太阳黑子的发现

太阳黑子是在太阳的光球层上发生的一种太阳活动，是太阳活动中最基本、最明显的。一般认为，太阳黑子实际上是太阳表面一种炽热气体的巨大漩涡，因为其温度比太阳的光球层表面温度要低1000℃～2000℃，所以看上去像一些深暗色的斑点。我国是有关太阳黑子记录最早的国家。

我国古人的记录

太阳，是我们地球上光和热的来源。我们祖先善于实践，勤于观测，对太阳上的细节都进行详细描述，精确记载，见于史书。现今世界公认的最早的关于太阳黑子的记载，是西汉成帝河平元年（公元前28年）三月所见的太阳黑子现象，载于《汉书·五行志》：“成帝河平元年……三月己未，日出黄，有黑气大如钱，居日中央。”这一记录把黑子的位置和时间都叙述得很详尽。

事实上，在这以前，我国还有更早的黑子记载。在约成书于汉武帝建元元年（公元前140年）的《淮南子》这一著作的卷七《精神训》中，就有“日中有跋乌”的叙述。跋乌，也就是黑子的现象。而比这稍后的，还有：汉“元帝永光元年四月，……日黑居仄，大如弹丸。”（《汉书·五行志》引京房（前77～前37）《易传》）。这表明太阳边侧有黑子成倾斜形状，大小和弹丸差不多。永光元年是公元前43年，所以这个记载也比前面的记录为早。

黑子，在太阳表面表现为发黑的区域，由于物质的激烈运动，经常处于变化之中。有的存在不到一天，有的可到一月以上，个别长达半年。这种现象，我们祖先也都精心观察，并且反映在记录上。《后汉书·五行志》有这样的记载：“中平……五年正月，日色赤黄，中有黑气如飞鹊，数月乃销。”灵帝中平五年是公元188年。《宋史·天文志》也记有宋高宗“绍兴元年二月己卯，日中有黑子，如李大，三日乃伏。六年十月壬戍，日中有黑子，如李大，至十一月丙寅始消。七年二月庚子，日中有黑子，如李大，旬日始消。四月戊申，日中有黑子，至五月乃消。”绍兴元年是公元1131年。

黑子，不但有存在时间，也有消长过程的不同形态。最初出现在太阳边缘的只是圆形黑点，随后逐渐增大，以致成为分裂开的两大黑子群，中间杂有无数小黑子。这种现象，也为古代观测者所注意到。《宋史·天文志》记有宋徽宗政和二年（1112）“四月辛卯，日中有黑子，乍二乍三，如栗大。”这一记载，就是属于极大黑子群的写照。

我们祖先观测天象，全靠目力。对于太阳只有利用日赤无光、烟幕蔽日之际，或太阳近于地平、蒙气朦胧之中，以及利用“盆油观日”方法。始可观望记录。从汉代到明代共1600多年间，黑子记载超过100次。

上述史书所载的黑子“如钱”、“如栗”、“如飞鹊”、……都是表示黑子的形状；至于“数月乃销”等等，是表明黑子的消长过程的。因为黑子大小相间，此生彼灭，存在时间长短不一，在望远镜未发明之前，史书所载的一定是大而易见的，所以至多不过二三枚，存在几天或几月而灭，这是和近代精密观测结果相符合的。至于“日赤无光”、“昼昏日晡”等等，乃是描写观测时候的情景。这些都是合乎科学的。对于前人精察天象的实践，外国学者也多有赞扬。美国天文学家海耳（1868～1938）就曾经指出：“中国古人测天的精勤，十分惊人。黑子的观测，远在西人之前大约2000年。历史记载不绝，而且相传颇确实，自然是可以征信的。”

活动周期

欧洲发现太阳黑子，时间比较晚。他们最早的黑子记事是公元807年8月19日。这已经是公元9世纪了：但是还被误认为是水星凌日。太阳黑子的发现是伽利略（1564～1642）使用望远镜完成的天文学进展之一；他在公元1610年才看到黑子，直到1613年才把结果公开发表。

黑子的消长，有它的盛衰周期。平均周期11年这数字是1843年德国业余天文学家施瓦贝（1789～1875）首先得到的。但是，如果引用我国古代太阳黑子的记录加以分析，也完全能够得到相同的结果。

1975年，我国云南天文台编集我国从公元前43年到公元1638年的黑子记录，共106条，进行计算，得出周期是10.6±0.43年；同时还存在62年和250年的长周期。这一重要结果，是研究我国古代黑子记录、探索它的规律的良好收获。

▲云南天文台

与极光的关系

历代古代记录已经表明：黑子出现最多的年月，也是极光出现频繁的时期。黑子和极光互有关系。1977年7月，云南天文台又利用我国黑子和极光古记录，同时进行分析得出：极光和黑子都存在约11年的周期，并且得出结论：太阳活动和极光的约11年周期，并不是近300年才有的暂时现象。这对于研究地球物理学和天文学的一系列问题，将是很有益的启示。这同时也说明我国古代黑子资料是相当宝贵的。