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日食到底是咋回事?居然还能帮助爱因斯坦打败过牛顿

作者&投稿:丰贵 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
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2020年6月21日,也就是父亲节的下午,我国境内从西藏到台湾这一条线上的多个地区均可观测到日环食现象。 此次出现的日环食被称作"金环日食",下次再想观测到这样的日环食得在10年以后了。

日环食的出现对我们普通民众来说只是一个天文奇观,更多的人也就图个热闹,但对于科学家来说,这可是一个 探索 真理的难得时刻。 日食的出现对于我们科学研究到底有什么用呢?


日食出现的原理

我们都知道,月球围绕着地球转,地球围绕着太阳转,同时地球也在自转。并且月球是不发光的,我们在晚上看到的月亮是它反射太阳的光。

在太阳的照射下,月球会在背着太阳的一侧形成一个圆锥形的阴影区,称其为“月球影锥”,当太阳、地球和月球转到同一条直线上,且月球刚好在太阳和地球两者之间时,月球影锥就会扫到地球上,这时如果你在月球影锥范围内就可以观测到日食现象了。

日食作用一:万有引力定理和广义相对论的争论

我们都听说过牛顿被苹果砸到的故事,因为这个神奇的苹果,诞生了著名的万有引力定理,牛顿认为世间物体之间都是有引力的,月球围绕地球转,是因为地球引力在吸引着月球;而地球围绕太阳转,是因为太阳引力在吸引地球。

当很多科学家都认为这套理论是真理的时候,有位叫爱因斯坦的科学家,他反驳了牛顿的观点, 他认为引力并不是一种力,而是时空连续体中弯曲的场,质量存在正是造成弯曲的原因。

按照他的观点,地球围绕太阳转,根本不是因为太阳有引力,拽着地球转。而是因为太阳质量太大扭曲了时空,地球自己在这扭曲的时空中溜达。


当然,光有说法可不行,科学讲究的是实据。 广义相对论认为,在扭曲的时空场中,光不是沿着人们通常说的以"直线"传播, 而是沿着"曲线"传播。

于是科学家们认为只需要观察在太阳的引力场中,其他的恒星传到地球的光线是否扭曲,即可证明这两位科学家谁的理论是准确的。但这并不是一件容易的事,首先,光线偏转的角度非常小,其次,太阳光实在太强,测量其他恒星发出的光是非常难的。

发生日食的时候,由于太阳光被遮住,就成了科学家们测量其他恒星发出的光的最佳时刻。他们将测量结果封存,等到地球转到太阳的另一侧的时候再重新测量一次,将两次结果一对比即可得出结论。

上百年来科学家们进行多次测量,虽然结果不一致,但全部的测量结果都发生了偏转,于是大多数科学家都认为广义相对论比万有引力更接近事实真相。 所以,发生日食不光是全民看天文奇观的时刻,更是科学家们证明质量会扭曲时空的时刻。

日食作用二:日冕的观测

如果是日食还有其他用途的话,日冕绝对算得上是最重要的之一了。日冕是最外层的太阳大气,是我们平日里听说的"太阳风"和"日冕物质抛射"等太阳物理现象的起源地,日食期间,是观察日冕的最佳时刻。

那为什么科学家们如此热衷于观察日冕呢? 日冕是太阳最外层一个向外辐射、不断变化的冕状高温等离子体。它会向外抛射高能物质,如果这些高能物质正好对准地球,那么就会破坏卫星,摧毁电网等,造成极大的破坏。

但最吸引科学家的问题是:"日冕为何那么热"。 太阳表面温度大约是几千摄氏度,而日冕的温度则是几百万摄氏度,怎么会距离太阳越远反而越热呢,并且日冕的物质密度又非常低,也不大可能是因为粒子间的碰撞产生的热量。科学家们百思不得其解,直至今日,这仍是世界一大未解之谜。

日食的其他科学用途

日食对于科学的作用当然不止这几点,它对于研究地月系统运动速度、太阳的演化趋势等、行星际尘埃、地球大气、对生物钟的影响等都有重要作用。每一次日食来到的时刻,科学家们都是极其重视的。

6月21日下午的"日环食",是很难得的"金环日食",月亮遮住了99.4%的太阳面积。其余的太阳光会从边缘溢出来,形成美丽的金边。


不过我很倒霉,记忆中每次遇到这种天文奇观,不是下雨天就是大阴天。今天更气人,刚好那段时间乌云密布,完美错过所有的画面,白白浪费了那么好的装备,唉~



《日食到底是咋回事?居然还能帮助爱因斯坦打败过牛顿》
答:发生日食的时候,由于太阳光被遮住,就成了科学家们测量其他恒星发出的光的最佳时刻。他们将测量结果封存,等到地球转到太阳的另一侧的时候再重新测量一次,将两次结果一对比即可得出结论。上百年来科学家们进行多次测量,虽然结果不一致,但全部的测量结果都发生了偏转,于是大多数科学家都认为广义相对论比万...

