中华学生百科全书-第517章

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1960　年，美国海耳天文台的马修斯和桑德奇用　5　米望远镜观测，他们注
意到　3C48　是一个与众不同的恒星状天体，它镜观测，他们注意到　3C48　是一
个与众不同的恒星状天体，它的亮度很低（7．6　星等），是一颗蓝星。它的
光谱与一般的天体很不一样，很难解释。

1962　年，澳大利亚天文学家哈扎德决定利用月亮遮掩　3C273　的机会确定
其位置。在月掩之时，他在博尔顿指导下同希明斯合作对　3C273　进行研究。
他们在新南威尔士天文台观测，发现　3C273　由两个子源构成，其中一个比另
一个强　4　倍。事后，博尔顿把观测结果写信告诉了美国加州理工学院天文学
家施密特。施密特立即投入观测，并在哈扎德和希明斯确定的位置上找到了
这个射电星。它非常亮，达到　12．8　星等，其光谱类似氢原子的光谱。此后几
个月内，施密特和格林斯坦一起进行了深入的研究。
这种星体的光谱很特别，它们到底是什么东西呢？经过长时间的冥思苦
想，1963　年　2　月　5　日，施密特在撰写观测报告时，他头脑中闪过了一个奇妙
的念头。他假定　3C273　有极大的红移，这意味着，3C273　的退行速度可达每
秒　4．7　万公里（相当于光速的　1／7）。如此快速的退行下，其光谱与氢原子
光谱一致，只不过是加了一个红移量。过去认为　3C48　和　3C273　是银河系内的
天体是不对的，在银河系内没有运动如此快的天体。看来施密特的直觉品质
不错，这导致一个重要的发现。
这些射电源看上去像恒星，但可能不是恒星，人们为它起了名字叫“类
星射电源”。由于名称太长，美籍中国天文学家邱宏义把它简称为“类星体”。
天文学家研究了一些类星体，其红移量都很大。如何解释这种现象，其
争论很激烈。通常的解释是所谓的“宇宙学红移”。简言之，由于宇宙处于
膨胀时期，发光的星体可以产在。
对于类星体的解释，甚至　3C273　到底是什么性质的天体，到现在仍在争
论中。


太阳黑子活动之谜


伽利略发现太阳黑子是十分幸运的，因为　1610　年前后恰逢太阳活动的高
峰期，这时太阳产生的黑子很多。然而，由于他宣传日心说，与教会发生冲
突，他的天文研究被迫中断，到晚年，目力衰退也使他难以观测。
1826　年，德国的一位药剂师、天文爱好者施瓦贝开始记录太阳黑子数，
绘出太阳黑子图。这样，他一直坚持到　80　岁，连续观测黑子达　43　年之久。
他发现，每经过约　11　年太阳活动很激烈，黑子数目增加很多，差不多可以看
到四五群黑子，这时便称做“黑子极大”。接着衰弱，到极衰期，太阳几乎
没有一个黑子。因此，每经过　11　年，就称做个“太阳黑子周”。遗憾的是，
他的研究结果寄给德国的《天文通报》时，编辑部并不在意。在经过两个太
阳活动周的观测之后，他于　1851　年发表了他的重要发现。也就在当年，德国
著名天文学家洪堡德在他的《宇宙》第三卷中采用了施瓦贝的研究结论。
为了对太阳活动和黑子变化周期排序，国际上规定，从　1755　年开始的那
个　11　年称做第一黑子周。1987　年进入第　22　个黑子周。
在每一黑子周的过程中，黑子出现是遵从一定规律的，这是　1861　年德国
天文学家施珀雷尔发现的。它告诉我们，每个周期开始，黑子与赤道有段距
离，以后向低纬度区发展，每周期开始，黑子与赤道有段距离，以后向低纬
度区发展，每个周期终了时，新的黑子又出现在高纬区，而新的周期也就宣
告开始了。
20　世纪初，美国天文学家海耳研究黑子的磁性，发现它有极强的磁场。
几年过后，他又发现磁性变弱，乃至消失。这种变化竟与黑子周期相关。最

