-== 字幕：dukouu ==-
1973年，九名太空人
被送进世界第一个太空站： 天空实验室
他们的任务是
在没有地球大气层影响下 观测太阳
他们目睹了人类首件景象
太阳的威力超乎人类想像
恒星
对人类祖先来说 天空是个谜团
夜间天空充满闪烁光点 ——亦即恒星
然后太阳出现了
这黄澄园球使星子消失 带来温暖与光线
它被视为生命的挡予者： 第一个神
本集描述 人类探访太阳光后的真相
以及吾人了解太阳威力的范围 与其在宇宙中的角色
1998年2月
加勒比海的瓜德罗普岛 经历一场罕见的天文盛会
日全蚀之际的短暂数分钟之内 白日将变成夜晚
这是狄亚哥的第十次日蚀
他儿时在墨西哥所见的第一次 令他永生难忘
从此他与太阳结下毕生之缘
太阳被认为是无暇的金黄园盘 在宗教上代表完美
因为天空所有东西都是完美的
而太阳是天空中最完美的 没有斑点、没有结构
就只是个完美 扁平、金黄的园盘
世上许多宗教将之视为太阳神
太阳直到十七世纪 都还是完美的象征
直到伽利略首创 用望远镜观测天空
第一个科学里程碑于焉诞生
伽利略是第一个 以望远镜观察天空的人
他发现太阳不是完美的 它有太阳黑子
这在哲学、科学上 是个大革命
伽利略看到太阳黑子 在太阳表面上移动
而且发现它速度极快
这是人类了解太阳黑子的开端
伽利略的见解 引起人类对太阳本质的好奇
但长达两世纪的时间 科学家无法透视这炫目的园盘
太阳黑子是什么？
太阳表面还有哪些景观？
它的力量来源又为何？
科学家发现了 太阳提供了短暂特别的机会
地球上每十年约有六次 太阳会运转到月球正后方
如果太阳这么大 地球大概只有三四厘米大
月球则更小 它是地球的四分之一大
所以月球比太阳小四百倍
有趣的是太阳离我们 是月球的四百倍远
所以我们能看到它们 像是一样大小
一分钟！
狄亚哥看了四小时 看着月球缓行入位
他跑了半个世界 就为这四分钟的全蚀
但对太阳的付出 并不代表一定能成功
最后狄亚哥只看到片刻的 隐藏的太阳
不见了
如同天文学家前辈
扫兴的云层 浇熄了狄亚哥的期望
高夫是顶尖的太阳科学家
他跑到印尼 看他的第一个日全蚀
印尼政府宣布 印尼人观看日蚀是违法的
印尼人只能在电视上看
或是到清真寺祷告 巨龙再次吐出太阳
这是普遍的民间信仰
我独自站在路的尽头
一个在看我的三岁小孩走过来
我给他黑色软片看太阳
一个七十岁的老人也来 他碰巧是村长
我们三人一起看 那摄人的日全蚀
日全蚀显示出外层的日冕
正常情形下因强光而看不见
很怪的感觉
几乎完全没声音 鸟儿停止歌唱
只听见远方寺庙 传来的诵经声
这是早年天文学家 跑遍世界要看的景象
日冕内看来像是卡烧的云
太阳表面似乎覆盖着 复杂澎湃的气体
看到这些东西的运动 让人明白太阳是活跃的
它不是被动的气体 它在沸腾
并且发生着有趣的事
第一次目睹总令人兴奋
所以地球上的探险家 会想去无人之处探险
地球上这样的地方已不多 所以我们往宇宙去
看着太阳去除第一层面纱
对它多一分了解
忽然明白了事物运作的真相 是个奇特的经验
但日蚀的罕见使得科学家 不容易研究这些奇怪的日珥
然后在十九世纪中期
梵蒂冈首席天文学家萨奇神父
发现了看待光线的革命作法
在他罗马教堂的实验室中 他率先使用了新科技：光谱学
萨奇的分光镜 将太阳光分成其组成色彩
再将光线放大到同一区
突然间，不用日蚀 人眼就能看到太阳边缘
