1.太阳——太阳系大家族毫无争议的族长
众所周知，地球上支撑生命繁衍生息所需要的光和热，都来自于距离我们最近的恒星——太阳。在浩瀚的太阳系中，这个炙热的天体毫无争议地占据着最核心的地位。但对于它，你又有多少了解呢？太阳为什么会像个滚烫的大火球？闪烁其中的太阳黑子又是什么东西？日食现象是如何产生的？熊熊燃烧的太阳会发生“地震”吗？这一章，就让我们一起走近炙热的太阳，揭开它神秘的面纱，探寻蕴含其中的奥秘。
如果我们把地球所在的太阳系看做一个大家族，那么太阳无疑就是这个大家族的族长。正是在这颗散发着强烈的光和热的大火球的影响下，地球这颗蔚蓝的行星才能孕育生命，我们也才能拥有现在这样一个精彩纷呈的世界。
不管是在东方还是西方文化中，人们总是能够发现许多关于太阳的美丽传说。为了表达对太阳母亲的敬意，人们乐此不疲地演绎出了一个又一个生动的故事。
比如在中国，布依族的孩子都听过这样一个传说：很久以前，天上有十二个太阳，它们不分昼夜地喷吐烈焰。人类为了生存，只好躲在岩洞里度日。后来，这种苦难的日子被一对青年男女结束了！他们是一对兄妹，且善于用弓。为了解救乡亲，消灭毒辣的太阳，妹妹想出了一个很妙的办法：她把一块白布剪成一个很大的圆形，然后在上面涂上一层金粉，放在一座高高的山顶上。在12个太阳的照耀下，那块刷了金粉的布光芒四射。耀眼的金光反射到天上，天上的12个太阳便都惊讶地低头往下瞧。是不是它们当中的一个伙伴掉到了地球上？带着疑问它们一个跟着一个下来营救。于是兄妹急忙取下弓，趁机连发十支神箭，把十个太阳射落了下来。看到这个情况，剩余的两个太阳惊慌失措地逃回了天上。其中一个躲进了云层里，另一个跑得慌慌张张，不慎掉进了天河，从此再也爬不上岸、发不了光了。这就是天上为什么会有一个太阳一个月亮的原因所在！
当然，这仅仅是古人为了解释天体现象而编造出的故事。事实上，太阳离我们有着非常远的距离，至少弓箭是无论如何也射不到它的！
每天早晨，当东边的天际射出第一道阳光时，太阳就给人们送来了新的一天。可你知道吗？这一束来自太阳的光要走8分20秒才能到达地球，而光速每秒可达30万千米，由此可见，太阳离我们有多远。
地球是一个有土地有海洋的球体，那么太阳的身体里都有什么物质呢？如果科学家要告诉你组成太阳的物质大多是些普通的气体，那么你也不要惊讶！事实上，这个发光发热的庞大恒星就是一个大气球——其中氢约占71％，氦约占27％，其他元素占2％，从中心向外，太阳可分为核反应区、辐射区和对流区，再外是太阳大气。太阳的大气层，与我们地球的大气层一样，按不同的高度和不同的性质分成好几个圈层，即从内向外分为光球、色球和日冕三层。平时我们看到的太阳表面，是太阳大气的最底层。这层不透明的圈层温度约为6000℃，就是它让我们无法直接看见太阳内部的结构。
作为太阳系的大族长，太阳不仅对我们的地球造成了深远影响，而且还统领着整个太阳系的大小天体。据科学家们计算，太阳系质量的99.86%都集中在太阳。在万有引力的作用下，包括我们地球在内的太阳系中的八大行星和众多小行星、流星、彗星、外海王星天体以及星际尘埃等，都在围绕着太阳不停地运转。
太阳的巨大令我们赞叹，太阳的光热令我们温暖，但我们也不得不承认，太阳在宇宙中其实也是一颗非常普通的恒星。在广袤浩瀚的宇宙里，太阳的亮度、大小和物质密度，都不过是处于中等水平。而它之所以看上去是天空中最大最亮的天体，是因为其他恒星离我们都非常遥远。要知道，即使是离太阳系最近的恒星，距离我们也比太阳远27万倍——这使它看上去只是一个闪烁的光点罢了。
