一位藥劑師的發(fā)現(xiàn)

　　一位藥劑師的發(fā)現(xiàn)

　　施瓦貝生于德國東部易北河畔的小城──德紹城，從柏林大學(xué)畢業(yè)后當了一名藥劑師，業(yè)余愛好是天文學(xué)。他常抽出時間進行天文觀測。1826年，施瓦貝從慕尼黑買到兩架小型折射望遠鏡，目的是想搜尋當時天文界盛傳的“水內(nèi)行星”──在水星軌道以內(nèi)可能存在的一顆尚未發(fā)現(xiàn)的行星。

　　施瓦貝很自信的認為，如果這顆“水內(nèi)行星”確實存在，那么當它正好運行到太陽—地球的連線上，它會較快或較慢地通過日面，這時候，日面上一定會出現(xiàn)一個移動不止的黑點。他堅信，只要持之以恒，有朝一日定可“捕捉”到這顆行星的蹤跡。施瓦貝很快發(fā)現(xiàn)日面上的黑子妨礙了他的“捕捉”工作。為了早日發(fā)現(xiàn)那顆未知的行星，他決定把這些大小不同的黑子及其分布情形畫下來。

　　這是一項比較麻煩的工作，因為黑子的大小不一，而且常常成群結(jié)隊或者三三兩兩地出現(xiàn)。施瓦貝除了描繪出黑子群的結(jié)構(gòu)外，還計算了黑子的個數(shù)。除非遇上陰天，他堅持每天觀測記錄，而且極為認真仔細，就這樣堅持觀測了約40年。雖然水內(nèi)行星沒有找到，但施瓦貝卻得到了意外的收獲！

　　那是在1843年，施瓦貝積累了大量的太陽黑子觀測資料。他想從自己十幾年的記錄資料中找出那顆可能有規(guī)律出現(xiàn)的黑點──水內(nèi)行星。施瓦貝面對厚厚的黑子記錄，一張一張仔細核查。他在翻閱的過程中發(fā)現(xiàn)：太陽黑子的消長似乎有著某種周期性，有的年份黑子少，有的年份黑子多。這個周期約為10～11年。

　　施瓦貝把這一發(fā)現(xiàn)寫成一篇文章，寄給了當時德國著名的科學(xué)刊物《天文通訊》。1844年，他的文章發(fā)表了，但是，并未引起人們的注意。到了1851年，施瓦貝累積的觀測記錄已超過了兩個完整的太陽黑子周期（即22.2年以上），這時候引起了著名德國科學(xué)家洪堡的注意。洪堡在《宇宙》第三卷里采用了施瓦貝對太陽黑子周期觀測的結(jié)果。該書出版后，關(guān)于太陽黑子具有約10年左右變化周期的提法很快在科學(xué)界傳開，原來持懷疑態(tài)度的人也終于改變了看法。為了表彰施瓦貝的偉大貢獻，1857年德國皇家天文學(xué)會授予他一枚金質(zhì)獎?wù)隆?/p>

　　施瓦貝發(fā)現(xiàn)太陽黑子周期的消息傳開以后，立刻引起了世界上許多相鄰學(xué)科的科學(xué)家們的注意。人們由地球磁場的觀測，進一步證實了施瓦貝的發(fā)現(xiàn)。1851年，在慕尼黑工作的英國天文學(xué)家拉芝特驚奇地發(fā)現(xiàn)，地磁場的每日變化幅度，隨著年度的不同而有一種周期性的變化，大約也以11年為周期。不久，英國地球物理學(xué)家薩賓發(fā)現(xiàn)，“地磁暴”──一種突發(fā)的地磁擾動現(xiàn)象也表現(xiàn)一種周期性的變化，其周期也是11年。后來，薩賓把這些變化畫成曲線，并與黑子變化的曲線相比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，兩條曲線基本吻合。也就是說，地磁暴最大、最小的年份，正好與太陽黑子最多、最少的年份趨于一致。他因此指出，地球磁場的起伏變化是與太陽黑子周期相對應(yīng)的。

　　這個意想不到的關(guān)系于1852年公布以后，很快得到許多天文工作者的證實。黑子對于地球的影響如此之大，于是，各國的天文工作者對太陽黑子進行深入研究。其中最突出的當推瑞士天文學(xué)家沃爾夫（1816—1893）。他仔細地考察天文文獻中早期的一些觀測，一直追溯到伽利略的觀測，并且根據(jù)考察的資料，列出日面黑子活動的極大和極小的圖表。在這之前的幾年，他曾推導(dǎo)出一個公式，提出以統(tǒng)計方法研究黑子的原則，經(jīng)后人稍加修改沿用至今。

　　現(xiàn)代天文學(xué)家們對于施瓦貝以前的黑子觀測也進行了研究，并且得出了那些年代的黑子數(shù)。目前人們已經(jīng)掌握了三個世紀以來太陽黑子數(shù)變化的基本情況，并畫出了相對于年份的山峰曲線。按照國際上統(tǒng)一規(guī)定，以1755年開始的那個11年周期當作第一周，往后順序排出每個11年周期的序號。從1997年開始進入第23個太陽黑子周期，可能大約在2002年前后達到這一周期的極大年。通常人們把一個黑子周期中的極大年叫做“太陽活動峰年”。