日食与日落景观

所谓天再旦，古时有这样的定义:天再旦者，卯时日全食之谓也。

一、天再旦

作为周朝的第七位皇帝，周懿王在位时，无甚政绩。《史记》是这样描述他的:他一上台，周朝就渐渐衰落。更有甚者还用诗讽刺过他。庆幸的是，古时候曾经出土过一部书，名字叫《竹书纪年》，书中有这样一句话:“懿王元年天再旦于郑。”比如夏商周断代工程想知道懿王元年是公元前的哪一年，就可以在这短短9个字中寻找答案。据现代天文学家做出的分析，“天再旦”这种天文现象出现的概率大约是1000年一次。在1997年3月9日的时候，中国新疆北部地区在天亮之前就发生了所谓“天再旦”的日全食，当时有60位观测者从18个不同的地点亲身体验了这种现象。

所谓天再旦是一种奇异的天象，从字面意思看就是天亮了两次。那么，在何种情况下才会“天亮两次”呢?必须是在太阳出来前，天就已发亮，抑或是太阳正好在地平线上，忽然发生了日全食。于是，天突然变黑，经过短短几分钟，全食结束，天空再次变明。这就是所谓天亮两次的天再旦(天亮的意思)。

借助功能强悍的计算机和专业软件，现代天文学已经能够推算古代天象记录。据南京紫金山天文台张培瑜先生对相关时代的日食状况做过的详细计算，提出发生“天再旦”的懿王元年为公元前926或公元前899年。贵州工学院的葛真先生得出的结果是公元前899或公元前925年确实发生了日全食。此外，在美国加州理工学院三位科学家的计算结果更是精确到了分:“懿王元年天再旦于郑”的确切时间是公元前899年4月21日凌晨5时48分发生的日食，在陕西地区可见，据研究，“郑”是现在的陕西华县或凤翔。由上述分析可知，公元前899年的确就是懿王元年，这个问题从表面上看似乎是解决了。

不过，科学是不可以只有单一的证据的。比如医学，出现一种新药，依然需要临床证据，才可以在药店售卖。在当年，科学家爱因斯坦在“计算”出广义相对论后，也曾遭遇相同的问题。广义相对论预言了一个新现象:引力场会使光线偏离。爱因斯坦通过计算得出结论:由恒星发出的光线，假如掠过太阳表面，则光线偏转角度为1.7秒。意思就是说:空间是弯曲的，宇宙是有限的。可是如何才能证明呢?白天阳光灿烂，可看不到星星；晚上星星出来了，可是太阳却下山了。如何能够让太阳和星星同时共存呢?答案就是，日全食之时。因为那时候月亮能够遮住太阳，一刹那，好像是夜晚来临，同时紧挨着太阳的星光清晰可见。

据说当时认可广义相对论的只有两人，一个是爱因斯坦自己，二是英国剑桥大学天文学教授爱丁顿。也因为如此，后者亲率远征队来到非洲西部的普林西比岛，1919年5月29日会出现一次日全食，那里是绝佳观测和拍照地点。时间一到，日全食来了，在302秒的日食时间里，他一共拍摄了16张照片。得出的结论是:太阳四周那十几颗星星全部向外偏转了一个角度!星光在照射时拐了一个弯，于是广义相对论得到了证实!

在今天，天再旦——夏商周断代工程同样遇到这个日全食问题。尽管经过数学推算，但仍缺乏实际验证。懿王元年的纪年确定，完全依赖“天再旦”三字，不过它真的是导致“天亮两次”的日全食吗?1996年7月26日，“懿王元年”专题组报告:1997年3月9日，中国新疆北部将出现20世纪最后一次日全食，它的出现时间是天亮时分。在日全食那天，人们通过从多角度观测日食，证明了“天再旦”在视觉上的感受，并且使感受获得量化的理论表达。

为了使观测结果起到支持理论的作用，专题研究员们做了很多准备工作。大家都知道，太阳升起后，天光随太阳的地平高度而变化。因为大气散射，太阳在地平线以下时，天空就变得明亮，可以说这是一个较复杂的过程，难以定量表达，但是还必须定量表达。所以，专题组专家首先对22个日出过程进行了450次测量，同时通过天体力学方法进行计算，并且得出一个能对日出时的日食现象进行数学描述的方法。

在日全食出现之时，当食分大于0.95、食甚发生在日出以后，就会发生非常明显的天光渐亮、转暗、再转亮的过程，也就是“天再旦”现象。在具体观测中是否符合以上描述，可以说是“天再旦”能否确是日全食记录的关键所在。

1997年3月9日，日全食如约而至。专题组收到观测站60人从18个地点寄来的35份报告。现在，我们已经可以在《夏商周断代工程1996—1999阶段成果报告·简稿·征求意见稿》中看到当时的观测结果和结论:“观测结果是:日出前，天已大亮，这时日全食发生，天黑下来，星星重现；几分钟后，日全食结束，天又一次放明。这一过程证实了通过理论研究得出的天光视亮度变化曲线，与实际观测的感觉一致，从而印证‘天再旦’为日全食记录是可信的。因此，能够确定公元前899年为懿王元年。”

人们通常也将日食称之为日蚀，往往是在月球运行到太阳和地球之间时出现。此时对于地球上的某些地区来说，月球位于太阳前方，所以来自太阳的部分或全部光线被挡住，于是看起来好像是太阳的一部分或全部消失了。日食只在朔，也就是月球和太阳呈现合的状态时发生。日食通常划分为日偏食、日全食、日环食。观测日食，眼睛不能直视太阳，否则就有可能导致失明。

二、日落

在日落之时，太阳光由于受到地球大气层的影响而产生散射，因此这时的天空往往会弥漫着满天红霞。日落的颜色会因地球的大气现象而增强，比如自然界的云、烟雾及人为制造的废气。除上述之外，火山爆发而释放出的火山灰同样会对其产生影响。

日落时天空色彩往往比日出更加鲜艳，这是因为大气层被太阳光照射了一天。除上述之外，日落时分的大气层低空带比较日出时分有着较多的灰尘，就是因为在日照的一整天里，太阳光照射到地球的表面，使相对湿度降低了，可是风速及湍流却增加了，致使灰尘留在空气里。不过，观看者地理位置的差别有时使得日出与日落的区别更大。举个例子，当面对西方的海岸线，日落时候，太阳缓缓降到海平面，但在日出时候，太阳则是由地面上升起。

三、时间转移

通常情况下，日落的时间会随着季节和各地方纬度的不同而改变。一般认为，在北半球，冬至日落时间最早，夏至日落时间最晚。就算是在赤道地区，日出及日落的时间在全年里也会有微小的变化，而这些变化也能用日行迹表达，日出及日落的时间可以跟踪太阳的轨迹而计算得到。另外，太阳光会因为地球大气层的影响而产生折射，因此，在太阳降到低于地平线后还能看得到，这也是每天日落时可能出现的错觉。