最后让我们来看一看太阳在银河系中的位置：太阳位于银道面之北的猎户座旋臂上，距离银河系中心约30000光年，在银道面以北约26光年。一方面，它绕着银河系的银心以每秒250公里的速度旋转，另一方面，它又相对于周围恒星以每秒19.7公里的速度朝着织女星附近方向运动。
对于人类而言，太阳无疑是宇宙中最重要的天体。没有太阳，就没有我们生存所必需的光和热，就没有可供我们消耗的能源；没有太阳，地球上也就不可能有姿态万千的生命繁衍生息，也就更不会孕育出万物之灵的人类。太阳在给人们带来光明和温暖的同时，也带来了日夜和季节的轮回，左右着地球冷暖的变化。从这个角度来说，太阳就是我们最大的母亲！
“太阳之母”的传说
在中国古代传说中，有一位伟大的太阳女神，她的名字叫羲和。在中国古代最早的“大百科全书”《山海经》中，我们可以看到这样一个故事：“东海之外，甘泉之间，有羲和之国。有女子名羲和，为帝后之妻，是生十日，常浴日于甘渊。”翻译成现代汉语就是说：羲和国中有个女子名叫羲和，她是帝后之妻，曾生下了十个太阳。羲和也就是“太阳之母”。
2.太阳发热的奥秘——炙热之源究竟在哪儿
炎炎夏日，许多爱美的女士出门时都会撑一把遮阳伞，因为高悬的太阳所散发出的光和热实在是太强烈了。那么，太阳如此炙热的原因何在？它的光和热又是如何产生的呢？下面，就让我们一起来了解一下这其中的奥秘。
我们知道，作为行星，地球是一个坚硬的球体。与之不同的是，太阳却是一个炽热的气体大火球。据天文学家观测，太阳表面温度有6000℃，而它的核心则更是高达1500万℃。在这种高温下，在太阳上任何东西都会被气化。那么接下来的问题是，如此强烈的光和热究竟从何而来？
一切科学都源自于猜想。对于太阳光和热的来源，天文学家们也曾经有过种种设想。其中最简单的一个想法是，太阳是一个熊熊燃烧的大煤球。看似有理，但是仔细计算一下就会发现其中的问题所在：虽然太阳比地球要大130万倍，但就算这样一个“大煤球”一直燃烧下来，也只能够燃烧三千多年。而从历史角度来看，仅仅人类的历史也已上万年——太阳的“年龄”怎么可能比人类的历史还短？更何况，如果太阳是个大煤球，那无疑会越烧越小，它所散发出的光和热也会逐步递减。但实际上，经过近百年来的观测我们发现，太阳的光和热在亮度和热量上并没有什么变化。所以，“太阳是个燃烧的大煤球”的想法，肯定是站不住脚的。
同时，关于太阳的体积正在不断收缩中，正是因为收缩它才不断散发出光和热的想法也是不能成立的。
那么，太阳发光发热的秘密到底是什么？这个问题一直到20世纪，随着原子物理学的发展，才得到了完满的解决。
原子物理学先驱、著名科学家爱因斯坦经过研究发现了物体质量与能量之间的关系。在他看来，只要有一点点质量转化为能量，其数值就十分巨大。例如，一克物质所能转化的能量，就相当于一万吨煤全部燃烧所放出的热量。
原子物理学的创立给人们研究太阳打开了一扇崭新的窗户：支撑太阳燃烧的能源是否就是原子能？经过观测实验，人们终于证实了这种想法。
太阳的中心是热核反应区。这个体积上仅占整个太阳半径四分之一的区域，质量竟然占到了整个太阳质量的一半以上。这一数据表明太阳中心区的物质密度非常高。据可靠计算，那里的密度每立方厘米可达160克，这是水的密度的160倍。质量越大，自身重力引力越强。在强大重力吸引下，太阳中心区一直处于高密度、高温和高压的状态，这就是太阳巨大能量的发祥地。通过热核聚变，太阳燃烧着集中于它核心区的大量氢气，这就是太阳光和热的来源。
前面我们说过，太阳是一个大气球，而其气体的主要组成部分就是氢。氢占太阳总质量的70％以上。在太阳内部高温、高压的条件下，氢原子会发生“热核反应”——即由四个氢原子核合成为一个氦原子核。这种反应的规模是庞大的，每秒钟太阳里都大约有600万吨的氢聚变成为氦。而在这一转化过程中，一部分氢的质量转化为能量，放出大量的光和热。说得更通俗一点，太阳内部的热核反应，就像我们在电视上看到的氢弹爆炸试验。我们看到的是一枚氢弹爆炸，而在太阳的核心区，无数的“氢弹”都在源源不断“爆炸”着。正是它们，为整个太阳系供应了充足的能量。