光谱学显示出 太阳表面惊人的复杂度
情况就是你不会再因 太阳光芒而目眩
你能看到其他东西
能看到日蚀时的太阳边缘 因为不再被它的光芒所慑
很快的，天文学家不仅研究 太阳边缘，还有其本体
伽利略的太阳黑子是 表面有如地球般大小的裂缝
如同神秘内在的窗口
太阳表面在他们眼前喷腾
很快的，科学家找出了 太阳存有的化学物质
光谱中的暗色区显示有 氮、钙、铁
天文学家还发现了 一种地球上未知的物质
并将之依希腊太阳神 赫利欧斯命名：氦
萨奇神父以分光镜研究恒星时 做出了他最重要的发现
他立刻就认出了模式
所有化学物质都和太阳的一样
天体中的大谜题已解
我们的太阳是颗星星
太阳也是恒星
人类第一次明白了 太阳也是恒星家族中的一员
从科学观点来说非常之好
因为我们要知道宇宙的面貌
而研究太阳 就等于研究一颗典型的恒星
直到40年代我们才知道 典型恒星可以很危险
第一艘太空船升到太空边缘时
才发现恒星充满了辐射
大气层允许热与光通过
但保护地球不致受太阳的 X射线、Y射线和紫外线影响
不久，有一人勇敢的 与致命恒星辐射面对面
他是列昂诺夫
那是个好大的世界
我可以看到一半的行星
我看到地平线弯开
我印象最深刻的是 看到黑色天空中的闪耀太阳
太阳好像是镶在黯空中 旁边什么都没有
1973年，一座太空实验室 被直接派往太空研究太阳
但太阳并不轻易吐露秘密
天空实验室发射时
有隔热罩 等进入轨道时才会打开
但它飞行六十秒后
隔热罩迸开了 致使气流掀掉罩子
同时打开两侧的太阳能翼
康拉德被选为 带领第一次天空实验室时
已在月球上漫步过
但他们的新家已无气层保护
太空舱内的温度开始上升
他们的第一项工作是 找出防护，抵抗太阳辐射
第一天就碰到隔热罩裂开 还好从里面也能操作
我们从气窗中放出 就像打开雨伞一样
杆子与密拉薄膜 像雨伞一样打开
我们把它拉回来 只差原裂洞几英寸
而它解决了过热问题 温度开始立刻下降
当温度降到能忍受程度时 小组开始进入天文台
他们的下一个任务是 熟悉无重力的生活环境
一开始，恶心感使得 最强壮的组员都吃不下饭
但问题很快就消失
不到几天 太空就变得没那么难以生存
没有了扭曲的气层模糊视线
展开了史上最缜密的太阳观测
天空实验室一行对我意义深刻
我知道很多人不懂 它对我比登月重要
部分原因是能操作太阳望远镜
同时明白我们带回去的是 史上最大量详细的资料
当我转到H∝的位置时
这两字代表氢—阿尔发
叫氢的原因是
我们看到的光线是来自 太阳气层中氢原子的反射
使用与百年前萨奇同样的波长
天空实验室成员看到了 太阳表面惊人的细部
…氢原子反射的波长
我们能看到太阳黑子 网状结构和暗条
太阳表面的东西看得很清楚
我们每个人轮班四小时 掌管太阳望远镜控制台
我常比喻成那像 同时弹奏三台88键的钢琴
那是很复杂的操作程序
必须全神贯注
你得很认真地确定 所有枢纽读数正确
太阳闪焰可能突然会发生 我们也得准备应付这类突发状况
太阳闪焰是滚烫气体 行星般大小的爆炸性爆发
亦即冲离太阳的日珥
这些现象在地球上看过 但从未如此详细，数量繁多
某人在操作时
有时会叫我们去看 突然间的突发状况
我们能实际目睹不寻常现象
我们常常彼此喊组员来看
天空实验室 九个月不间断的观察
带回十六万张图片 呈现从不为人知的太阳面向
最惊人的发现是大量日冕射出
其爆发之剧烈 使得太阳闪焰相形失色
这是愤怒太阳的最佳写照
