日全食(普林斯顿科学文库)

日全食(普林斯顿科学文库)
ISBN: 
7-5428-2856-8/N.466
出版日期: 
2002-06
开本: 
32开
页码: 
264
定价(元): 
15.50
作者: 
[美]杰克·B·齐克尔
译者: 
傅承启
  

目录

1. 日食探索三千年1
   古代和中世纪的日食2
   19世纪的发现和辩论11
   光谱学和光谱分析12
   日冕真实吗?15
   元素“  ”之谜17
   日珥与色球20
   对日冕的解释25
   色球的奇怪物理特性28
2. 对日食的解释33
   月球的阴影33
   轨道与周期37
   日食的重复和循环42
3. 时间、潮汐和引力48
   地月系统动力学50
   交食法52
   月球加速度的非交食测定58
   引力常量的变化61
   小结63
4. 色球65
   引言65
   可见光波段上的色球67
       跳片的年代67
       临边增亮76
       毫米波段色球79
5. 日冕87
   引言87
   日冕的形态和起源92
   日冕的温度100
   日冕为什么这么热108
   日冕中的运动113
6. 行星际尘埃121
   彗星和流星尘122
   F冕和黄道光124
   尘埃的化学组成133
   尘埃的轨道运动141
   小结146
7. 地球大气147
   影带148
   天空亮度、颜色和偏振151
   气象实验157
   大气的垂直结构158
   上层大气的光化学161
   电离层165
   小结169
8. 地球大气波170
   理论175
   1970年3月7日日全食177
   1973年6月30日日全食180
   1976年10月23日日全食185
   1980年2月16日日全食189
   小结190
9. 对广义相对论的检验191
   1919年5月29日日食——相对论的首次证实195
   检验工作的进展200
   1973年日食203
   来自射电天文学家的声音207
10.生物钟211
   波兰日食实验213
   1980年2月16日印度日食215
11.未来的实验:太阳在缩小吗219
12.蔚为壮观的夏威夷日食227
   日冕是如何加热的?230
   日冕有多密?234
   色球温度如何变化?237
   外冕形状的变化有多快?240
   高潮:日全食!242
   结果243

 

后记245
注释247
推荐读物251
术语简释257
译后记263

内容提要

      本书与通常介绍日全食的科普读物不同,并未局限于日全食成因和观测史的介绍,而主要着眼于总结日全食在人类探索宇宙中曾经作出和将可能作出的贡献。在人类迈向空间的时代,古老的日全食观测还有没有意义?这就是本书想回答的问题。本书不仅仅适合于中学生和日食的爱好者,启发他们的科学探索思路,而且同样适合于天文学、物理学、地球物理学、大气物理学、生物学等专业的大学生和青年教师,希望本书能对他们现在的或将来的研究有所启发。

前言

       本书初版于1984年,时逢天文学家正准备观测爪哇的日全食。在撰写本前言时,我们正准备观测发生在印度的另一次日食。在这两次日食之间的十年间,情况发生了很大变化,技术有了很大进步,大多数专业人员不再使用照相底片,取而代之的是固体阵列、摄像机和手提电脑。日本卫星 “阳光”和美国火箭所载的X光照相机都达到了前所未有的分辨率,它们可以在不发生日食的时候观测日冕。如今,崭新的现代探测器件使天文学家能拍摄到太阳的红外像。在过去的十年里,有些问题已得到了明确的回答,但是,还有些问题——如日冕加热源——仍然在向人类挑战。对日食兴趣盎然的业余爱好者,热情如火如荼:他们成群结队地不惜远涉重洋奔赴天涯海角,以一睹即将来临的太空奇观。
     1983年以来共发生过6次日全食,不过,我并不打算一一描述它们,只打算对最激动人心且效果最好的1991年7月11日日全食予以介绍。在本版新撰写的第12章里,你将看到太阳物理学家如何使用世界上最大的一些望远镜来观测日食中的太阳,并得出他们的结果的。我希望你会体验到我们在这次日全食期间的激动,体会到这类远征需要付出的巨大努力。
      值此,我要感谢美国科学基金会对日食科学持之以恒的支持。在过去20年中,美国科学基金会是美国科学家获得日食研究基金的主要来源。除了设备费和旅费外,基金会还向诸多庞大的观测队提供了供电、住宿、医疗服务等诸如此类的后勤服务,特别是1973年撒哈拉沙漠那次日食。还应感谢天文学部计划主任的全力支持和鼓励,不然,这里报道的多数研究绝不可能问世。

