年美国宇航员登月时放置在月球上的镜子进行测量的结果表明，28年来地球与月球的距离增加了一米多，美法两国科学家是利用精确的时间测量法来测量月地之间距离变化的，这种方法使激光脉冲投射到镜面上然后又反射回地面上的探测器，一个来回约为2.5秒钟，不断测量来回所用时间的变化，就可得知月地距离的变化。多次测量表明，地球与月球之间的距离由于地球表面上潮汐的磨擦作用每年增加将近4厘米。 与此同时，原本并非非常罕见的日全食也变得越来越难观察到。现在每年至少有两次左右的大范围的日偏食，一年中最多会有5次，全世界大概每18个月看到一次日全食。而此次日全食，则是非常难得一见的。观察范围之广，影响之大，可以说是罕见。但是对于不断远离的月亮，这种时刻也许会变的越来越少。 安全的观察 太阳观察是十分危险的，因为太阳不只放射出强烈的可见光，也放射出红外线与紫外光。紫外光不但可以晒伤皮肤，它也会对眼睛的视网膜迅速造成伤害。人类的眼睛只要直接观看太阳几秒，就可以造成永久伤害，甚至眼盲。如果透过没有适当减光设备的望远镜观察太阳，后果更不堪设想。日偏食及日环食就绝不能在没有采取特安全范措施观看。甚至当在日全食的偏食阶段，太阳的表面被遮掩了99% 时，剩下新月形的光球层，它也可以对眼睛造成伤害。不要试图用肉眼观察任何日偏食或环食阶段的太阳。而X光胶片(有图像的)、用烟熏黑的玻璃片、太阳眼镜、一盘墨水、摄影用的中密度滤光镜及偏光镜，也是不安全。 其实日偏食、日环食和日全食的偏食阶段所需要用的设备，技术和防范与一般太阳观察相同。最安全的最廉价是采用投影法。 投影法是把太阳的影像投射至白色纸板上。最简单的是用二块硬纸板做一个投影器。在其中一块硬纸板钻出一个小孔，并在另一块硬纸板上贴上一张白色纸。将两块纸板举向天空，有孔的一块放在前面及对准太阳，使太阳光通过小孔投射在白纸上。一旦仪器中心对准太阳，调教焦点直到硬纸板上的投射影像看超来清晰。太阳影像的大小可以藉由移动硬纸板来改变。假如影像太小，就要将屏幕移离接目镜；如果影像太大或太暗，则要移近与接目镜的距离。为加强太阳影像的反差，可以先裁剪出一块硬纸板并置于镜筒前端使其紧密接合，藉遮挡着前面的太阳光来改善影像。 除此之外，烧焊工人使用的14号镜片，也可以用来安全观看太阳。二至三层完全曝光，而且冲洗过的传统黑白负片亦能够使用。因为在全黑负片里的银，能使太阳的强烈辐射转向。不过要留意的是，目前有一种所谓“无银”的黑白负片，如 Ilford XP-2，这种黑白负片和彩色负片一样，拿来作太阳滤光镜并不安全。 还有，千万不要使用装置在望远镜目镜内的太阳滤镜，由于目镜的位置正是太阳光最集中的一点，观察太阳时，装置在目镜内的太阳滤镜，可能因受热过度而破裂，对观察者的眼睛造成永久损害。最后，不要替你的望远镜装上非为望远镜特别设计的滤光镜，这样会伤害你宝贵的眼睛。 |
