太阳一直都是人类歌颂的主要题材。对于我华夏民族太阳更有特殊的情感与意义。我国具有悠久的太阳文化，传说盘古开天地之后，身躯化为大地，眼睛就变为日月;《山海》有羲和生十日之说;加上羿射九日、夸父逐日等，关于太阳的大量神话、传说在我国广为流传，妇孺皆知，已经深深注入我们民族的血液之中。全国从北到南，从西到东发现了大量的太阳石刻、太阳画作及青铜造型，这些都实证了古代先民对于太阳的崇拜与认知。更有战国时期的《墨经》中光学成像的描述，彝族至今还保留使用的太阳历，还有我国特有的二十四节气，特别是日晷、阳燧及沈括在《梦溪笔谈》中所描述的透光镜，等等，无不彰显我国古代对太阳的认知的深度与广度，这些太阳文化与技术的积累一脉相承几千年，是人类社会发展的奇迹之一。毫无疑问，我国是太阳文化与科技的重要的发源地。
——中国绿色供应链联盟光伏专委会主任
长三角太阳能光伏技术创新中心主任
沈辉
《暾書房》是秀洲光伏科技馆推出的一档关于太阳和光伏的科普栏目，除了介绍光伏技术科普以外，还将重磅推出太阳文化科普，我们将收集中国历史上和国学中有关太阳传说、神话、诗词和祝颂语，提炼出相应的科普知识点并进行科学知识阐述。从人文美学到科学技术的完美过渡和无缝衔接，也是《暾書房》的着力和匠心之处。
光伏科技馆的科普工作，从心所欲“不逾矩”到“总逾矩”，说的是形式上可以无限创新，然而，不离其宗的是，一是要坚持知识的科学准确、二是要从晦涩讲到喜闻。太阳世界还有太多未知探索，从太阳文化到太阳应用，《暾書房》不仅面向业内光伏人，同样适合普及于社会公众。
——秀洲光伏科技馆馆长
中国绿色供应链联盟光伏专委会秘书长
吕芳
《暾書房》第五期：从“长绳系日”讲讲日地距离
长绳系日
“长绳系日”用长绳子把太阳拴住，比喻想挽留住时光,亦作“长绳系景”。语出晋代傅玄《九曲歌》：“岁暮景迈群光绝，安得长绳系白日。”唐代赵牧《对酒》诗云：“长绳系日未是愚，有翁临镜捋白须。”李贺《梁台古意》：“朝朝暮暮愁海翻，长绳系日乐当年。”
系太阳的这条绳子要多长?
古人当然也知道“上天无长梯，系日无长绳”(陆游诗)，不过对于他们来说，这根长绳并非长到不可想象，在中国古人“天圆地方”的观念中，一直认为“日去地恒八万里”。后来的天文学进展表明，这个数字实在太小了。
今天我们知道，地球绕日公转轨道是一个接近正圆的椭圆，太阳位于椭圆轨道的一个焦点上。地球与太阳之间的平均距离被称为“天文单位”，约为 1.5 亿公里，一年中在 1.471亿~1.521 亿公里之间变化。日地距离相当于地球半径的23400 倍，乘时速1000千米的飞机要花 17 年才能到达太阳，发射每秒 11.23 千米的宇宙飞船也要经过 150 多天到达，太阳光照射到地球也需要 8.3 分钟。
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那么日地距离是如何测量出来的呢?
早在公元前 3 世纪，古希腊天文学家阿里斯塔克就提出来，当上弦月时，阳光正好照亮半个月球，所以阳光直射月球，斜射地球，通过测量上弦月和太阳分开的角度，可以用于计算地球、月球、太阳组成的这个直角三角形边长。他当时测量弦月和太阳分离的角度为 87°，计算的结果日地距离是地月距离的 19 倍(现代结果应该是 390 倍)，这个误差比较大，因为上弦时刻和角度在当时条件下都很难准确测量;但这个思想仍然是非常伟大的。就像阿里斯塔克一样，古代天文学家们对日地距离的估计都是严重偏小的。
1627 年，德国天文学家开普勒发表了他的行星运动定律，指出包括地球在内的行星围绕太阳运动轨迹是个椭圆，行星运动的周期和它们到太阳的距离之间存在数学关系。也就是说，由于已经知道了各行星运动周期，如果知道了日地距离，就可以知道各行星离太阳的距离。这样一来，日地距离成为了衡量太阳系大小的重要数据，引起了天文学家们对它进行准确测量的兴趣。
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测量日地距离的方法有好几种。第一次取得重要成果的，是法国天文学家乔凡尼·卡西尼和让·里歇尔。他们在 1672 年火星大接近地球时，分别从法属盖亚和巴黎那观测火星。他们得到太阳距离相当于地球半径的 22.000 倍，这个数跟现代数值差别已经小于十分之一。
另一种方法是利用金星凌日，即太阳、金星和地球刚好在一条直线上，我们可以看到金星从太阳表面上走过。1716 年哈雷就提出利用不同地点观测金星凌日，根据各个地点看到金星进入和离开日面的时间，可以根据几何关系来推算日地距离。
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由于金星凌日的机会难得，国际上对这项观测也非常重视。1769 年金星凌日时，英国政府选派著名的库克船长负责护送天文学家们前往太平洋的塔希提岛进行观测，这艘船的名字是奋进号(ENDEAVOUR)。当时英法两国正在交战，但为了完成这项历史性的科学探测任务，法国政府特别下令海军不但不得攻击库克船长的船只，还必须保护其航行安全。观测结束后，1771 年，法国天文学家拉朗德(Lalande)根据这次珍贵的观测资料，首次算出了地球与太阳间的距离大约为 1.53 亿公里，与现代测量值已经相当接近。为了纪念这次历史性的观测活动，观测地点被命名为金星岬。
随之科技进步，测量日地距离的方法也不断改善。1898 年发现的 433 号小行星爱神星是一颗近地小行星，对它的观测让天文学家们在 1900、1930 年获得了更精确地日地距离数值。到了 1960 年代初期，直接用雷达测量金星和火星的距离成为可行的方法，从而使精度达到了米的量级。
结语
有意思的是，为了让天文学定义更加精确，2012 年 8 月，在北京举行的国际天文学联合会(IAU)第 28 届全体会议上，把“天文单位”这个常用的物理量固定为 149.597.870.700 米。而米是用真空中的光速进行定义的。也就是说，如今“天文单位”现在不再跟日地距离有直接关系了，即便是将来地球和太阳的距离发生变化，“天文单位”的大小却不再改变了。
