盘点史上日食引发的3大发现和3次“被骗”经历

2008年，在西伯利亚一次可见的日食期间，一名妇女在部分遮挡的太阳前拿着一个滤光器。资料来源:Babak Tafreshi/国家地理创意

当地时间8月21日，在美国大陆的大部分地区可以看到日全食，这促使数百万人前往日全食区——月亮和太阳成一直线，使陆地陷入2分40秒的黑暗之中。然而，对大多数科学家来说，这种天文现象并不是什么大事。这是因为日食经常发生，大约每18个月一次。即使它们没有发生，天文学家仍然可以用日冕图来研究太阳的大气层。验光仪是一个望远镜配件，覆盖了耀眼的太阳表面。

然而，早在这种高科技仪器出现之前，日食就帮助带来了一些重要的科学发现。这里有三个发现，一个徒劳的努力和两个被证明是假警报的“发现”。

估计地球和月球之间的距离

地球离月球有多远？自从公元前400年萨摩斯的阿里·斯塔克斯以来，天文学家们一直试图回答这个问题。大约在公元前150年，另一位希腊天文学家希帕库斯提出了他自己的计算方法——利用日食。他了解到，在土耳其西北部，人们可以看到月亮和太阳完全在一条直线上。但是在大约1000公里外的埃及亚历山大，只有大约80%的太阳被遮挡。利用这些信息和一些简单的三角学，希帕库斯计算了地球和月球之间的距离。他的计算略有误差——大约20%。今天，人们知道月亮离地球385000公里，这相当于绕地球走10圈。

“发现”月球周围的气体

1605年，德国数学家和天文学家约翰尼斯·开普勒提出，日食期间可见的围绕太阳的明亮光环是从月球大气层反射的光。不幸的是，与地球或太阳相比，月球实际上没有大气层。1724年，法国意大利天文学家马拉蒂发现光环围绕着太阳，而不是月亮。直到1806年，西班牙天文学家何塞·若阿金·德·费雷尔才把日冕命名为日冕，即太阳的大气。

新元素氦的发现

直到20世纪30年代，科学家们才开发出能够阻挡太阳光线的望远镜配件，这样才有可能在日蚀期间观察到太阳的外层大气(当月亮从太阳前面经过时，挡住了来自太阳的刺眼光线)。1868年，法国天文学家皮埃尔·朱尔斯·塞萨尔·让桑利用分光镜研究太阳大气，在太阳光谱的黄色部分看到了一条未知的线。分光镜是一种将白光分成多种颜色的仪器。后来，研究证实，这条线是由一种新的元素创造的，这种元素现在被称为氦。

检测到假元素歇斯底里

在另一项使用光谱学的研究中，美国天文学家查尔斯·奥古斯都·杨和威廉·哈克尼斯在1869年观察到太阳光谱的绿色部分与任何已知元素都不对应。他们称这种新物质为歇斯底里。然而，扬和哈克尼斯的发现在20世纪30年代被推翻了。当时，科学家发现歇斯底里线实际上是由铁在极高的温度下产生的。

寻找一个不存在的星球

美国天文学家玛丽亚·米切尔和詹姆斯·克雷格·沃森，以及《科学》杂志的发明者和创始人托马斯·爱迪生，开始利用1879年的日全食来捕捉朱容星的踪迹。祝融星是一颗从未被观测到的行星。当时，科学家认为它导致水星不规则地围绕太阳运行。三个人没有看到朱荣兴，因为那个神秘的星球并不存在。阿尔伯特·爱因斯坦1915年发表的广义相对论证实，扭曲的时空足以解释水星不寻常的轨道。

证实爱因斯坦的广义相对论

在1919年之前，爱因斯坦不是一个举世闻名的人。然而，他的相对论预言，物体的引力场将使迎面而来的光的路径弯曲两倍于牛顿引力理论的预测。虽然影响很小，但经过太阳附近的星光的弯曲角度会比先前认为的稍大。为了证实爱因斯坦的预测，英国天体物理学家阿瑟·爱丁顿拍摄了一张位于太阳周围区域的星团照片。由于日食造成的黑暗，这个星团是可见的。爱丁顿的观察证实了爱因斯坦的理论。这一发现立即成为主要媒体的头条，使这位德国物理学家成为世界知名人物。

历史上的日食今天仍然有用，因为它们可以帮助科学家研究地球的形状和运动。日食期间，研究人员收集了大量有价值的数据。大气科学家可能对重力波了解更多。引力波(不要与引力波混淆，引力波是由两个巨大物体如黑洞的旋转产生的)是地球大气中的波纹。月亮的阴影会冷却其轨道上的气体，从而引发重力波。与此同时，为了理解日冕变得如此热——比太阳表面热100倍——的原因，美国宇航局的天文学家在密苏里州、伊利诺伊州和田纳西州释放了两条喷射流，以捕捉日冕喷射出的明亮物质羽流的运动。

日蚀期间，其他科学家，如纽约科格得大学的历史天文学专家安东尼·阿维尼，敬畏地看着天空。"日食是一种不寻常的现象。"阿韦尼说，“你会觉得你正在见证一件庄严的事情。”(宗华编译)

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