后，他终于发现，黑子磁性变化周期恰好是黑子周期的　2　倍，即　22　年。人们
将这个周期称做磁周期或海耳周期，因此，考虑到黑子磁性变化，黑子周期
应为海耳周期。
1976　年，美国天文学家埃迪对　11　年的黑子周期提出质疑。为此引起了
一场轩然大波。不过，对　11　年周期的质疑并非是首次。许多科学家对黑子记
录材料的分析都得到一些不同的结论，如天文学家沃尔夫提出　80　年的长周
期，后人又修改为　75～100　年周期，也叫“世纪周期”。我国太阳黑子记录
材料极为丰富，我国科学家在分析之后，也得到过　61　年、200　年、275　年、
430　年乃至　800　年等各种周期。
众多的黑子周期确实是难于统一的，而黑子周期性并非每个周期都重复
上一次的黑子发生过程。特别是关于黑子产生的机制更难统一，这对分析黑
子周期性都带来了很大困难。


太阳活动对人的创造力的影响


太阳活动对地球的影响是明显的，这一点古人就已注意到了。例如，“日
出而作，日入而息”，这不仅仅是太阳照明和生物钟在起作用。像《夏小正》、
《礼记·月令》、《后汉书·律历志》等书都提到太阳活动同生物节律变化
的关系。这除了涉及农作物生长和人体疾病的问题外，还有人分析了太阳活
动同人的创造活动的关系。
苏联科学家伊德利斯曾指出，惠更斯、牛顿、莱布尼茨、罗蒙诺索夫、
库仑、法拉第、麦克斯韦等著名科学家一生做过许多发现和发明，如果把他
们的这些创造活动列表，就会发现一个周期，大小恰为　11．1　年，而这也正是
太阳活动周期的大小。
有些人还举出一些艺术家的创造活动，例如，柏辽兹的《幻想交响曲》、
肖邦的两首钢琴协奏曲、门德尔松的《苏格兰交响曲》、贝里尼的《诺尔玛》
和《梦游者》、唐尼采蒂的《安娜·波列因》，这些作品都是在　1829～1830
年的两年间完成的。而　1830　年恰好是太阳活动高峰期。
科学家解释说，强烈的太阳活动影响地球的磁场，进而影响到人的神经
系统。也有人认为，地球的土壤和岩石内存在一些放射性元素氡，它对人的
影响很大。当太阳活动剧烈时，特别是耀斑的爆发常使大气中放射性的氧含
量增加，是不是氡激发了人的创造力呢？一些实验证实了这种猜测。
然而，太阳活动对人类创造活动的影响也受到一些人的怀疑。有一次苏
联著名天文学家什克洛夫斯基参加一个学术会议，会上有人报告说，科学创
造活动同太阳活动高峰年份有关，并列举了大科学家牛顿、达尔文和爱因斯
坦等人的创造性发现的事例。什克洛夫斯基低声对美国天文学家萨根说：“是
啊！可是这篇论文却是在太阳活动极小年臆想出来的。”
太阳同人的关系还使人想到中国古代的“天人感应”说，上面的说法难
道是对古代学说的复归吗？


黑洞之谜


黑洞，在天文学中，是一个出现较晚的概念，由于它的神秘性，令天文
学家惊叹不已。至于一般人就更无法想象它的存在了。黑洞并不是实实在在

的星球，而是一个几乎空空如也的天区，但它又是宇宙中物质密度最高的地
方。
如果地球变成黑洞，只有一粒黄豆那么大。它的强大的吸引力连速度最
快的光也休想从它那里逃脱，因此，黑洞是一个看不见的、名副其实的太空
魔王。
黑洞既然看不见、摸不着，那么天文学家又是怎样发现和观测它的呢？
当然不可能像人登上月球那样去拜访黑洞，主要是通过黑洞区强大的　X　射线
源进行探索的。根据著名物理学家霍金的理论，黑洞中的一切都消失了，但
它所具有的强大引力依然存在。当它周围物质被强大的引力所吸引而逐渐拽
向黑洞中心时，就会发射出强大的　X　射线，从而形成天空中的　X　射线源。通
过对　X　射线源的搜索观测，便可找到黑洞的踪迹。但是，很久以来，人们一
直在寻找黑洞的踪迹，至今未能如愿以偿。1983　年初，美国和加拿大的天文
学家宣布，他们在大麦哲伦云星系的一个双星系统中找到了一个质量上相当
于太阳的　8～12　倍的黑洞，目前这个黑洞已被命名为　LMX—X3。然而，这到
底是不是黑洞？有待于天文学家进一步验证。


