袁 玲

（上海交通大學(xué)科學(xué)史與科學(xué)文化研究院，上海 200240）

太陽(yáng)黑子是太陽(yáng)表面的低溫區(qū)域，是一種典型的太陽(yáng)活動(dòng)，但歷史上發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)黑子的過(guò)程卻是漫長(zhǎng)且艱辛的，尤其是在西方，自從中世紀(jì)時(shí)期神學(xué)家圣托馬斯·阿奎那（Thomas Aquinas，約1225-1274年）將亞里士多德（Aristotle，公元前384-332 年）的宇宙學(xué)理論與基督教教義結(jié)合以后，“月上世界是完美的”觀(guān)念就逐漸成為了神圣且不可侵犯的教條。在這種思想觀(guān)念的支配下，歐洲漫長(zhǎng)的歷史中關(guān)于太陽(yáng)黑子的記錄屈指可數(shù)，直至1609 年，伽利略（Galileo Galilei,1564-1642 年）成功制造了望遠(yuǎn)鏡，將其指向天空，不但發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)黑子，而且論證了太陽(yáng)黑子的存在，引起社會(huì)關(guān)注，才改變了這種狀況。

伽利略發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)黑子一事，在科技史著作中多有記載，并給予高度評(píng)價(jià)。但是，在中國(guó)，早在漢代，人們就發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)黑子，《淮南子·精神訓(xùn)》中“日中有踆烏”的記載，就是中國(guó)古人發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)黑子的直接證據(jù)，現(xiàn)存漢畫(huà)像石中大量日中有三足烏的圖像，也昭示著這一點(diǎn)。那么，伽利略的發(fā)現(xiàn)究竟有何意義？他的發(fā)現(xiàn)與中國(guó)人的發(fā)現(xiàn)到底有何不同？要說(shuō)清楚這一點(diǎn)，就要從他是如何發(fā)現(xiàn)并確認(rèn)太陽(yáng)表面有黑子談起。雖然國(guó)內(nèi)不少著作都曾提及這個(gè)發(fā)現(xiàn)，但是鮮有專(zhuān)門(mén)論述該過(guò)程的。嘗試在前人研究的基礎(chǔ)上，從伽利略《星際使者》（The Starry Messenger）、《關(guān)于太陽(yáng)黑子的書(shū)信》(The Letters on the Sunspots)以及《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對(duì)話(huà)》(Dialogue concerning Two Chief World Systems)等著作著手，進(jìn)一步探討其發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)黑子的過(guò)程。

1 望遠(yuǎn)鏡天文學(xué)創(chuàng)立之前的太陽(yáng)黑子記錄

早在望遠(yuǎn)鏡發(fā)明之前，人類(lèi)就已經(jīng)通過(guò)肉眼直接觀(guān)察到了太陽(yáng)黑子，例如，在古代中國(guó)，天文學(xué)家很早就對(duì)太陽(yáng)黑子進(jìn)行了觀(guān)測(cè)和記錄。據(jù)李維寶的整理，這些記錄高達(dá)112 條[1]。古代中國(guó)之所以能夠發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)黑子，是因?yàn)橹袊?guó)人沒(méi)有信奉“天體完美”的觀(guān)念，注意觀(guān)察天象變化，特別是由于受天人感應(yīng)觀(guān)念的影響，古人認(rèn)為太陽(yáng)上出現(xiàn)黑斑是上天的一種警示，意味著帝王有了過(guò)錯(cuò)，需要及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取相應(yīng)措施[2]。為了鞏固自己的政治地位，歷來(lái)帝王對(duì)此都極為重視，并且要求天文機(jī)構(gòu)安排專(zhuān)人每天觀(guān)測(cè)天象，相關(guān)記錄自然豐富。