那么，太阳上的氢会不会因“爆炸”而消耗完呢？当然会，但这个过程非常漫长。因为太阳上的氢用完后，热核反应所产生的氦又会接着进行核聚变反应。至于太阳什么时候会完全熄灭？这就不是现在人类科技所能计算出来的了。
太阳辐射到地球上的光和热不仅形成了地球生命所需的环境，而且也被我们当做一种不需要耗费自然资源的能量来使用——太阳能。在家中你见过太阳能热水器和太阳能电池板吗？那就是使用太阳能为我们服务的设备。现在，这种新型的能源作为保护环境的重要手段得到了越来越广泛的应用。
绝对温度
太阳温度动辄就是数百万摄氏度，甚至更高。那么既然温度的上限非常高，下限是不是也会出现零下几百万摄氏度的情况？答案是否定的！
英国科学家威廉·汤姆逊·开尔文勋爵于1848年建立了一种新的温度标度，称为“绝对温标”，它的量度单位称为“开尔文”（K）。与摄氏温度一样，这种标度的分度距离也是“度”。但它的“零度”却不是摄氏温度中的“零度”，而是自然界中可能出现的最低温度——它相当于零下273℃（精确数为-273.15摄氏度），称为“绝对零度”。迄今为止，我们还没有在地球上找到“绝对零度”的环境。在1848年，人们也不认为有什么地方的温度会达到0（K）。但在今天，科学家却已经依靠科技手段制造出了非常接近这一极限的环境了。
3.太阳黑子——日中的“黑气”是什么
“不能在晴天仰望太阳”，这是父母告诉我们的常识。太阳光太强烈了——直视太阳对我们的眼睛伤害极大。也正因为这个原因，许多同学都没有注意到火红的太阳中其实存在着一些黑色的斑点。这些黑色斑点，就是我们常说的太阳黑子。
太阳黑子是伽利略在公元1610年用望远镜在黄昏的雾霭中观察到的。根据这些太阳黑子接近太阳边缘时所表现出来的情形，伽利略肯定它们是太阳表面的一部分。但是，由于当时科学环境的限制，伽利略的发现非但没有得到奖励，还遭到了强烈的反对。真理永远无法被少数人所掩盖，几十年后，随着科学的发展，人们最终还是承认了太阳黑子的存在。那么，这种太阳中的黑色物质到底是什么呢？
如果做一个太阳模型，你会发现在太阳的光球层上，有一些旋涡状的气流。这些气流外表很像是一个浅盘，中间下凹，看起来是黑色的，它们就是太阳黑子。事实上，黑子本身并不黑，之所以在地球上看着黑是因为比起它所在的光球层来说，它的温度要低一两千度。温度低亮度自然也低，于是在更加明亮的光球层衬托下，它就成为了看起来暗黑的一团。此外，太阳黑子还喜欢“群居”，这使得太阳中的“黑色阴影”更为明显。
气体是能够相互融合的，那为什么太阳黑子没有与太阳光球层的气体融合在一起，反而单独存在呢？关于这个问题天文学界一直不能形成统一的答案。有些科学家认为，黑子是太阳的核废料，这就像人类核反应堆所产生的核废料一样，黑子温度较低就是这种推论的证明——煤炉中的炭灰在一般情况下不也是不能再产生高温吗？还有一些科学家对此持反对意见。他们认为，由于太阳的核聚变作用，热核反应区周边的物质需要向中心补充，在此过程中就形成了太阳黑子。两种说法各有其道理，但太阳黑子的真正成因是什么，还有待进一步的研究！
太阳黑子的运动有很强的周期性，这个周期一般为11.2年。天文学家把黑子最少的年份为一个周期的开始年称作“太阳活动宁静年”，而黑子活动最为频繁，数量最多的年份则称作“活动峰年”。