作者简介

精彩片段

        我揭去了镜盖。雷毫发不差地校准了望远镜的指向,然后说:“开始!”当霍斯特把曝光时间设置得越来越长时,我们的自动相机开始咔嚓咔嚓地有规则地拍摄。我抬头望了望,真不可思议!这是上帝之眼。一轮完美无缺的、黑忽忽的圆盘,四周闪发出明亮而尖长的光幡。红色的日珥,稀稀拉拉的星辰。这个古怪的天体大白天却在黑暗的笼罩下闪烁。多么美丽的情景!印度村民鼓掌欢呼、大声喧嚷、哨声四起,然而科学家却继续屈俯在刻度盘上,彼此低声地发出事先约定的命令。
    “十秒生光,注意!”我叫喊着。
    “五、四、三、二、一——生光!”
    日食结束了,我盖上了镜盖。阳光正在发生变化,全食后的瞬间急剧地变亮。这是个只有一秒钟的拂晓。
    “作家,作家,”不知谁在呼叫着。霍斯特、雷和我开始庆祝,我们跳着笑着,欢快地相互击掌。
    “怎样?还行吧?”人人都喜笑颜开,喋喋不休、无拘无束地叨咕着。
    “那只是一次很好的排练。真正的日食还有十分钟。”有个家伙狂妄地讥讽道。
    激动人心的日全食结束了。工作重新开始——记录当前的印记,对曝光进行标定,拆卸仪器,捆包装箱。当夜我们还得清洗底片,以便了解拍摄情况。我大概只看了十秒钟真正的日食,真是该死!这是值得的。有一段时间我发誓将空手前往,不做什么实验,甚至连照相机也不带,全部时间都只用来观看。
    印度日食是我第四次观测日食。1966年我去了玻利维亚,1970年在墨西哥,1973年到了西非。我的一些同事在45岁以前就已经观测过一打日食,与他们相比我仍然是个新手。最高记录可能是瑞士天文学家瓦尔德迈尔(M.Waldmeier)保持着,不过我想用不了多久这个记录也会被打破。
    每年有越来越多的人跨海越洋去观测日食。他们中既有职业科学家,也有业余爱好者,不过绝大多数是些普通而平凡的男男女女。他们期望刺激,渴望极端的体验。观看日食比跳伞安全,没有登山那么紧张,但比烈酒更醉心。然而它并不廉价,尤其是当你贪图舒适时。现在你可以乘远洋海轮踏上日全食之途,拍下它,然后举行一次香槟酒午餐来庆祝。你可以在日食时乘(你朋友的或你自己的)飞机避开人群和云层。你可以作豪华的旅行,一切全为你安排好了,甚至还有天文学家作导游。或者你可以参加“牛车日食”,这种旅行很便宜,并在日食带附近野营。
    如何到达那里是无关紧要的。假如你连一次壮观的日食都没体验过,你就不能说自己的一生是完美的。
    这本书是为像我一样的日食虫所写。但它不是一本轶事收藏集,也不是日食摄影指南。这类书是有的(我已指出了一些),不过我想展示的是日食的另一个侧面——它的科学价值。不论过去还是将来,日食都是一种蔚为壮观的罕见机遇,科学家可以趁此完成各种艰辛实验。天文学家常常得忍受炎热、昆虫、乏味、疾病以及简陋的生活条件,目的只是为了在日食时进行平时不可能做的某些重要研究。气象学家、地球物理学家、相对论学者、超高层大气物理学家以及近来的生物学家概莫能外。

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