《太陽風暴》寫天文學上的太陽發展史,包括如何推測太陽黑子的過程,由於科普書有時效性,必須不斷更替,這本書2007年在英國出版,2008年在美國出版,且陸續獲得美國出版商協會宇宙學及天文學類最佳專業/學術圖書、英國皇家學院科學圖書獎入圍等獎項,台灣2010年初就翻譯出版,算是跟上了時效。
太陽黑子在太陽上的活動,稱為太陽風暴,對地球產生的影響,涉及天文學、物理學,一般人不容易懂,但作者懂得剪裁說故事,以地球大氣層外似看門狗的SOHO衛星某一天失靈,帶出太陽黑子的發現史以及很多天文科學家的瘋狂故事。
例如第一個做出巨型望遠鏡的英國科學家赫歇爾,雖然望遠鏡以口徑6公尺效益最好,但他為了獲得科學奧援,努力說服不懂科學的皇室同意做12公尺口徑的望遠鏡,以滿足皇室獲得全球第一與最大的虛榮感,也顯示17、8世紀天文學家從地位不高到專業科學家的努力過程。
相對的,中國從16到18世紀因為不重視科學,使科學發展開始落後,一直影響到今天,很少人在兒時就立志做科學家。本書迷人之處,是寫出科學家的人格特質,數十位天文科學家的故事,讀來令人興味盎然。盼望中學生讀後除了獲得相關知識,也能產生研究科學的興趣。
文章節錄
第六章 完美太陽風暴 【一八五九年】
有了約翰赫歇爾的支持後,卡林頓寄出應徵函並等候回音。好幾個月過去了,他沒有聽到什麼消息。那份工作仍無人擔任,牛津天文台的工作接近停擺。同時,卡林頓仍在瑞得希爾辛苦工作,還不知道一八五九年會成為他名聲大噪的一年。
首先,卡林頓得知自己的堅持不懈即將得到回報,他將得到這一年的皇家天文學會金質獎章。理由是他只花了三年時間就編纂出了含有三千七百三十五顆星的壯觀星圖。然後到了夏末,在記錄當天的太陽黑子時,他看到了太陽閃焰,那天晚上完美的太陽風暴橫掃地球,磁性效力讓極光籠罩大地。
卡林頓已經是世界公認的太陽專家之一,這項非凡的發現讓他贏得「太陽王」的稱號,之後也被選為皇家學會的會員,提名他的人都是維多利亞時代天文學界的名人。包括皇室天文學家艾瑞、約翰赫歇爾、第三任羅斯伯爵(他正在建造巨大的望遠鏡,要和老赫歇爾的十二公尺望遠鏡媲美)、保守的劍橋理論學家亞當斯(他斷言海王星的存在,卻未得到重視)、鼓勵卡林頓進入天文學界的查理斯、老朋友德拉魯、以及包括創始童軍活動的貝登堡(Baden Powell)在內的其他十五個人。
卡林頓的事業原本應該走到了高峰,但他卻覺得自己應該全心投入天文學。某些人只把天文學當作休閒活動,但卡林頓充滿熱情,如果不全心投入就覺得不滿足,他不斷努力,想在商業生意和科學之間找到自己的平衡點。
釀酒廠唯一的優點就是離寇烏天文台不遠,德拉魯在寇烏鑽研太陽攝影技術也有不錯的進展。九月初的某個早晨,卡林頓在經營生意的途中渡過泰晤士河,穿過寇烏植物園(這裡有來自帝國各處的植物樣本,放在外形類似教堂的溫室中培養),走上長長的車道,進入明亮的天文台白色建築物。
對寇烏天文台新上任的主任斯悌瓦特(Balfour Stewart)而言,卡林頓的造訪及他對太陽閃焰的描述正是關鍵時刻。他認為磁性變化與卡林頓看到閃焰的時間點吻合,這清楚地表示太陽透過磁力影響地球。當斯悌瓦特之後向皇家學會呈現描摹時,他說在記錄信號時,「發光的天體被當場捉住了」。然而,要了解兩者關聯背後的機制一點也不容易。
卡林頓的閃焰出現前後都發生了強烈的磁暴。根據格林威治標準時間的紀錄,第一次開始於八月二十八日午夜,第二次則在九月二日黎明前的幾個小時。這兩次磁暴的描摹讓之前的磁力變化看起來微不足道,磁性也發生嚴重的混亂。
斯悌瓦特相信這三次事件一定有某種關係,他開始從世界各地的磁場觀測站收集資料。所有其他觀測站都有這兩次磁暴的紀錄,但沒有其他觀測站看到和閃焰一致的微小變化。這是因為大多數觀測站都靠觀測人員每隔一小時或固定時間人工測量讀數。的確,如果沒有攝影紀錄裝置持續運轉,寇烏的工作人員也會錯過這微小的磁力變化。斯悌瓦特認為這其中的科學潛力非常驚人。他寫了一篇相關的論文給皇家學會,他寫道:「……如果發光天體表面上的這些斑點(或和這些斑點有關的活動)真的是磁力干擾的主要因素,由於太陽的研究目前是觀測人員最喜愛的主題,則可以期望不久之後,這兩項偉大現象之間存在的確切關聯也會有更明確的定論。」
斯悌瓦並不是唯一一個被這些磁暴吸引住的人。
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在美國,紐約大學的數學及自然哲學教授羅密士(Elias Loomis)正準備前往耶魯大學研究氣象學這門新科學,但八月二十八日出現的極光規模前所未見,吸引了他的注意力。親眼看到極光出現後,他立刻領悟到這次事件的重要性。他在《美國科學和藝術期刊》上發表文章,要求大家提供極光或磁暴的觀測紀錄,還有對電報線路的影響。回應有如洪水氾濫。羅密士自從五年前妻子茱莉亞去世後就離群索居,他篩選目擊者的報告,並掌握了卡林頓的閃焰在世界各地造成災難的驚人情形。