專家揭秘日食背后科學(xué)命題 觀測(cè)結(jié)果11月前出爐——中新網(wǎng)

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    專家揭秘日食背后科學(xué)命題 觀測(cè)結(jié)果11月前出爐
2009年07月22日 13:13 來源:科技日?qǐng)?bào) 發(fā)表評(píng)論  【字體:↑大 ↓小

  90年前,英國(guó)天文學(xué)家愛丁頓在日全食期間觀測(cè)到太陽(yáng)背后恒星光線的彎曲,使愛因斯坦的廣義相對(duì)論一舉戰(zhàn)勝牛頓的“絕對(duì)時(shí)空”論,從而開辟了物理學(xué)的新時(shí)代。

  由日食成就的這段科學(xué)佳話至今仍被人津津樂道。而面對(duì)22日發(fā)生的日全食,科學(xué)家們又會(huì)帶來怎樣令人激動(dòng)的新發(fā)現(xiàn)?

  射電觀測(cè):就算云層較厚,也不影響

  為了這次500年一遇的日全食,國(guó)內(nèi)天文學(xué)界早在一年前就開始了準(zhǔn)備工作。用國(guó)家天文臺(tái)副臺(tái)長(zhǎng)王宜的話說:“日食常有,但能讓國(guó)內(nèi)有觀測(cè)機(jī)會(huì)的日全食,卻少有!彼嬖V記者,自新中國(guó)成立以來,對(duì)日全食的大規(guī)模科學(xué)觀測(cè)至今只有3次,分別是在1980年、1997年和去年!扒懊鎯纱蜗喔舻臅r(shí)間太長(zhǎng),以至于去年我們觀測(cè)的時(shí)候,儀器都需要重新制作和準(zhǔn)備。今年的觀測(cè)則在去年的基礎(chǔ)上,對(duì)儀器做了改進(jìn)。”

  此刻身在浙江海寧的王宜介紹說,去年在甘肅金塔的日食觀測(cè),一共包含10個(gè)課題,主要在光學(xué)、射電和引力等領(lǐng)域。今年在此基礎(chǔ)上,增加了位于上海的25米射電望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)和在浙江安吉縣天荒坪的白光日冕觀測(cè)。射電觀測(cè)主要是通過監(jiān)測(cè)無線電波的變化,來了解高空電離層在日食發(fā)生時(shí)的瞬間變化,就算明天上海云層較厚,看不到日食,也不影響這個(gè)項(xiàng)目的觀測(cè)。

  重力異常:測(cè)出來,將對(duì)萬有引力定律形成挑戰(zhàn)

  有關(guān)日食的第一大謎團(tuán)就是重力異常問題。早在半個(gè)世紀(jì)前,就有外國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn),在日食時(shí),地球的引力會(huì)發(fā)生異常變化,并且用萬有引力定律和廣義相對(duì)論都無法解釋。我國(guó)科研人員也分別在2001年赴贊比亞和2007年在漠河觀測(cè)時(shí),都監(jiān)測(cè)到了這一現(xiàn)象。如果重力異常現(xiàn)象確實(shí)存在,將對(duì)現(xiàn)有的重力理論形成挑戰(zhàn)。

  但王宜對(duì)此表示了謹(jǐn)慎的懷疑。他告訴記者,引力場(chǎng)是四大作用力場(chǎng)中最弱的作用力,對(duì)監(jiān)測(cè)儀器的靈敏度和精確度都要求很高,且數(shù)據(jù)的獲得很難。其次,國(guó)內(nèi)科學(xué)家的兩次觀測(cè),也不排除有偶然或者干擾因素,如周圍人流、車流等。因此,必須在同一地點(diǎn),用同樣的儀器反復(fù)多次進(jìn)行觀測(cè),才能得出數(shù)據(jù)。

  “根據(jù)目前的所有資料,我們還不能肯定重力異常的存在,這需要更多可靠的觀測(cè)數(shù)據(jù)支持。”王宜如是說。

  作為當(dāng)年漠河日食引力觀測(cè)的總指揮,中科院地球物理所的湯克云教授這次前往上海,坐鎮(zhèn)指揮本次日食的引力觀測(cè)。據(jù)他介紹,他們?cè)谏虾、浙江的杭州和湖州設(shè)了3個(gè)點(diǎn)來進(jìn)行觀測(cè),“從20日下午將一直持續(xù)到23日中午”。

  湯克云承認(rèn)在漠河的觀測(cè)確實(shí)無法排除很多外界因素的干擾,“當(dāng)時(shí)我們是在一棟樓的平頂上進(jìn)行觀測(cè)的,只有兩臺(tái)儀器。不過這一次的條件有了很大改善:動(dòng)用了7臺(tái)進(jìn)口的重力儀和4臺(tái)數(shù)據(jù)采集儀,還有由河南地震局幫助建立的兩個(gè)單擺,觀測(cè)是在3個(gè)山洞里的標(biāo)準(zhǔn)重力測(cè)量平臺(tái)進(jìn)行。這個(gè)平臺(tái)其實(shí)就是個(gè)石墩,其底部與地球的基巖相連,因此可以保證觀測(cè)的準(zhǔn)確性!

