太陽物理學(xué)

太陽物理學(xué)是用物理方法研究太陽的本質(zhì)和演化的天體物理學(xué)分支學(xué)科。

　　太陽是一顆普通的恒星，可以和研究恒星一樣，根據(jù)太陽的質(zhì)量、半徑。光度、光譜來推算它的表面溫度、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、能源機(jī)制等。但太陽物理也有其特點(diǎn)：利用太陽的強(qiáng)光，可觀測它的表面細(xì)節(jié)，測出微小的光度變異，求得一些極為重要的數(shù)據(jù)(如太陽磁場分布)；推求黑子、日珥、耀斑等日面活動(dòng)客體的物理狀態(tài)及其變化；直接感受太陽風(fēng)的影響，從而獲得日冕和行星際物質(zhì)的珍貴信息。

　　中國古代對(duì)太陽黑子和日食現(xiàn)象就十分注意觀測，留下了大量的記載。近代太陽物理的研究可追溯到伽利略用望遠(yuǎn)鏡觀測太陽黑子之時(shí)。以后，牛頓用棱鏡發(fā)現(xiàn)了太陽光譜。但直到二十世紀(jì)初葉，光譜才成為揭開天體秘密的有力手段。從此，太陽物理學(xué)便步步深入，形成了一個(gè)理論和實(shí)際緊密聯(lián)系的學(xué)科。

　　早在十九世紀(jì)末葉，人們就發(fā)現(xiàn)某些地球物理現(xiàn)象的變異和太陽黑子的多少有關(guān)，磁暴就是最突出的例子。進(jìn)入二十世紀(jì)后，氣候的災(zāi)變、地球物理現(xiàn)象的異常和太陽活動(dòng)有關(guān)的記載日漸增多，證明了日地關(guān)系是很密切的。

　　對(duì)于太陽本身的研究，從三十年代起，在理論分析和觀測手段上都有重大的進(jìn)展。這不但增進(jìn)了人類對(duì)太陽本身的了解，也促進(jìn)了天體物理其他分支以及物理學(xué)的有關(guān)分支的發(fā)展。

　　當(dāng)時(shí)研究的重點(diǎn)是把太陽當(dāng)作普通恒星來對(duì)待，最重要的課題是太陽和恒星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和能源機(jī)制，太陽和恒星的化學(xué)成分和靜態(tài)表面結(jié)構(gòu)。在海耳取得太陽單色像和李輿發(fā)明Ha單色濾光器之后，取得太陽表面瞬變現(xiàn)象的動(dòng)態(tài)資料就成為常規(guī)觀測工作，在世界范圍內(nèi)能夠按統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)視太陽活動(dòng)。人們?cè)谘芯刻�陽的物理方法上從此跨進(jìn)一個(gè)新時(shí)代。

　　四十年代到五十年代，由于射電天文學(xué)的發(fā)展以及太陽磁像儀的發(fā)明，人們對(duì)于太陽的研究又增加了新的內(nèi)容。在六十和七十年代，空間觀測又填補(bǔ)了許多空白。現(xiàn)在，我們已經(jīng)能夠取得從 γ射線到米波射電；從慢太陽風(fēng)到宇宙線能級(jí)的高能粒子的資料，從而可以得到自太陽表面到地球的整個(gè)日地空間的直接數(shù)據(jù)。正是由于上述觀測手段的發(fā)展，通過理論探討，我們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到應(yīng)該把太陽和日地空間作為一個(gè)整體來加以研究。

　　在太陽物理學(xué)理論上最重要的發(fā)展，無疑是阿爾文于四十年代所發(fā)現(xiàn)的在高導(dǎo)電流體中磁場與流場的耦合，從而把等離子體物理理論應(yīng)用于太陽研究，解釋了許多太陽射電、太陽話動(dòng)的現(xiàn)象。

　　我們現(xiàn)在所理解的太陽，已經(jīng)不僅僅是一個(gè)從一億五千萬公里之遙的地方供給我們光和熱的大火球，還是一個(gè)與地球有直接物質(zhì)聯(lián)系的日地系統(tǒng)的母體。日地之間是*從太陽發(fā)射出來的帶磁場的高速太陽風(fēng)進(jìn)行物質(zhì)聯(lián)系的。

　　太陽上的各種物理現(xiàn)象，直接或間接地通過輻射和介質(zhì)波以及高能粒子的運(yùn)動(dòng)，傳到地球周圍，對(duì)它施加影響。人們今天研究地球科學(xué)，就不能不或多或少地考慮太陽的因素。

　　太陽物理學(xué)目前較重要的問題之一，是所謂的中微子之謎。這很可能使人們回到老的起點(diǎn)，即重新研究太陽的內(nèi)部結(jié)構(gòu)問題。