【新语丝电子文库(www.xys.org)(www.xys2.org)】 ———————————————— 《你知道吗?——现代科学中的100个问题》 I·阿西莫夫 著 暴永宁 陈养正 钟元昭 吴伯泽 译 碧海听潮声 扫 21 如果太阳的表面温度是白热的,太阳黑子为什么    又是黑的呢?如果黑子真是黑的,它们就该也是    冷的。太阳上的东西怎么会是冷的呢?   这个问题看来确实象是一个难题。事实上,在十九世纪 初期,就有一位伟大的天文学家赫歇耳曾断言说,既然黑子 是黑的,它们就必定是冷的。为了解释这一点,他只能说, 太阳并不是里里外外都很热。不错,它有一个白热的大气层, 但在大气层的下面,则是太阳那冷的固体部分,人们可以透 过太阳大气层的缝隙看到这个固体部分。这些缝隙就是我们 所说的黑子。赫歇耳甚至认为,太阳内部的固体表面上冷到 可以允许生物在那里生存。   但是,这种看法是错误的。现在,我们很清楚地知道, 太阳通体都是热的。事实上,我们看到的太阳表面是太阳上 最冷的区域,但即使在那里,对生物来说,也肯定是太热了。   辐射和温度是密切相关的。1894年,德国物理学家 维恩研究了在不同温度下发射出来的各种光辐射。他的结论 是:在理想的情况中,在每个特定的温度下,每一个物体都 会辐射出特定波长范围内的光,而与物体本身的化学组成无 关。   随着温度的升高,峰值辐射的波长会变得越来越短,对 于任何物体都是如此。在摄氏六百度左右,就会有相当多的 辐射进入可见光的频率范围,于是物体就会呈现暗红色。当 温度再升高时,物体就变为鲜红色,然后变为橙红色、白色 和蓝白色。如果温度足够高,辐射频率就会大部分位于紫外 区,甚至比这还要高。   仔细地测量了太阳峰值辐射的波长(它位于黄光区域 内),我们就可以计算出太阳表面的温度,这个温度大约是 6,000℃。   太阳黑子并不处于这一温度上。它们比这个温度要低不 少,我们认为,在黑子的中心部分,温度只有4,000℃。 太阳黑子很可能是一团膨胀的巨大气体。这种膨胀在太阳上 造成了一定的温度降,正象电冰箱里的情形一样。要使一个 巨大的黑子能抵御住从四下里温度更高的地方传递进来的热 量,保持住数日或数周的低温,需要有一个巨大的热泵才行。 不过,关于太阳黑子生成的机制,天文学家至今仍未找到完 全满意的解释。   即使是摄氏四千度,太阳黑子也应该很明亮。它应该比 地球上的弧光灯还要亮许多,而弧光灯已是亮得不能用眼睛 去直视它了。   其实,太阳黑子也确实比弧光灯亮,这一点已经用仪器 检测出来了。问题出在这里:我们的眼睛是不能看出光的绝 对强度的。我们在判断亮度时,靠的是与四周环境的比较。 太阳表面上那些温度较高的正常区域的亮度,是黑子中心低 温区域亮度的四至五倍,与前者相比,后者在人眼中就显得 是黑的了。这种黑只是光学上的错觉。   这一点有时在日蚀时可以看出来。在太阳明亮的圆面上, 掩蚀太阳的月亮朝向我们的一面的确是黑的。当月球的边缘 掩过一个巨大的太阳黑子,使我们能在月亮的衬托下来观察 黑子的“黑”时,我们就能够看出,黑子实际上并不黑。 阿西莫夫《你知道吗?--现代科学中的一百个问题》 科学普及出版社 1984年 ———————————————— 【新语丝电子文库(www.xys.org)(www.xys2.org)】