  “如果這次再測(cè)出有異常的話,就應(yīng)該可以肯定日食期間重力異,F(xiàn)象的存在。”湯克云說,“這將是對(duì)牛頓萬有引力定律的一次不大不小的修正!

  尋找水內(nèi)星:找不到,或引發(fā)人們對(duì)太陽(yáng)系重新認(rèn)識(shí)

  尋找水內(nèi)星也一直是中外天文學(xué)家孜孜以求的目標(biāo)。因?yàn)閺睦碚撋贤扑,在水星的運(yùn)行軌道內(nèi)存在著一顆小行星,被稱作“水內(nèi)星”。而水星本身在平時(shí)都是觀測(cè)不到的,只有在日食時(shí)正好露出“真容”,這也成了尋找水內(nèi)星的最好時(shí)機(jī),但這么多年來,國(guó)內(nèi)外的歷次觀測(cè)日食都沒有找到水內(nèi)星。

  對(duì)此,王宜表示,“根據(jù)我們以前的觀測(cè),由于受到儀器的精度限制,只能說水內(nèi)星的亮度不可能在8等以內(nèi)。這次我們儀器的觀測(cè)水平有了進(jìn)步,在日全食帶里又布了3個(gè)點(diǎn)來尋找水內(nèi)星,希望能有收獲!

  如果這顆理論上存在的水內(nèi)星真的不存在,又說明什么?王宜回答說,這也許會(huì)引發(fā)人們對(duì)太陽(yáng)系的重新認(rèn)識(shí)以及相關(guān)理論的修正。

  觀測(cè)結(jié)果:初步結(jié)論11月之前出爐

  此前有人表示,現(xiàn)在已進(jìn)入空間天文學(xué)時(shí)代,對(duì)日食的觀測(cè),已經(jīng)不像以前有那么大的科學(xué)價(jià)值。

  對(duì)此,國(guó)家天文臺(tái)研究員李競(jìng)表示,太陽(yáng)的活動(dòng)周期是11年,其狀態(tài)有活躍期和寧?kù)o期的不同。每一次日全食,觀測(cè)時(shí)的太陽(yáng)、地球的狀態(tài)都不一樣,因此每一次日食觀測(cè)得到的關(guān)于太陽(yáng)、地球物理的數(shù)據(jù)也會(huì)不一樣,從而會(huì)有新的發(fā)現(xiàn)。

  而對(duì)白光日冕的觀測(cè),可以說日食是無法替代的最好機(jī)會(huì)。李競(jìng)解釋說,白光日冕,即用肉眼就可看到的、無屏蔽的日冕。雖然平時(shí)人們利用空間太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡和日冕儀也能觀測(cè)到日冕,但這只能看到整個(gè)白光日冕的一部分。當(dāng)月球?qū)⑻?yáng)光球完全擋住時(shí),白光日冕的“全部面容”則正好全部展現(xiàn)出來,人們用肉眼即可看到。

  而日冕一直是太陽(yáng)物理學(xué)研究中的難題——它的溫度高達(dá)上百萬度,但太陽(yáng)表面本身才5750攝氏度,也就是說,太陽(yáng)的外圍氣體反而比自身的溫度高。國(guó)內(nèi)外的研究人員對(duì)形成這種現(xiàn)象的原因至今尚未找到。

  這也是天文學(xué)家們不遠(yuǎn)萬里,興致勃勃地冒著可能出現(xiàn)壞天氣的風(fēng)險(xiǎn),也要去實(shí)地觀測(cè)的原因。

  觀測(cè)結(jié)果何時(shí)能見分曉?王宜表示,各項(xiàng)觀測(cè)不會(huì)在日食結(jié)束后立即有明確的結(jié)果。研究人員還需對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行一番整理分析,預(yù)計(jì)初步結(jié)論會(huì)在11月之前出爐。(錢煒 唐婷)

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