通古斯大爆炸


1908　年　6　月　30　日，在西伯利亚边远地区，通古斯河的支流处，发生了
一件惊天动地的大事，即一次非常大的爆炸现象。这次爆炸把方圆　40　公里以
内的树木全部推倒，爆炸引起的空气振动使远离几千公里的伦敦的气压计也
感觉到了，爆炸时放射的能量，大约相当于一颗氢弹爆炸释放的能量。这次
爆炸不仅给灾区居民造成了损失，也给人们留下了一个难解的哑谜。
据目击者说，爆炸时空中升起一个比太阳还要亮的火球，周围一切可以
燃烧的东西都被点燃了。巨大山林顷刻被毁，林中动物荡然无存。浓烟裹着
大火像喷泉一样冲到　20　公里的高空，形成一个巨大的蘑菇云。爆炸过后，西
伯利亚、欧州以及非州北部一些地区接连出现了　3　天白夜。那么这到底是个
什么东西呢？最初人们都像我们叫它通古斯陨石那样，认为是从天上掉下来
的陨石而引起的爆炸，但是没有发现任何陨石块和陨石坑。只是最近在现场
进行能量放射检查之后，才做出判断：可能是某个星球的“空中飞碟”或“原
子能宇宙船”发生事故而引起爆炸。另外，还有一些天文学家认为，可能是
某个小行星或彗星侵入到我们居住的地球而引起的爆炸。然而，从爆炸发生
至今，科学家们对爆炸的原委曾提出过　100　多种假设，但仍然众说纷纭，莫
衷一是。


谁能说清地磁的方向


大家都会说，地磁谁不知道！指南针还是中国发明的呢！指南针之所以
能指南北方向，就是因为地磁场的方向是南北的，地球的北极是地磁的　S　极，
地球的南极是地磁的　N　极。
这种说法，并不太准确，人们自古至今都进行了细微的观察。发现地磁
的方向并非正南正北。900　年前北宋的沈括在《梦溪笔谈》中曾对磁针下过
这样的结论：“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”
根据当今科学的测量，证明磁针的　S　极确实微微偏东。也就是说，地磁

的　N　极处于南半球南纬　70°10′和西经　150°45′的地方，离北极约　1600
公里罗斯海附近；而地磁的　S　极处于北半球北纬　70°50′和西经　90°的地
方，离北极约　1600　公里的加拿大北海岸附近。
还有更奇怪的事情，地磁的方面不但有些偏离，而且还会倒转。也就是
说，地磁的强度和方向逐渐变化，由强到弱，逐渐变为零，然后地磁的方面
发生倒转。于是，原来的　S　极变成了　N　极，原来的　N　极变成了　S　极。这时候，
如果再用磁针来观察的话，磁针的　S　极指向地球的北极，磁针的　N　极指向地
球的南极了。
这种倒转的情况并不是没有发生过，据科学家们测定和分析，在过去　50
万年里，地磁的方向发生过　5　次倒转。如果再往前推，在过去的　450　万年中，
这种地磁的倒转已经有过　9　次。当然，所有这些倒转都发生在人类文明史之
前，即使最近的一次倒转也要追溯到二三万年以前。因此，人类文明的记载
中一向是认为指南针的　S　极是指南，而不是指北。
既然人类文明史以来，地磁的方向没有根本颠倒过，那么又怎么知道地
磁方向倒转过呢？原来地壳中火山岩石清楚地记载着地磁的变化。当火山爆
发时，从地球内部喷射出大量熔融的岩浆，这些岩浆在冷却时，其结晶体是
按地磁方向整齐排列的。所以我们采用现代的检测手段，比如用放射性的检
测方法，就可以间接地推测出地球不同地质年代的地磁情况。从这些测定和
分析中，就可得出上述地磁倒转的结论。
近几年来，对地磁的研究有了新的进展，美国通过发射的地磁卫星可以
对地磁强度进行精密的测量。测量结果表明，目前地球的地磁强度仍然在减
弱，据推算，再过　1200　年，即公元　33　世纪的时候，地磁又行将消失。到时
候，地球成为一个无磁的星球。这时采用罗盘航海又将迷失了方向，宇宙线
也将肆无忌惮地射向地球。此后或许再度使地磁南北极倒转。这种大变革到
底会给人类带来灾难还是福音，那就无从可知了。但可以相信一点，再过　1200
年，人类科学技术会有更大的进步，人类不但会适应这种自然的变化，而且
会驾驭地磁为人类造福的。
地磁为什么产生？地磁为什么倒转？有的说：地球的两极有着巨大的磁
铁矿。有的说：地球内部蕴藏着巨大的磁性物质，整体形