在黄昏时分 ， 阳光在穿过晚霞之后变得较为暗淡时 ， 人们便有可能直视太阳 。有时便会发现 ， 太阳的表面呈现出一些“黑斑” 。中国的天文学家们对此进行了长期的观测 ， 并做了详细的记录 ， 无独有偶 ， 欧洲的天文学家们也注意到了这一点 ， 但他们却从来未做任何记录 ， 当时人们将这些遍布太阳表面的“黑斑”视为对太阳所象征的天主的侮辱 ， 而究其原因 ， 最简单的解释就是视觉错觉 。
直至1610年末 ， 伽利略利用天文望远镜进行观测时发现这些“斑点”的的确确是存在的 ， 他还根据这些“斑点”在太阳表面位置的缓慢移动 ， 计算出太阳的自转周期为27天 ， 当然 ， 这一发现引发了一场大争论 ， 神学家以及教皇对太阳上的“斑点”感到恐惧 ， 但是事实毕竟是事实 ， 伽利略最终赢得了胜利并使对手也不得不承认这一点 。
确切地说 ， 太阳上的“斑点”并不是黑色的 ， 它们只不过与太阳其他部分相比暗一些而已 。当金星和水星运行到与地球和太阳成一条直线时 ， 我们将发现它们是十分昏暗的 ， 而它们靠近太阳“黑斑”时 ， 我们可以清晰地看出所谓“黑斑”比起金星和水星要亮多了 。
1825年 ， 德国业余天文学爱好者萨谬·贺纳瑞奇·史奎克开始致力于对太阳和“太阳黑子”的研究 。他花费了17年的时间对其进行观测(为防止强光灼伤眼睛 ， 他在观测时极其谨慎) ， 从而发现“太阳黑子”出现的数量以10年为周期(另据其他天文学家的观测 ， 该周期为11年) ， 他的研究开创了一门新学科——天文物理学 。这是一门研究宇宙中星体物理性质的科学 ， 直至今日 ， “太阳黑子”的成因仍是一个谜 。
“太阳黑子”出现机率的变化在某种程度上具有极为重要的意义 。1852年 ， 英国科学家爱德华·塞宾指出地球磁场作用的强弱变化周期与“太阳黑子”的变化周期基本相符 ， 这一发现意味着“太阳黑子”具有某些磁场特性 。1908年 ， 美国天文学家乔治·艾勒瑞·赫尔发现“太阳黑子”附近存在强烈的磁场 。上文中所提到的所谓“太阳黑子”变化周期实际上是20年 ， 在这20年中 ， 每10年磁场的方向发生一次翻转 。
1893年 ， 爱德华·芒德通过对前人记录的研究惊奇地发现 ， 在1645年至1715年之间 ， 几乎没有任何有关“太阳黑子”的记录 。芒德郑重宣布了他的这一发现 ， 但未引起人们应有的注意 。这主要是由于那些早期记录的可靠性并未得到广泛的认可 。
本世纪70年代 ， 美国天文学家约翰·A·爱迪发现了芒德有关“太阳黑子”的记录 ， 并对其进行了认真地核实 。他不但参考了人们利用望远镜观测到的结果 ， 同时也参阅了早年中国和其他国家天文学家们用肉眼观测的资料 。他注意到“太阳黑子”沉寂期(1645—1715年)是“太阳黑子”活动的最小周期 ， 并称之为“芒德最小周期” 。1645～1715年间的芒德最小周期是有史以来最晚的一次 ， 而“芒德最小周期”的成因至今仍是个谜 。
总的来说 ， 科学家难以把天文现象和天气变化联系起来 ， 但只有太阳黑子是个例外 。有证据表明气候和太阳黑子一样也同样有个11年的变化周期 。随着太阳黑子数目的增减 ， 夏季的气候逐渐由干热变得阴凉潮湿 ， 然后又逐渐变得干热 。其整个变化周期约为11年 。这里有两个例子说明了这一点 。砍倒一棵树 ， 可以在树干的横断面上看见一些同心圆 ， 每个圆代表一个夏季生长的结果 。数一数这些圆就可知道树龄 。然而 ， 尽管每一年的时间是一样长 ， 但这些圆圈的宽窄却不一样 。潮湿的夏天树木繁茂 ， 树干上形成的年轮就宽 ， 干旱的夏天形成的年轮就窄 。因此 ， 我们可以说树木是它生长年代天气的活记录 。我们仔细研究树的横断面常会发现年轮的宽窄变化有一个11年的规律周期 。这与太阳黑子的变化周期相吻合 。最宽的年轮形成于太阳黑子最多的年份 。所以 ， 我们一眼就可以看出在太阳黑子多发年份的夏季潮湿 ， 树木生长茂盛 。
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