但是什么引起如此爆发呢
答案在太阳不为人知的一面
再一次，太阳黑子是关键所在
在太空时期到临前
圣加博山顶 是美国最可能接近太空之处
1903年，富有工程师之子 海耳有一个梦想
他的天文狂热
使他在帕沙第纳城上端
建立了世上 最先进的太阳观测站
鲍莉娜是威尔森天文台的 天体物理学家
海耳是我的英雄
他不只是伟大的科学家
他对工程也有绝佳灵敏度
所以他才能成功地 建立世界上最大的望远镜
他为计划筹了很多钱 这是科学家常必须做的事
他常告诉自己 他只作大事
到威尔森山顶并不容易
这条路直到1936年才造好
所以水泥钢条必须由人或骡子
背负上 非常陡峭的七里山路登顶
单是望远镜 马匹就运了六十趟
但海耳有了举世皆羡的天文台
海耳的第一个挑战是了解 太阳最老的特性：太阳黑子
海耳在这桌下造了光谱仪
75尺下是一块板子 会将太阳光线色散到其能量成分
板子看来像这样
它会分解阳光颜色
藏在这光谱里的是 太阳气体的吸收线
海耳特殊的光谱仪 让他开始分析太阳表面
海耳拍得的太阳黑子照片 是前人所未能做到的
在研究太阳表面的吸收线时 海耳出现了突破
当他观测太阳安静的部位时 他看到一般的吸收线
亦即当太阳黑子进入裂缝时
线开始扩大然后分裂
当海耳看到分裂时 他马上认出此种现象
磁场！ 他在1908年就看出来了
在那当下 海耳解开了太阳最大的谜题
太阳黑子是磁场扭曲造成的
这些扭曲比地球磁场 大了四千倍
扭曲压抑气体的上升
以两千度温度冷却表面 造成暗黑斑点
所以太阳黑子不过就是 溢出太阳表面的扭曲磁场
此磁场图显示出 太阳表面的正负极磁力
这些扭曲的磁线引导太阳爆
亦即电浆爆炸数千公里 然后再被拉回炙热的太阳表面
日冕喷射和日珥
我们在太阳表面看到的一切
本质都只是磁力作用罢了
在地球一个寒冷之处
在海耳研究太阳之前十五年
挪威有一名科学家 对于太阳的磁性有独到的见解
在这个几个月见不到太阳之处
他认为 还是可以感受到太阳的存在
透过一个美丽的地球自然现象
观察太阳却跑到这么北边 积雪、又暗，看起来一定很怪
可是这里有北极光
我很喜欢黑暗中的极光
景象很美，会变换奇怪的颜色 别的地方看不到
它为冬天北边的黑昼增光
之前北极光被视为 战死士兵的灵魂
挪威是研究极光的好地方
韩森监控 地球大气层高处的放射现象
这项研究已有一世纪之久
一百年前 挪威最知名的科学家
贡献毕生心力 研究这些奇怪的大气混乱
这人是伯克兰博士
伯克兰很聪明，还有点疯
从他的书中可窥见一般
书中不只有粒子跟极光的理论 还有很多想法
有些正确，但多数错误 其中一个是小地球，在这里
真空室里有一个小地球 伯克兰在旁边控制实验
伯克兰最著名的实验是 做出人造北极光
为了保护脑部免于辐射 他老是戴着一顶土耳其帽
他的样貌或许奇怪
但他的极光起源论 源于多年的钻研
极光活动据了解 在太阳的一段活动后特别活跃
伯克兰希望 将这两个原理连结起来
这是旧地磁仪 恐怕已经用了不少年
有些地方还在沿用
伯克兰使用极类似的仪器
这是地磁仪一天的磁场记录
中午颇为平静
晚上出现磁暴，这里清楚可见
这期间也出现明亮的极光
显然他用了小地球实验
他做了好几个 但这是最大及最后的一个
于1913年制造
真空室里面有地球仪
伯克兰有预感 伴随北极光的磁暴
是由打击地球磁场的 粒子电流所造成的
他认为这些粒子来自太阳
但他的意见从未被采纳
