埃里克·考夫林(左)和沃尔特·弗里曼站在霍尔顿天文台. 他们都是雪城大学文理学院的物理学教授.
什么是日食?日食是如何发生的?
WF:第一, 我们需要把它和月相区别开来——我们之所以有月相，是因为月亮绕着地球转, 朝向太阳的那一面总是亮的，而背向太阳的那一面总是暗的. 当月亮明亮的一面朝向地球时，就是满月. 当黑面朝向地球时，就是新月.
日食是指新月正好落在地球和太阳之间.
某物看起来有多大既取决于它离你有多远，又取决于它实际有多大. 太阳比月球大得多，但月球也比太阳离地球近得多. 在几何学中，我们称之为角尺寸——物体在天空中看起来覆盖了多少度, 而不是它的直径有多少公里. 月球和太阳的角度大小几乎完全相同——这是一个巨大的巧合——这使得日全食得以发生.
弗里曼和霍尔顿天文台的望远镜，它已经有100多年的历史了. 弗里曼说，他在《澳门赌场在线》的一开始就把天文学的发展称为“人类能力发展的寓言”.”
为什么它们不更常见呢?
欧共体:月球绕地球运行的轨道相对于地球绕太阳运行的轨道倾斜了大约5度. So, 如果你想象地球绕着太阳公转的平面, 被称为黄道, 月球的轨道在大多数时候都稍微向这个平面倾斜. 这就是为什么我们不是每个月都有月食和日食——它们必须完美地排列在一起.
事实上，再过几百万年，就不会再有日全食了. 月球被潮汐锁定在地球上, 这意味着它围绕自己的轴旋转的速度与绕地球公转的速度相同, 所以我们总是看到月球相同的物理面. 但地球并没有被潮汐锁定在月球上, 所以地球和月球之间存在非线性潮汐相互作用, 月球试图减缓地球24小时的自转周期. 其结果是月球-地球轨道的角动量增加了. So, 哪怕是一点点, 在很长的时间尺度上, 月球实际上正在远离地球, 这意味着它在天空中的角度大小最终会小于太阳, 从而防止日食.
数百万年后，将不再有日全食.
Eric Coughlin教授
人们能期待看到什么?
凯德:天会突然变黑，温度也会下降. 这是非常奇怪的，你可以想象为什么古代文化被吓坏了.
日食是如何影响人类历史进程的?
WF:天文学比有记载的太阳历史还要古老, 月亮和星星在我们来看它们之前就在天上跳着同样的舞了. 我们会说, “就像发条,“但对古人来说，这真的是发条装置:他们用这些运动的时间来测量时间，用它们的形状来定位和导航。. 许多文化将许多天文事件与神话或宗教联系起来. 我想是因为人们意识到他们的生命依赖于太阳, 在日食期间，太阳似乎发生了什么事情，这被视为恐怖的预兆.
观看日全食, 太阳, 月球和地球必须完全对齐, 如黑板上所示. 然而, 弗里曼解释说，这是因为月球围绕地球的轨道不是一个完美的圆, “有时月亮离得更远——它的角度尺寸更小——这时你就会看到火环的现象, 哪个是日环食.”
日食对科学认识有何贡献?
EC:我首先想到的是太阳的磁场. 太阳的黑子周期每22年重复一次, 太阳磁场的方向在哪里, 其偶极子, 11年后翻转[北变成南，南变成北], 然后又过了11年. 这些磁场是产生太阳黑子的原因, 所以根据22年太阳黑子周期中日食的时间, 太阳将或多或少地具有磁性活动, 这个领域看起来或多或少是有边界的. 这使我们能够从地球上研究太阳的磁拓扑结构，并看到太阳大气的扩散外层, 被称为日冕.
Freeman和Coughlin的太阳系模型, 叫做太阳神天文馆, 其中包括一个包含主要恒星和星座的星穹.
日食会是你们这学期课上的一个话题吗?
WF:这不是我这学期课的主题, 但我要谈谈它的人性——它正在发生的想法, 物理学不仅仅是计算事物的工具, 它也是一扇通向世界的窗户. 作为科学家，走出去欣赏大自然是他们受教育的一部分.
物理学不仅仅是计算事物的工具，它还是一扇通向世界的窗户.
沃尔特·弗里曼教授