與此形成鮮明對(duì)比的是在古代西方。由于受亞里士多德“月上世界是完美的”觀(guān)念的影響，希臘人不重視對(duì)異常天象的觀(guān)察，沒(méi)有留下太陽(yáng)黑子的記錄。到中世紀(jì)，基督教神學(xué)對(duì)該觀(guān)念的支持，使日月星辰被賦予了完美的不容有異議的教條形象，誰(shuí)要是反對(duì)亞里士多德就等于反對(duì)教會(huì)，就會(huì)被斥為“異端”，甚至有生命危險(xiǎn)。這就導(dǎo)致歐洲人多數(shù)時(shí)候?qū)τ谔?yáng)黑子要么視而不見(jiàn)，要么雖然見(jiàn)到，卻對(duì)之做別的解釋。中世紀(jì)歐洲關(guān)于用肉眼觀(guān)測(cè)太陽(yáng)黑子的記錄僅有8 條。其中較早的一次記錄是在公元807年8月19日，艾因哈德(Einhard，770～840年)在《查理曼大帝傳》（Life of Charlemagne）一書(shū)中聲稱(chēng)觀(guān)測(cè)到了太陽(yáng)上巨大的黑點(diǎn)，并且持續(xù)了7天[3]，不過(guò)當(dāng)時(shí)歐洲人誤以為是水星凌日（即地球、太陽(yáng)、水星在同一直線(xiàn)上，地球與太陽(yáng)隔水星相對(duì)位置時(shí)所出現(xiàn)的現(xiàn)象）。之后在公元1128 年12 月8 日，曾經(jīng)參與編著《盎格魯·撒克遜編年史》的伍斯特區(qū)的修道士約翰，在沒(méi)有望遠(yuǎn)鏡的情況下，繪制了表面有兩個(gè)大暗點(diǎn)的太陽(yáng)圖，當(dāng)時(shí)約翰不僅對(duì)這些暗點(diǎn)進(jìn)行了描繪，更是注意到了它們的外層陰影，這就說(shuō)明這些黑子應(yīng)該是很大的。不過(guò)上述的這些在當(dāng)時(shí)均未引發(fā)人們的熱議，人們并沒(méi)有明確認(rèn)識(shí)到黑子是太陽(yáng)本身的一部分。

當(dāng)然，歐洲文獻(xiàn)中還有其余一些關(guān)于太陽(yáng)黑子的記錄和描述，但是這些發(fā)現(xiàn)要么被無(wú)視，要么就是被解釋為“行星凌日”。這一狀況，直至伽利略成功制造了望遠(yuǎn)鏡才發(fā)生改變。

2 對(duì)太陽(yáng)黑子研究的起始

1609 年，伽利略在聽(tīng)聞荷蘭人發(fā)明了一種視遠(yuǎn)為近的儀器后，創(chuàng)造性的自制了放大率更高的望遠(yuǎn)鏡，并將觀(guān)測(cè)范圍從地表轉(zhuǎn)向天空，從此揭開(kāi)了天文學(xué)史的新篇章。伽利略邊觀(guān)測(cè)邊總結(jié)，于1610 年3 月出版了《星際使者》一書(shū)，向人們介紹了他的第一批觀(guān)測(cè)結(jié)果，其中包括對(duì)月球表面和木星等現(xiàn)象的最初觀(guān)測(cè)。這本書(shū)的出版，讓伽利略受到了科學(xué)界的極大關(guān)注，得以躋身于歐洲著名學(xué)者之列。此書(shū)出版后，他很快又投入對(duì)金星和太陽(yáng)的觀(guān)測(cè)中，并且發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)表面有黑子。

差不多同一時(shí)期，英國(guó)天文學(xué)家、數(shù)學(xué)家、翻譯家托馬斯·哈里奧特（Thomas Harriot，1560-1621年）、荷蘭籍天文學(xué)家約·法布里休斯（Fabricius Johannes，1587-約1615 年）和他的父親大衛(wèi)·法布里奇烏斯（David Fabricius，1564-1617 年，德籍牧師、天文學(xué)家）也都相繼觀(guān)察到了太陽(yáng)黑子。當(dāng)時(shí)第一個(gè)發(fā)表相關(guān)內(nèi)容的是約·法布里休斯，接著是德國(guó)耶穌會(huì)著名的天文學(xué)家克里斯托弗·沙伊納（Christopher Scheiner,1575-1650 年），他在寄給奧格斯堡（Augsburh）市長(zhǎng)馬克·威爾塞（Marc Welser）的信中，聲稱(chēng)于1611 年4 月份發(fā)現(xiàn)這些黑點(diǎn)。但由于沙伊納是亞里士多德的擁護(hù)者，所以他認(rèn)為太陽(yáng)既然是一個(gè)完美無(wú)暇的天體，自然不可能有斑點(diǎn)，更別說(shuō)還是不斷變化的黑子了，這些移動(dòng)著并且會(huì)消失的黑斑不過(guò)是行星運(yùn)動(dòng)到太陽(yáng)面前而造成的黑影。