1917年，伯克兰自杀
事实上，太阳无远弗届的证据 已造访我们的天空数千年
彗尾永远背对太阳
阳光被认为是唯一的原因
但在1947年 德国物理学家比尔曼
计算出比阳光更实质的物体 在推动彗尾
他称之为太阳微粒放射
他的想法立刻遭到驳斥
虽然受到大众嘲弄
芝加哥物理学家帕克 无法反驳比尔曼的论证
他造访芝加哥时 我跟他谈过话
他说若不是阳光 只有另一个可能性
也就是太阳微粒放射
太阳释出粒子与彗尾交互作用 将它驱离太阳
他对彗尾的发现令我折服 我发现他的话很有道理
知名物理学家查普曼 尤其急于攻击比尔曼
他指出太阳比地球大33万倍
无论粒子有多小 都逃不过它巨大的重力
不论他对太阳风的驳斥
查普曼对于太阳如何 延伸至地球，自有见解
他认为跟太阳密切相关的日冕
于日蚀时可见其延伸地多远
帕克在科罗拉多波尔德的 天文台，结识查普曼
我从波尔德回家时 在想向查普曼学习的收获
这个日冕延伸至太阳系 充满一切的基本想法
然后我发现查普曼及比尔曼 相互排斥
影响着彗尾的太阳微粒放射
无法穿透静态的日冕
另一方面 我看不出他们哪一方有错
帕克处理这两个理论 明显冲突之处
发现他们两个都是对的
我把运行程式写下来并起运算
发现只有一个解答符合情况
这就是超音速太阳风的解答
帕克的太阳风 较比尔曼的旧版复杂
他算出日冕确实有足够热能 脱离太阳的重力
并以秒速五百公里的速度 流入太空
但帕克发表此说后 立刻受到嘲讽
这当然是不具名出版的
但编辑说有专家 认为这个想法很荒谬
其他人马上说这是错的 还登报指正
并演讲谴责 很多朋友表示同情
他们认为这个想法很好 可是好的想法通常会失败
我的反应当然是走着瞧 看谁会失败
帕克等了五年，理论才被正名
1962年，水手二号携带 粒子侦测器前往金星
以了解太空有多虚无
举世第一个星际探测器 传回讯号
太空充斥的太阳风 远超过帕克的沽计
喷射推进实验室电浆侦测器
显示到处都有 秒速三到八百公里的风
风生生不息，就是这样
之后我拒绝再跟人舫论
现代天文望远镜 揭开太阳风的复杂性
持续的粒子流从太阳的赤道 挥发至太空
狂风偶尔从 太阳的重力及磁场吹出
这是天空实验室率先观察到的 闪焰及日冕大量喷发
这些充电的飓风残暴而无情
行星在其范围内
最接近太阳的水星 太阳风首当其冲
它可能一度拥有的大气层 早就被吹走
留下受到致命辐射的表面
火星较水星大 距离太阳四倍远
即便是这里，太阳风 也剥夺了1/3的原始大气
留下比地球薄一百倍的大气层
我们的最近邻金星的大气 比地球厚上百倍
现代探测器发现类彗尾 延伸至地球轨道
金星的云亦受到太阳风的侵蚀
但我们的大气层呢？
地球是内行星唯一 具有延伸至太空的磁场
磁场转移太阳风 保护大气层免于侵蚀
不断与太阳博斗
太阳风与地球的磁场不断互斥
磁场受到太阳风压缩
压力增加 粒子受力穿过磁场
下至地球的极区
这就是上大气层的极光
我们显然住在太阳风盛行之处
太阳风延伸至太空 远到外行星之外
下一个问题是 太阳风的范围究竟有多广
太阳的全部范围为何？
第一艘太空船前往木星时 记录到大量的电波辐射
声音同样由木星磁场 与太阳风的互斥所造成
航海家号造访所有外行星时
同样收到 太阳风与磁场博斗的讯号
当它离开海王星时 太阳风依旧伴随
风的尽头在哪里？
离开冥王星三年后 它侦测到神秘的电波能量
加州哥德斯顿的追踪站 负责接收讯号
葛奈特与航海家号保持接触