对天文学家来说，黑子活跃时期是激动人心的时刻，因为研究它对于研究太阳有很大帮助。可是这种现象对于我们普通老百姓来说就不是什么好事了：太阳黑子活动高峰时，受磁场等方面影响，心肌梗塞的病人数量会急剧增加；此外，大自然中的致病细菌的毒性也会加剧——这些对人类健康而言无疑是一场灾难。
中国古代关于太阳黑子的历史记载
作为世界文明古国，中国保存有世界上对太阳黑子的最早的观测记录——现今世界公认的最早的太阳黑子记录，是记载于《汉书·五行志》中的河平元年（公元前28年）三月出现的太阳黑子。与我们的祖先相比，欧洲人对太阳黑子的最早记载是在公元807年才出现的。难怪美国天文学家海尔会赞叹道：“中国古代观测天象，如此精确，实属惊人。”
4.耀斑 谱斑 光斑——频频出现的炙热暗点
在第二次世界大战期间，德军司令部报务员布鲁克正向前方播发一条紧急命令。突然间，耳机里一片杂音。哪里出了问题？布鲁克连忙检查机器，改调频率……可遗憾的是，他的努力全都无济于事。由于这个突然的事故，迟迟没有接到指令的前方部队战败了。“罪魁祸首”布鲁克因此被押上了军事法庭，判处死刑。临刑前，他仰天大喊：“冤枉！冤枉！”多年以后，人们才知道，造成这次无线电中断的真正“罪魁祸首”就是耀斑，而不是布鲁克。
镜头回到1859年9月1日，两位英国的天文学家在用高倍望远镜观察太阳时，发现了他们感到惊讶的一幕：在一大群形态复杂的黑子群附近，有大片耀眼的光芒。这片光掠过黑子群，亮度缓慢减弱。在几分钟后，消失得无影无踪。这就是太阳上最为强烈的活动现象——耀斑。事实上，太阳耀斑长期存在，这次之所以能够在白光中见到它们，是由于这次的耀斑特别强大。后来，人们把这种耀斑称为“白光耀斑”。白光耀斑极其罕见，一般情况下仅会在太阳活动高峰时出现。普通耀斑的存在时间一般只有几分钟，极个别能长达几小时。作为一种太阳爆发形式，伴随耀斑出现的是大量的能量。据计算，一个特大的耀斑释放的总能量相当于百亿颗百万吨级氢弹爆炸的总能量。
耀斑只是太阳活动现象的一种，除此以外还有谱斑和光斑。谱斑主要出现于太阳色球中，是太阳色球层上比周围更明亮的斑状现象。光斑则是在太阳光球层出现的明亮斑点。比较特殊的是，光斑不仅出现在光球层上，色球层上也有它的足迹出现。当它在色球层上“溜达”时，其活动位置与在光球层上活动时大致吻合。不过，光斑在色球层上出现时会用另外一个名字——“谱斑”。亲爱的读者，现在你知道，实际上光斑与谱斑是同一种现象了吧？只是因为它们所处的位置不同而称谓不同罢了！
与黑子和耀斑一样，光斑也是太阳上一种强烈的能量风暴。它所携带的巨大能量影响着整个太阳系，因此天文学家又把它戏称为“高原风暴”。光斑往往与太阳黑子结伴出现。科学家们常常能够在太阳黑子周围发现光斑的存在。当然，也有少部分光斑与太阳黑子无关。这类光斑大多活跃在太阳的70°高纬区域，面积也比较小。寿命上，光斑的平均“存活时间”为15天，少量较大的光斑寿命可以达到3个月。
耀斑、谱斑和光斑作为太阳上最常见的活动，就像太阳公公所变的魔术一样，时不时地和地球人打个“招呼”。不过，略显遗憾的是，虽然它们蕴含着大量能量，但目前我们并没有什么办法加以有效利用。相反，它们还在给人类惹着各种各样的“麻烦”。不过，相信有一天人类一定会“驯服”这“三兄弟”，让它们为人类服务！
历史上有记载的最大太阳耀斑
历史上有记载的最大规模的太阳耀斑爆发于2003年10月底至11月初。当时，随着耀斑的爆发，带电粒子大规模地甩出太阳，即使在地球以及地球周围的空间我们也能轻而易举地看到这个奇观。需要说明的是，虽然我们距离这次耀斑的爆发源头有整整1.5亿千米远，但鉴于这次耀斑的威力，人类的许多科学卫星和通信卫星还是不得不暂时关闭。即便如此，还是有少数设施遭到了永久性的损伤。由此可见耀斑的威力是何等之强大！