《日食、月食是怎样形成的?示意图是怎样的?》
答:日食是月球运动到太阳和地球中间,如果三者正好处在一条直线时,月球就会挡住太阳射向地球的光,月球身后的黑影正好落到地球上,这时发生日食现象。在地球上月影里(月影:月亮投射到地球上产生的影子)的人们开始看到阳光逐渐减弱,太阳面被圆的黑影遮住,天色转暗,全部遮住时,天空中可以看到最亮的恒星和行星,几分钟后,从月...

《日食究竟是怎么形成的?》
答:日食是因为月球运动到了太阳和地球中间,如果三者在一条直线上,月球挡住了太阳射向地球的光而形成的。这是一种自然的天文现象,在2020年,全球范围内可以观察到的日食有两次,分别是6月21日的日环食和12月15日的日全食。一、日食日食又叫做日蚀,我们知道,地球绕着太阳进行公转,而月球又绕着地球进行...

《日食是怎样形成的?》
答:日食是因为月球运动到了太阳和地球中间,如果三者在一条直线上,月球挡住了太阳射向地球的光而形成的。这是一种自然的天文现象,在2020年,全球范围内可以观察到的日食有两次,分别是6月21日的日环食和12月15日的日全食。一、日食日食又叫做日蚀,我们知道,地球绕着太阳进行公转,而月球又绕着地球进行...

《日食的形成》
答:日食是月球绕地球转到太阳和地球中间时,如果太阳、月球、地球三者正好排成或接近一条直线,月球挡住了射到地球上去的太阳光,月球身后的黑影正好落到地球上,这时发生日食现象。在地球上月影里的人们开始看到阳光逐渐减弱,太阳面被圆的黑影遮住,天色转暗,全部遮住时,天空中可以看到最亮的恒星和行星,几分钟后,从月球黑影...

《金环食是怎么来的?日食的真正成因?》
答:一、日环食的原理大家都知道,地球会绕着太阳进行公转运动,月亮会绕着地球转动。当地球、月亮和太阳在同一条直线上的时候,并且月亮运行到了地球和太阳之间,这个时候就会形成日食。如果月球正好运动在太阳的正中间,刚刚好挡住了太阳的大部分,地球上的人们就会看到一个带有金色环状的黑色太阳,这就是...

《日全食多少年一次?解释下什么是日全食》
答:从地球上看,太阳和月球各自运行的轨迹每隔半年会有一次“相交”,可能发生日食的时间段(日食季)还比发生月食的时间段(月食季)更长。一年内可能一次月食都没有,日食却必有两到五次,全球范围内日全食平均每1.5年也会有一次。然而月食一旦发生,处在黑夜中的半个地球都能看到,月全食长达几十分钟...

《今年全球唯一一次日环食即将登场,这种天象是如何形成的?》
答:在生活当中很多的知识其实是书本上学不来的,尤其是这样的天文现象的知识,虽然在书籍上能够给予很多的权威解释,但这样的知识学起来的意义价值并不大,必须要通过实地测试或者是通过真实去了解这样的现象,才能对人的学习有很好的帮助。天文学是一门非常复杂的学科,不仅对天文要有足够的兴趣和热爱,更重要...

《能给我讲解一下日食和月食吗?》
答:日食是月球绕地球转到太阳和地球中间,这时是农历初一。如果太阳、月球、地球三者正好排成或接近一条直线,月球挡住了射到地球上去的太阳光,月球身后的黑影正好落到地球上,这时发生日食现象。在地球上月影里的人们开始看到阳光逐渐减弱,太阳面被圆的黑影遮住,天色转暗,全部遮住时,天空中可以看到最亮的...

《有人说日环食要跟爱人一起看,这其中有什么讲究吗?》
答:一定要积极和自己的爱人一起观看这一自然景象,在观看的过程中让人会进行更加深入的沟通,这对于培养两人的感情有着很大帮助。2、借助对日环食的观察可以反思日常生活中的行为从而促进家庭和谐 在日常生活中,自己和爱人经常会因为生活琐事而发生矛盾冲突,矛盾冲突如果不能得到及时有效的解决,就会使矛盾加大...

   

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