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日食期间发生的奇怪事情

  

  你可以想象,对于古人来说,日食一定是可怕的、不祥的事件。是不是有什么神对人类感到愤怒,背弃了我们?这是特兰西瓦尼亚(今罗马尼亚)的民间传说。我们是否应该向太阳发射一些燃烧的箭,试着点燃它,让它重新亮起来?这就是北美的Chippewa(又名Ojibwe部落)的想法。还是巨大的狼芬里尔最终在宇宙终结的众神之战中吞噬了太阳,也就是Ragnar?k的神话?我们得去问古挪威人。

  值得庆幸的是——或者令人失望的是,这取决于你对幻想解释的热爱——我们没有证据表明日食期间有神的活动。也没有怪物在地球上漫游,没有疾病从天而降,没有突然失明,没有孕妇面临危险,也没有人们曾经相信的任何其他东西。话虽如此,日食肯定会给人留下神秘甚至令人不安的印象,尤其是如果有人不了解他们的科学。

  然而,日食期间确实会发生奇怪的事情。这样的事情可能不像巨狼吃太阳那么奇怪,但它们仍然是出乎意料的。例如,动物在日食期间经常表现出不同的行为——毕竟,它突然看起来像夜间。但除了动物之外,日食还会影响阴影和天空的能见度,干扰无线电波,改变风的模式和温度,改变重力(也许,但只是一点点),甚至可能改变微生物的生长。

  Solar eclipse little pinhole shadows

  因为日食对阳光的影响高于一切,目击者可以期待在日食当天看到一些有趣的——如果不是奇怪的——与光和影有关的现象。针孔阴影是最美丽的黄道现象之一,是由光线穿过物体,尤其是树叶造成的。你知道阳光透过树叶洒在地上的斑驳的影子吗?针孔阴影就像这样,但当月亮开始从太阳前面经过时,它们呈现出弧形。

  抬头仰望太阳(顺便说一句,在月食期间,如果没有特殊的眼镜,不要这样做),观众可能会注意到月亮边缘周围有一些小的光泡。这些光珠来自月球凹凸不平的表面,被称为“贝利珠”——以19世纪天文学家弗朗西斯·贝利的名字命名。月球表面的高度变化刚好足以在日食期间的某些时刻,甚至是全食时,使一些额外的阳光超过其边缘。

  最后,但最不奇怪的是,日食期间阳光的减少意味着业余天文学家可以对太阳系的行星体进行一些额外的观察。例如,在即将到来的2024年4月8日的日食期间,金星和木星都应该是可见的——这取决于你住在哪里。在日食期间,事情可能不会变得漆黑一片,但昏暗的光线水平可以消除白天遮挡恒星和行星视线的眩光。

  Wind blowing tree on hillside

  清单上的下一个是一个常识性的项目,在你停下来思考之前可能看起来很奇怪。当月亮从太阳前面经过,挡住了所有可爱的、赋予生命的太阳光线时,你认为地球上的温度会发生什么变化?如果你猜的是“它往下走”,那么叮,叮,你猜对了。温度通常会下降5到10华氏度,这种效果类似于在阳光明媚的日子里站在外面,当云层从太阳前面经过时,感觉温度下降。然而,在日食的情况下,阻挡阳光的不是云层,而是月亮。

  与气温下降密切相关的还有另一件事,人们可能不会自动将其与日食联系起来:风的变化。风的产生在很大程度上是因为温差。热量的差异导致空气向某个方向移动,这将已经存在的空气推开,以此类推。在我们球形的地球上,风变得相当复杂,因为地球的自转导致风向北或向南弯曲,这种现象被称为科里奥利效应。无论如何,当月亮开始遮住太阳时,风通常会减慢,然后当太阳完全被遮住时,风会加速。在这一点上,发表在《英国皇家学会哲学汇刊a》上的一项研究表明,风会朝着不同的方向移动。

  Old radio playing on table

  除了影响光、影、温度和风,日食还会干扰无线电波。但与这个列表上的其他奇怪事件不同,无线电干扰需要更多的技术解释。为此,我们可以从人类所见过的最绚丽的天空现象之一——极光中得到启示。极光的发生是由于太阳发射的带电粒子——离子。因为离子带有电荷,它们会被地球磁场所吸引,并沿着北极或南极滑动。正是离子对地球磁场的影响,创造了与极光相关的美丽色彩。

  这一切都说明:地球不断受到来自太阳的带电粒子的轰击。它每天也受到数万亿——是的,数万亿——来自太空的宇宙射线的轰击。当我们人类打开收音机,并向混合物中发射更多的电磁能时,事情就会变得更加复杂。简而言之,日食阻挡了太阳的辐射,这在某种程度上干扰了地球上的无线电信号。研究人员并不确切知道其中的原因,但两者之间的联系是显而易见的。美国宇航局甚至发布了关于如何在即将到来的2024年4月8日日食期间调谐和观察无线电发射波动的精确说明。像radio Jove这样的全球无线电爱好者社区甚至鼓励好奇的人们参与进来,收集数据,甚至可能弄清楚日食是如何干扰无线电波的。

  Pendulum swinging through purple energy

  下一个项目绝对属于奇怪的领域,自1954年首次发现以来,它引起了一点轰动——或者我们应该说“发现”。当时业余科学家莫里斯·阿莱——顺便提一下,他在1988年获得了诺贝尔经济学奖——认为也许,只是也许,日食可以改变重力。如果是这样的话,那就意味着我们对引力的理解在某种程度上是错误的。因此,阿莱设置了一个傅科摆来检查它的摆动是否会在日食期间发生变化。通常情况下,福柯摆的摆动会随着地球的旋转而变化,如果你离赤道更近的话也是如此。但是你瞧:阿莱发现他的钟摆岁差——随着时间的推移摆动的方向——在1954年的日食期间发生了变化,这种现象被称为“阿莱效应”。

  唯一的问题是什么?事实证明很难重现阿莱的结果。多年来,研究阿莱效应的各种研究论文层出不断,比如2017年发表在《国际天文学和天体物理学杂志》上的一篇论文,或者2020年发表在《现代物理学杂志》上的一篇论文,但科学界仍然持怀疑态度,在这件事上没有达成共识。至少:如果日食确实影响重力,它们不会以任何方式影响人类的生活。如果有的话,我们早就知道了,所以不要指望下次日食时能浮在空中。

  Bacterial co<em></em>lony

  最后,日食似乎不仅影响大型动物,也影响小型微生物。至少,他们可能会。就像之前的条目一样,这种影响仍在调查中,并没有得到科学界的全面证实。

  早在2011年,发表在《药学与生物相关科学杂志》上的一项研究发现,日食会改变微生物的生长和形态(形状)。这项研究测试了三种细菌和一种真菌。研究发现,所有的样本都改变了生长模式和形状,这取决于它们是暴露在正常的阳光下,还是暴露在日蚀的减弱阳光下。但是由于日偏食阶段持续70到80分钟(当月亮进入和离开位置时),日全食只有7.5分钟,所以研究人员收集数据的时间一定很短。

  目前看来,黄道细菌生长的话题并没有真正引起任何其他研究人员的兴趣,因为没有其他人站出来尝试重现有问题的研究结果。那么日食有可能影响细菌的繁殖吗?确定。但是当日食发生时,大多数人都忙于盯着天空而没有注意到,甚至可能想象一只巨狼正在吃太阳。

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