以解释得通。另外,我们还发现太阳黑子似乎可以表示太阳活动的剧烈程度。”
施密特问道:“太阳活动也有剧烈的时候?”
海耳说:“经过多年观测可以肯定是这样的,而且在发现黑子时,往往还会发现太阳上的耀斑现象,耀斑又会抛射大量物质。”
耀斑与黑子相反,就是太阳比较亮的部分。
施密特问道:“抛射什么物质?”
海耳说:“正好此前李谕先生发表了一篇关于宇宙射线的文章,我们发现,太阳耀斑中抛射的物质含有大量高能宇宙射线,比如x射线、伽马射线等。”
又有其他人问道:“大到什么程度?”
海耳说:“这涉及了物理方面的问题,还是请李谕先生回答吧。”
对于李谕来说,这些几乎就是常识,于是说:“按照太阳的体量,一次往外喷射上亿吨乃至上百亿吨高能等离子体轻轻松松,就像我们随便打个喷嚏。”
海耳说:“只不过这个喷嚏相当致命,根据计算,它们按说可以轻松毁灭地球上的所有生物才对。”
“成也磁场,败也磁场,”李谕说,“太阳耀斑、黑子等都源于太阳磁场,所幸的是地球也有磁场,正好能够阻挡这些可怕的高能宇宙射线进入地球大气。它们最终只能在两极地区形成极光罢了。”
其实李谕一定程度上混淆了太阳耀斑与日冕物质抛射,不过就算说出来,现在的天文学观测水平也不太容易区分,没有太大影响。
施密特突然想到:“半个世纪以前的卡林顿事件,也是太阳磁场导致吧。”
李谕点点头:“那应该是最强烈的一次太阳耀斑现象,不光两极地区,全世界几乎都能看到极光。幸亏当时的电报还不多,不然造成的灾难后果会有些难以想象。”
1859年的卡林顿事件如果发生在有人造卫星的时代,确实蛮有杀伤力。
海耳又问道:“您提到了极光现象,这同样是个困扰许久的问题,不知道院士先生可不可以给出一种解释?”
极光的英文是“aurora”,音译作欧若拉,意思是罗马神话中的曙光女神。
后来是伽利略把这个词赋予了极光的含义。
只不过作为一个非常美丽的大气物理现象,人类这么多年一直无法解释极光的成因,导致它身上一直笼罩着神秘色彩。
但既然你诚心诚意地发问了,我就大发慈悲地告诉你吧。
李谕一字一句道:“受激辐射,这是最新的量子物理学研究成果。”
在场几乎没有搞量子理论的,全都没听明白。
于是李谕走上讲台,拿起粉笔给他们讲了起来:
“太阳抛射出的大量高能粒子被地磁场阻隔,最终只在磁场相对较弱的两极地区进入了大气层。由于它们的能量很高,在与空气粒子碰撞时会让空气分子获得能量,从而让其中的原子变成激发态。”
李谕在黑板上画了个玻尔的能级理论示意图,接着说:
“激发态毕竟不是稳定态,所以还会返回基态,这个过程就是能级的转换,能极差便会以释放光子的形式体现出来。这就是极光出现的物理机制,我称之为受激辐射。”
不仅极光,激光的原理也是受激辐射。
按照历史,受激辐射是两三年后爱因斯坦首先提出的。
李谕现在给出了更加丰富的解释。
李谕继续说:“就是因为受激辐射,才导致极光主要是绿色,因为高空中氧的含量较高,同时比氮气更容易被激发,而氧受激辐射就会发出557纳米左右的绿光。
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