一位藥劑師的發(fā)現

　　一位藥劑師的發(fā)現

　　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(ài)好是天文學(xué)。他常抽出時(shí)間進(jìn)行天文觀(guān)測。1826年，施瓦貝從慕尼黑買(mǎi)到兩架小型折射望遠鏡，目的是想搜尋當時(shí)天文界盛傳的“水內行星”──在水星軌道以?xún)瓤赡艽嬖诘囊活w尚未發(fā)現的行星。

　　施瓦貝很自信的認為，如果這顆“水內行星”確實(shí)存在，那么當它正好運行到太陽(yáng)—地球的連線(xiàn)上，它會(huì )較快或較慢地通過(guò)日面，這時(shí)候，日面上一定會(huì )出現一個(gè)移動(dòng)不止的黑點(diǎn)。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)現日面上的黑子妨礙了他的“捕捉”工作。為了早日發(fā)現那顆未知的行星，他決定把這些大小不同的黑子及其分布情形畫(huà)下來(lái)。

　　這是一項比較麻煩的工作，因為黑子的大小不一，而且常常成群結隊或者三三兩兩地出現。施瓦貝除了描繪出黑子群的結構外，還計算了黑子的個(gè)數。除非遇上陰天，他堅持每天觀(guān)測記錄，而且極為認真仔細，就這樣堅持觀(guān)測了約40年。雖然水內行星沒(méi)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(yáng)黑子觀(guān)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律出現的黑點(diǎn)──水內行星。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(guò)程中發(fā)現：太陽(yáng)黑子的消長(cháng)似乎有著(zhù)某種周期性，有的年份黑子少，有的年份黑子多。這個(gè)周期約為10～11年。

　　施瓦貝把這一發(fā)現寫(xiě)成一篇文章，寄給了當時(shí)德國著(zhù)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(guān)測記錄已超過(guò)了兩個(gè)完整的太陽(yáng)黑子周期（即22.2年以上），這時(shí)候引起了著(zhù)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(yáng)黑子周期觀(guān)測的結果。該書(shū)出版后，關(guān)于太陽(yáng)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(kāi)，原來(lái)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(huì )授予他一枚金質(zhì)獎?wù)隆?/p>

　　施瓦貝發(fā)現太陽(yáng)黑子周期的消息傳開(kāi)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(chǎng)的觀(guān)測，進(jìn)一步證實(shí)了施瓦貝的發(fā)現。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，地磁場(chǎng)的每日變化幅度，隨著(zhù)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，“地磁暴”──一種突發(fā)的地磁擾動(dòng)現象也表現一種周期性的變化，其周期也是11年。后來(lái)，薩賓把這些變化畫(huà)成曲線(xiàn)，并與黑子變化的曲線(xiàn)相比較。結果發(fā)現，兩條曲線(xiàn)基本吻合。也就是說(shuō)，地磁暴最大、最小的年份，正好與太陽(yáng)黑子最多、最少的年份趨于一致。他因此指出，地球磁場(chǎng)的起伏變化是與太陽(yáng)黑子周期相對應的。

　　這個(gè)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(shí)。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(yáng)黑子進(jìn)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(guān)測，一直追溯到伽利略的觀(guān)測，并且根據考察的資料，列出日面黑子活動(dòng)的極大和極小的圖表。在這之前的幾年，他曾推導出一個(gè)公式，提出以統計方法研究黑子的原則，經(jīng)后人稍加修改沿用至今。

　　現代天文學(xué)家們對于施瓦貝以前的黑子觀(guān)測也進(jìn)行了研究，并且得出了那些年代的黑子數。目前人們已經(jīng)掌握了三個(gè)世紀以來(lái)太陽(yáng)黑子數變化的基本情況，并畫(huà)出了相對于年份的山峰曲線(xiàn)。按照國際上統一規定，以1755年開(kāi)始的那個(gè)11年周期當作第一周，往后順序排出每個(gè)11年周期的序號。從1997年開(kāi)始進(jìn)入第23個(gè)太陽(yáng)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(gè)黑子周期中的極大年叫做“太陽(yáng)活動(dòng)峰年”。