5.色球层——偶然发现的新元素
前面我们一再提到太阳的色球层。那里有耀斑、光斑……那么，色球层究竟是什么？色球层又是如何被发现的呢？
地球上的亿万生命之所以能够存活下来，与紧紧包裹着地球的大气层密切相关。事实上，虽然太阳是个恒星，但它的周围也充满了太阳大气，我们这里要介绍的色球层就是太阳大气中的一部分。
色球层处于太阳大气中的第二层。如果说太阳大气层是一座楼房，那么色球层就是位于光球层之上的“二楼”。色球层大气没有任何颜色，再加上地球大气会把强烈的来自于光球层的光线散射开，所以色球层发出的淡淡的光就被淹没在我们头顶的蓝天之中了。这就是我们看不到色球层的原因所在。当然，色球层也不是完全看不到，当日全食发生时，观测者仅凭肉眼就可以幸运地看到色球层散发出的非常美丽的玫瑰红色的光芒。
色球层美丽的光辉不仅仅在日全食发生时供人们观赏，事实上，通过它，人们可以了解更多的关于太阳的知识！通过对色球层的研究，我们发现，太阳大气层内温度的分布并不规则，在厚约2000公里的色球层内，温度从色球层底部的4600K持续增加到顶部的几百万K，而其他的一些物理参数如密度、电离度等也随之发生了巨大的变化。
太阳的色球层的表现是如此反常，那么它里面又是怎样的呢？科学家为我们描绘出了这样一幅场景：作为一个充满磁场的等离子体层，在色球层我们常常能够观测到等离子体和磁场之间的相互作用。磁场的不稳定性导致了剧烈的耀斑爆发现象，与此同时还会出现许多与耀斑共生的日珥、冲浪、喷焰等壮观场面。上面我们提到的仅仅是色球层内部的活动。此外，色球和日冕中的等离子体、可变磁场以及由不稳定性引起的冲击波之间的相互作用，也会产生大量不同频率的射电辐射。通过对这些现象的观测，我们得到了大量研究色球层、日冕物理性质和爆发现象的一手资料。
色球层是太阳的外部大气层，向外辐射的太阳能量都要经过这一区域。在此过程中，太阳能会辐射出一种速度较大的粒子。当这些粒子在飞到地球附近时，其速度可达1000～2000km/s，而且这种粒子流中的质子数也很大，每立方厘米含质子数为几十个。天文学家习惯称这种现象为“扰动太阳风”。与其他带电粒子相同，高速太阳风会对地球产生极大影响。当它抵达地球时，往往可以引起大规模高强度的磁暴与强烈而美丽的极光，同时也会扰乱地球电离层。
太阳风所包含的主要粒子成分是氢粒子（质子和电子）和氦粒子（氦原子核与电子），其中质子约占91%，氦核约占8%。此外，还有微量的电离氧、铁等元素夹杂其中。
如果不考虑色球层的不均匀性，那么按照平均温度随高度的分布曲线，我们可以将色球层分为3层：低色球层、中色球层和高色球层。低色球层是指从下面的光球层顶部向上延伸约400公里的范围，其温度由光球层顶部的4600K上升到5500K；中色球层厚约1200公里，温度上升缓慢，最高可达8000K；高色球层与低色球层一样厚约400公里。但与前两者不同，它的温度上升剧烈，从8000K很快就攀升到了几万K。
虽然我们将色球层划分为了三部分，但实际上色球层各层之间是没有明显边界的——这也与色球层本身的不均匀性密切相关。1877年，意大利天体物理学家塞奇制作了低色球层模型，后来，他又把低色球层模型扩展到中色球层。
难道对色球层的研究我们只能等待多年不遇的日全食吗？当然不是！近年来，随着火箭和人造卫星观测技术的发展，我们已经跨过地球大气层的干扰，从外太空取得了大量紫外线资料，并由此得到了有关中色球层、高色球层和日冕结构以及活动区结构的信息，这些都为我们进一步研究太阳的活动特点提供了宝贵的资料。
日冕层
