高中的研究性學(xué)習(xí)：太陽黑子對(duì)人類的影響

 太陽黑子對(duì)人類的影響說起太陽黑子這個(gè)名詞，大家一定不會(huì)陌生，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)宇宙的探索也慢慢深入，太陽黑子這一神秘現(xiàn)象也越來越引起人們的注目。各大媒體對(duì)太陽黑子的活動(dòng)也越加的感興趣，一時(shí)間，太陽黑子被人們當(dāng)做議論的焦點(diǎn)，然而太陽黑子真有這么神秘，如此的神乎其神嗎？讓我們來揭開它神秘的面紗。何為太陽黑子？ 太陽黑子是太陽表面上的氣體旋渦，溫度比鄰近的區(qū)域稍低，看上去就象一些深暗色的斑點(diǎn)。據(jù)觀測(cè)形成太陽黑子的氣體旋渦中心深達(dá)100公里，內(nèi)部物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)達(dá)每秒2000米。太陽黑子具有明顯的11年盛衰周期，而這種周期性活動(dòng)常使地球上發(fā)生一些神奇的反常現(xiàn)象。太陽黑子由暗黑的本影和在其周圍的半影組成，形狀變化很大，最小的黑子直徑只有幾百公里，沒有半影， 而最大的黑子直徑比地球的直徑還大幾倍。太陽黑子是由于周圍明亮光球背景的反襯才顯的暗黑，實(shí)際上它們 的溫度達(dá)3800K，比融化的鎢還亮熱。黑子的重要特性是它們的磁場(chǎng)強(qiáng)度，黑子越大，磁場(chǎng)強(qiáng)度越高，大黑子 的磁場(chǎng)強(qiáng)度可達(dá)4000高斯。太陽黑子活動(dòng)呈周期出現(xiàn)，兩次極大間的間隔平均為11.2年，疊加有一個(gè)為期80年 的低幅度的周期。在黑子群周圍常出現(xiàn)耀斑，發(fā)出的輻射和粒子同地球磁場(chǎng)和電離層相互作用會(huì)使地球上的短 波無線電通訊中斷并出現(xiàn)極光。太陽黑子的復(fù)雜性和對(duì)地球的強(qiáng)烈影響致使我們不得不對(duì)他進(jìn)行研究與觀測(cè)，科學(xué)家們對(duì)其真正的特性和規(guī)律已經(jīng)有所了解。太陽黑子時(shí)對(duì)地球的影響是非常大的，它與我們的生活有著密切的聯(lián)系，2000年太陽活動(dòng)的極大年，因?yàn)槠渲饕幕顒?dòng)強(qiáng)弱呈11年的周期性變化，所以2000年又稱作第23周期太陽活動(dòng)年；太陽活動(dòng)呈周期性變化是由施瓦貝首次發(fā)現(xiàn)的，R?沃欠夫進(jìn)行推算從而得出了11年的周期時(shí)性；其實(shí)，太陽黑子不反呈11年周期的變化，還有22年的周期，這是海耳在研究黑子群磁場(chǎng)極性分布時(shí)發(fā)現(xiàn)的，因此也能為"磁周"或"海耳定律，"還有格萊斯堡等人發(fā)現(xiàn)的80年周期。太陽黑子的蒙德極小期等等。地球上的氣候狀況、植物生長(zhǎng)、水文現(xiàn)象以及地震活動(dòng)乃至全球性的流感發(fā)生等，都具有11年的周期變化。最新研究表明，人類的發(fā)明創(chuàng)造也與太陽黑子的周期活動(dòng)有關(guān)。俄羅斯科學(xué)家伊德里斯教授通過對(duì)理論物理的發(fā)展進(jìn)行深入研究后證明，科學(xué)創(chuàng)見確有一定的規(guī)律。以愛因斯坦為例，他在物理學(xué)上的4次重大突破，時(shí)間分別是1905年、1916年、1927年、1938年，其周期恰為11年，而且這4年又都是太陽黑子的高峰年。不僅如此，藝術(shù)才能也受太陽黑子活動(dòng)的影響。18世紀(jì)至19世紀(jì)的50名作曲家的創(chuàng)作高峰幾乎都同太陽黑子活動(dòng)高峰一致，他們都是在太陽黑子活動(dòng)的高峰年代寫出了自己的傳世之作。