1612 年1 月，威爾塞寫(xiě)信給伽利略，征詢(xún)他對(duì)黑子的看法，并在信里附上了“友人”阿佩爾斯（Apelles）關(guān)于太陽(yáng)黑子的論文抄本，不過(guò)后來(lái)被揭露這個(gè)“友人”正是沙伊納。但因?yàn)橘だ援?dāng)時(shí)正忙于《水中浮體對(duì)話(huà)集》（Discourse on Bodies in Water）的寫(xiě)作，加上對(duì)于太陽(yáng)黑子的觀(guān)察也還在起步中，所以直至四個(gè)月后才給予回復(fù)。

在給威爾塞的第一封信中，伽利略這樣寫(xiě)道[4]：“請(qǐng)?jiān)徫矣捎谶@個(gè)問(wèn)題的新奇與困難而遲疑不決，在這過(guò)程中，各種各樣的想法從我的頭腦中通過(guò)，時(shí)而得到贊成，時(shí)而遭到否定，使我感到惶惶不安，不知所措，因?yàn)槲也幌矚g張開(kāi)了嘴而又不宣傳點(diǎn)什么這種做法。盡管如此，我還是不會(huì)絕望地放棄這個(gè)工作?！毙爬锏倪@段回復(fù)，不難看出伽利略當(dāng)時(shí)對(duì)于太陽(yáng)黑子的成因問(wèn)題還是保持著非常謹(jǐn)慎的態(tài)度，并沒(méi)有明確的指出黑子是太陽(yáng)表面的一部分還是“行星凌日”造成的。雖然如此，回信中伽利略對(duì)太陽(yáng)黑子的本質(zhì)還是展開(kāi)了細(xì)致的討論并提出了自己的諸多想法。這封超長(zhǎng)的回信讓威爾塞十分感動(dòng)，后來(lái)他又相繼收到了另外兩封關(guān)于太陽(yáng)黑子的回信，這使他意識(shí)到伽利略對(duì)于太陽(yáng)黑子的解釋是非常有意義的，于是聯(lián)系了猞猁學(xué)院（Accademic dei Lincei），希望可以把這些關(guān)于太陽(yáng)黑子的通信放入正在編寫(xiě)的一套叢書(shū)中出版。這個(gè)提議很快就被采納了，1613 年春，在猞猁學(xué)院的贊助下，《關(guān)于太陽(yáng)黑子的書(shū)信》終于出版了，書(shū)的主要內(nèi)容就是伽利略和威爾塞間的通信，里面還包括了伽利略繪制的太陽(yáng)黑子的運(yùn)行過(guò)程。圖1 是他手繪的1612 年6 月1 日到7月中旬的太陽(yáng)黑子運(yùn)行圖。因?yàn)檫@些黑子的位置變化雖然有規(guī)律可循，但其形狀卻是變幻莫測(cè)的，為了能夠更加清晰的表現(xiàn)出不同階段黑子的形態(tài)，伽利略將其整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程繪制在一頁(yè)，可以看出來(lái)，此時(shí)他對(duì)于太陽(yáng)黑子的觀(guān)測(cè)已經(jīng)非常的系統(tǒng)化了。

圖1 伽利略手繪的太陽(yáng)黑子運(yùn)行圖

3 伽利略對(duì)太陽(yáng)黑子的論證

在《關(guān)于太陽(yáng)黑子的通信》中，伽利略和沙伊納進(jìn)行了辯論，明確表示他不認(rèn)可這些黑子是行星凌日造成的，指出黑子就存在于太陽(yáng)表面。除此以外，他更是毫不掩飾地支持哥白尼學(xué)說(shuō)，揭露了亞里士多德和托勒密的錯(cuò)誤。信中伽利略列出了4個(gè)依據(jù)，論證了黑子存在于太陽(yáng)表面的合理性，具體如下：