在日全食时，我们可以见到太阳外围有一层银白色的光芒，就像一顶绒帽一样扣在太阳上。这就是“日冕”。作为太阳最外围的大气，日冕很难用肉眼观测到，平时要观测日冕，需要用特别的日冕仪。日冕分为两层，内层是最接近太阳表面的部分，它的边界离太阳表面约有三个太阳半径那么远，人们将之称为“内冕”。内冕可以用日冕仪观测到。从内冕外围一直到地球轨道之外的部分是“外冕”。日冕密度极低，哪怕是在内冕，其密度也仅仅是地球大气层的十亿分之一，几近真空！
6.日食现象——是谁吃掉了太阳
亲爱的读者，在小时候，你听过“天狗吃月亮”的故事吗？虽然这不过是中国古代劳动人民对月食现象的一种有趣解释，不具有科学性，但它还是反映了古代先民对宇宙现象的探索。月亮有月食，太阳也有日食。当日食发生时，阳光明媚的天空会突然变黑，给人以很恐怖的感觉。那么，日食是如何产生的呢？
在遥远的古代，人们因为对日食不了解而对它充满了恐惧。但是现在，随着科技的发展，人们已经不再把这种现象看做灾难降临的前兆，而是把它当成了自然界一道独特的风景。可是，回过头来我们又要问这样的问题：日食这种奇特的天文现象究竟是从何而来的呢？
其实，日食的形成原理很简单：当太阳、地球、月球位于特殊的位置时，月球阻挡住了太阳的光线，于是就产生了日食。当然，这并不是说月亮一旦运行到太阳和地球中间就会引发日食，日食产生还需要满足两个条件：一、日食总是发生在农历的每月初一即朔日。二、太阳和月球都移到白道和黄道的交点附近，太阳离交点处有一定的角度，即日食限。所谓“白道”是指月球绕地球公转的轨道平面与天球相交的大圆；所谓“黄道”则是指地球绕太阳公转的轨道平面与天球相交的大圆。这两个轨道并不在一个平面上，白道平面和黄道平面之间有5°9′的夹角。当满足以上两个条件时，日食就会发生了！
由于月球和地球的运行轨道都不是正圆，太阳、月球同地球之间的距离便时远时近。这样一来，太阳光被月球遮蔽所形成的影子，也就在地球上表现出不同的状态。我们可以将这些不同状态的影子大致分为本影、伪本影（月球距地球较远时形成的）和半影三类。当观测者处于本影范围内时，他能够看到日全食；当处于伪本影范围内时，他看到的就会是日环食；而在半影范围内时，则只能看到日偏食。在地球上，能够看到日食的地区非常有限，而且时间也很短，因为与地球和太阳相比，月球体积非常小，它的本影也就比较小。
虽然日全食持续的时间很短，但是人们还是将它大致分为了五个不同的时期。
第一时期，初亏。这时候，月影刚刚开始侵蚀日面，所以表现为日偏食。
第二时期，食既。经过一段时间侵蚀，月影遮住了整个日面。这时候日全食开始了。最为奇妙的是，在这一阶段有一两秒钟的时间观测者可以在日面边缘看到一串亮点。这些美丽的亮点称为“贝利珠”，是由月亮边缘凹凸不平的山峰对阳光的散射而形成的。
第三时期，食甚。此时月影圆心与日面圆心距离近乎重合，日光被遮得最为严实，天地之间一片黑暗。
第四时期，生光。月影慢慢划出日面，日全食结束了；但随之日偏食又出现在了人们面前， 贝利珠再次出现。
第五时期，复圆。月影完全滑出日面，太阳重新显现。到这一阶段为止，日全食过程完全结束。
一般情况下，每次日全食持续时间最长为7分钟，一般在2~3分钟之间。
2009年7月22日，日全食降临地球。这一次日食的最佳观测地就是我们伟大的祖国。那美丽绝伦的几分钟被天文爱好者们拍下来定格在了照片里。日全食并不是一次仅供观赏的天文现象，在宇宙科学探索史上，日全食为人类提供了大量的线索和依据。随着科学技术的不断发展，今后它还将会给人们以更多的启示！
日全食证明广义相对论