雖然太陽黑子也許能夠刺激到某些人的創(chuàng)作靈感，可是不能否認(rèn)的是，太陽黑子對(duì)我們的日常的人類生活有著很大的影響， 并且大多是負(fù)面而非正面的。美國“國家海洋大氣管理局（NOAA）”的官員警告說，太陽活動(dòng)即將進(jìn)入11年一個(gè)循環(huán)周期中的“極大年”。美國政府官員預(yù)計(jì)，全美的通訊系統(tǒng)和能源設(shè)施可能遭到持續(xù)數(shù)月的太陽風(fēng)暴的襲擊。按大氣和海洋科學(xué)家的話說，太陽活動(dòng)的“極大年”會(huì)引發(fā)太空風(fēng)暴、強(qiáng)輻射流和極光等，對(duì)現(xiàn)有的GPS全球定位系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)通訊設(shè)施和其它基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)成沖擊。例如1989年爆發(fā)的地磁風(fēng)暴就曾經(jīng)使魁北克省的電力供應(yīng)超載，使得政府不得不采取燈火管制。城市中的交通事故或許與太陽黑子爆發(fā)存在某種關(guān)系。專家從一組統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，在太陽黑子活躍的時(shí)段，交通事故也相應(yīng)有所增加。中科院紫金山天文臺(tái)與武漢大學(xué)醫(yī)學(xué)院專家，聯(lián)合對(duì)此課題作了研究。他們對(duì)1955年至2000年武漢市交通事故的發(fā)生情況與同期出現(xiàn)的5個(gè)太陽黑子活動(dòng)周期作了比較分析。研究發(fā)現(xiàn)，每逢太陽黑子相對(duì)數(shù)上升階段，武漢市交通事故的發(fā)生次數(shù)就出現(xiàn)猛增趨勢(shì)，傷亡 人數(shù)也顯著增多。早在1993年，他們?cè)A(yù)測(cè)：進(jìn)入第23個(gè)太陽活動(dòng)周期初期，即1997年前后，武漢市交通事故將再次出現(xiàn)猛增趨勢(shì)。交通部門的統(tǒng)計(jì)資料顯示，該年武漢市交通事故次數(shù)和傷、亡人數(shù)分別比1996年增加了11．84％、22．09％和7．8％。為什么會(huì)有如此巧合呢？專家分析，在太陽活動(dòng)高峰期，太陽高能粒子流和電磁輻射使地球磁場(chǎng)發(fā)生劇烈變化，引起大氣環(huán)流和人體磁場(chǎng)出現(xiàn)異常，由此導(dǎo)致人體神經(jīng)系統(tǒng)反應(yīng)能力下降，駕駛行為出錯(cuò)率上升，交通事故因此明顯增多。專家認(rèn)為，有些心血管病人對(duì)太陽黑子劇烈活動(dòng)引起的電離層磁擾動(dòng)比較敏感，太陽風(fēng)暴可能使他們的病情加重。此外，在特大的太陽風(fēng)暴襲擊時(shí)，如果坐高空飛機(jī)，有可能會(huì)受到X射線的過度照射，有人計(jì)算，這相當(dāng)于一個(gè)人在一小時(shí)做100次X光透視?，F(xiàn)在對(duì)太陽黑子的研究，正處于觀察結(jié)果，隨著研究的發(fā)展，人們將一定能夠進(jìn)一步的了解并解決太陽黑子對(duì)人類的研究，并且基于這一點(diǎn)而更好的了解整個(gè)宇宙，人類在從整個(gè)宇宙系統(tǒng)上來看是極其脆弱的，一次宇宙中司空見慣的小小爆炸就有可能導(dǎo)致整個(gè)人類的滅亡，也正因?yàn)榇?，人類?duì)宇宙的探索和研究是至關(guān)重要的，我們只有在不斷的探索中讓自己堅(jiān)強(qiáng)起來，有能力也去保護(hù)我們的地球