我现在主要的兴趣是 追随太阳风
大家知道它会受到星际气体的 阻止而停在某处
我们称这个界限为太阳风层顶
航海家号收到的电波喷发 完全出乎意料之外
三十亿公里内并没有巨行星
我们一开始不确定讯号的来源
我们以为可能来自木星或土星
我们也想过 这搞不好是太阳传来的
他们的研究 让他们重回太阳系的核心
我们注意到 强烈的日冕大量喷发
在电波爆发前四百天
葛奈特回溯航海家的记录 发现它在一百天后碰上爆发
三百天后太阳风到达某种磁界
这是太阳风层顶 太阳风的界限吗？
基本上日冕大量喷发 让太阳的电浆产生脉冲
并蔓延四百天
我们侦测到 它行经航海家一号及二号
电浆脉冲最后到达太阳风层顶 并导致电波辐射
太阳风层顶在 冥王星距太阳四倍处
这便是太阳的范围
即便是最遥远的行星
太阳看起来 不过是一颗明亮的恒星之处
仍浸淫在其挥发的大气层中
行星受到太阳重力的牵引
它们是太阳形成时的副产品
但太阳跟它的行星 还有一个更根本的联系
生命的原料在其内部形成
太阳的核心 是终极的熔化反应炉
高夫想观察其运作
我的终极目标是了解核心结构 因为核子物理很有趣
核子反应改变物质 产生新粒子，离开太阳
了解其原因 有助我们了解基础物理
1995年 是太阳探索的新纪元
这趟旅程 或许可带领我们进入核心
苏活太阳天文台可观测 太阳的X光、紫外线及能见光
但苏活不只是看，它还会听
1975年，高夫发现 太阳表面像池塘一样有涟漪
他立刻想到窥见核心的方法
我发现这是看进太阳的方法
太阳不透光，不能用光来看
要用声音
你可以听到太阳内部的声音
借此可得知太阳内部的结构
这很神奇，可以进入恒星内部
太阳的表面起伏着
每六分钟呼吸一次
气态海洋在涨落
复杂的涟漪在表面闪烁
这是内部结构的线索
太阳就像合唱团、乐器 但不是用曲调
它们很不相同，太阳很刺耳
这给予我们内部详尽的资料
声波在太阳内部来回
声调如同乐器的声调
苏活已批露新的表面现象
太阳闪焰 会导致规模数千公里的震动
但不只如此
我们借由苏活得到的声波 对太阳外部有很大的了解
我们了解到动力
我们了解到化学组成
现在我们要在核心做类似的事
苏活开始对太阳抽丝剥茧
它的表面下覆盖电浆：
环绕其极的高热气体
看似地球的喷流 太阳似乎也有气候
但核心是了不起的化学工厂
恒星有生产力
创造你我的原料 碳氢化合物及氦
创造产生我们的地球
它们是从事生产的工厂
想了解宇宙，就要研究恒星
每个恒星都有核心
恒星几乎都会产生核能
互相变化要素
产生重的要素 这是全宇宙的基础材料
我们相信多数恒星的物理 与地球物理相同
我们要仔细了解此物理
在极端的情况下 我们才能知道此物理的含意
它暗示着宇宙的结构 以及宇宙的演进
一开始 宇宙只有碳氢化合物以及氦
120亿年来
恒星将这些简单的气体 转变成较为复杂的要素
我们的太阳经由此过程产生
45亿年前
我们星系边缘的一个大恒星 结束其超新星的生命
它临终前将核心的物质 向外散布至太空
这些高热的矽、铁等颗粒
流窜至邻近的气云 导致气云解体
气体与尘埃混合 受到云中心的吸引时
启动核子反应，太阳应运而生
超新星的余砾 在周围积聚成行星
我们从核心锻炼的星尘产生
这四百年来
科学剥去太阳夺目的外层 显露其恒星身份
它是无数创造的引擎之一 形成行星，再形成我们
祖先看到一个完美的园光 一个神只
科学批露出人意料的强大实体