日全食具有较高的天文观测价值，在宇宙科学探索史上，许多重大的天文学和物理学发现都是在对日全食的观测中得出的。最著名的例子是人们通过对1919年一次日全食的观测，证实了爱因斯坦广义相对论的正确性。1915年，爱因斯坦发表了这个在当时看来极其难懂也极其难以置信的广义相对论。他在理论中预言：光线在巨大的引力场中会拐弯。而通过人们对日全食的观测发现，事实果然如此！
7.太阳风——神秘的粒子之风
作为太阳运动的产物，太阳风对地球产生了无比巨大的影响：它会影响到地球的自转速度，会引发地球的“磁暴”现象……在这一节，我们将一起来了解这股粒子之风的秘密——太阳风到底是什么？它的力量为何会如此强大？答案马上揭晓。
人类历史上第一次观测到太阳风是在1959年的7月15日。那天，天文学家们突然观测到了太阳喷发出的一股巨大火焰。六天以后的7月21日，一股来自太阳的“暴风”吹袭到地球近空。令人惊讶的是，这股风竟然迫使地球的自转速度减慢了0.85毫秒，随之而来的是在全球各地爆发的地震现象。与此同时，地球的地磁场也发生了激烈扰动，环球通信突然中断，大批依靠指南针和无线电导航的飞机、船只失去了方向指引……世界末日要降临了吗？当然不是！后来人们才知道，先前观测到的太阳上爆发的巨大火焰其实就是这股风暴的来源。而地球上一系列的异常反应也正是“拜它所赐”。从那时起，人类就认识到了太阳风暴的威力。因为它在形式上与地球风暴非常相像，所以天文学家将它形象地命名为“太阳风”。
为什么太阳上刮起的“风”能如此强烈地影响到遥远的地球？又是什么让太阳风有如此庞大的力量呢？
地球上的风是由各种气体分子组成，而太阳风则是从太阳上层大气射出的超声速等离子体（带电粒子）流。这种带电粒子流也常被人们称作“恒星风”。
太阳风并不是偶尔爆发，而是一种连续的存在。组成太阳风的带电粒子离开太阳以后，会以200~800km/s的速度射向宇宙。当然，它的活动剧烈程度与太阳活动状况密切相关。如果太阳活动变得剧烈起来，那么太阳风也会跟着狂暴异常。
太阳风的发源地是太阳大气中的色球层。在太阳活动作用下，它不断向外抛射出包括氢粒子和氦粒子的粒子流。这种喷射通常会以两种形式进行：一种是持续不断地辐射出来，速度与数量都不大，被称为“持续太阳风”；另一种是在太阳剧烈活动时辐射出来，速度较大，粒子含量也很多，被称为“扰动太阳风”。两种太阳风相比较，后者会对地球产生更大的影响，当它抵达地球时，往往能引起剧烈的磁暴与极光现象，同时也会扰乱电离层。
与地球上的风相比，太阳风粒子的密度非常低。据科学测量，在地球附近的星际空间中，每立方厘米太阳风只有几个到几十个粒子；而地球上风的密度每立方厘米则高达2687亿个分子。既然如此，那为什么太阳风还显得那样暴虐？原因就是太阳风的速度非常快！在地球上，最大级别的12级台风的速度是每秒32.5米左右，而太阳风在地球附近的速度却经常保持在每秒350~450千米之间，最猛烈时甚至可以达每秒800千米。
太阳风如此可怕，如果它大规模吹到地球上来可怎么办？其实，我们不用为此担心，因为它根本吹不到地球上来，地球的强大保护伞——地球磁场会把太阳风阻挡在地球之外。即使有漏网之鱼，它也不会对我们的地球造成毁灭性的影响！
客观来说，太阳风可以算是人类20世纪空间探测的最重要发现之一。从20世纪五六十年代至今，人们对太阳风的物理性质已有了基本的了解，但是对太阳风的起源和加速原理还没有得出准确的结论。这些都需要我们的未来小科学家们找出答案！
太阳风的危害
太阳风对我们地球上人类活动的影响非常明显。剧烈的太阳风往往会干扰地球的磁场，使地球磁场的强度发生明显的变动；同时，它还会影响地球的高层大气，破坏地球电离层的结构，使其丧失反射无线电波的能力，造成无线电通信中断。此外，它还会影响大气臭氧层的化学特性，使地球的气候发生反常的变化，甚至还会进一步影响到地壳，引起火山爆发和地震。