首先，這些黑子的數(shù)量和明暗程度會(huì)發(fā)生變化，并且還會(huì)在短時(shí)間里出現(xiàn)和消失。圖2 是伽利略記錄的1612年4月5日、4月12日、4月27日、4月29日、4 月30 日、5 月1 日以及5 月3 日一個(gè)太陽(yáng)黑子的形狀，并以A、B、C、D、E、F、G、H、L進(jìn)行標(biāo)記。圖中我們可以清晰地看到這個(gè)黑子仿佛是由很多個(gè)形狀不齊的東西組成，它們有時(shí)分開(kāi)，有時(shí)聚攏，相互調(diào)換著位置，甚至有著產(chǎn)生和分解的過(guò)程[5]，這和亞里士多德學(xué)派所宣稱(chēng)的天體是不生不滅的說(shuō)法完全相悖，而且用行星凌日說(shuō)也不能解釋這種現(xiàn)象。要說(shuō)明這一現(xiàn)象，只能承認(rèn)黑子是太陽(yáng)表面的一部分，是在太陽(yáng)表面生成的。

圖2 伽利略繪制的某個(gè)太陽(yáng)黑子的形狀變化

其次，黑子的形狀毫無(wú)規(guī)則，并且運(yùn)行至太陽(yáng)邊緣時(shí)還會(huì)發(fā)生縮減。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期觀(guān)察，伽利略發(fā)現(xiàn)大多數(shù)黑子都是形狀不齊的，即便有個(gè)別黑子在太陽(yáng)中心時(shí)看上去是圓形，在向太陽(yáng)邊緣運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中也會(huì)變得越來(lái)越窄，幾乎像線(xiàn)條一樣，和它們?cè)谥行挠珠L(zhǎng)又寬的樣子完全不同。如果黑子是像行星一樣圍繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)，那么無(wú)論從哪個(gè)角度看都應(yīng)當(dāng)是正圓形，并不會(huì)變小或是改變形狀。然而事實(shí)是，運(yùn)動(dòng)到邊緣的黑子無(wú)論是長(zhǎng)度還是寬度都縮短了，在與圓運(yùn)動(dòng)的投影進(jìn)行比較后，伽利略斷定它們一定是是太陽(yáng)表面的一部分，而非脫離太陽(yáng)本體的物體造成的視覺(jué)現(xiàn)象。

再次，伽利略提出，只有黑子是在太陽(yáng)表面的情況下，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彼此間距的變化比例才滿(mǎn)足實(shí)際觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)，他用透視法給出了相關(guān)證明：

如圖3 所示，A、B 分別為兩個(gè)太陽(yáng)黑子，CE 表示太陽(yáng)的直徑，如果太陽(yáng)黑子在太陽(yáng)表面，那么半圓CDE 表示自1612 年7 月1 日至7 月8 日觀(guān)測(cè)的A、B（黑子）運(yùn)動(dòng)軌跡。G 表示太陽(yáng)的中心，Z 是地球上的觀(guān)測(cè)者，GZ 表示地球與太陽(yáng)之間的距離。因?yàn)樘?yáng)和地球間的距離很遠(yuǎn)，所以可以將觀(guān)測(cè)者的視線(xiàn)當(dāng)作是平行的。7 月1 日時(shí)黑子A 運(yùn)行到H 點(diǎn)，B 運(yùn)行到L 點(diǎn)時(shí)，作FH 垂直于CG,FH 平行于GD，由于是從Z點(diǎn)看，所以將軌跡投影至CE上，CF是觀(guān)測(cè)到的黑子A在圓周上的運(yùn)行距離，F(xiàn)I則是AB的視覺(jué)距離，而兩個(gè)黑子的真實(shí)距離為弧HL。隨著黑子向太陽(yáng)中心的運(yùn)動(dòng)，會(huì)發(fā)現(xiàn)AB 間的視覺(jué)距離即FI 會(huì)不斷增加，根據(jù)實(shí)際觀(guān)測(cè)情況，發(fā)現(xiàn)7 月5 日時(shí)A、B 兩點(diǎn)距離圓心呈對(duì)稱(chēng)分布，且此時(shí)FI 恰巧等于HL。等到7 月8 日的時(shí)候，黑子B 距離E 的距離和7 月1 日黑子A 和C的距離是相等的（CE=SF），這種情況下TX=HL，這與實(shí)際觀(guān)測(cè)記錄是相符的。但如果黑子是遠(yuǎn)離太陽(yáng)沿圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)弧MNO 表示A、B（黑子）的運(yùn)動(dòng)軌跡，到7 月5 日黑子A、B 兩點(diǎn)距離圓心呈對(duì)稱(chēng)分布時(shí)，同理可得兩者視覺(jué)距離應(yīng)為NO（遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于HL），這與實(shí)際觀(guān)測(cè)到的距離HL并不相符[6]。

圖3 伽利略寄給威爾塞的第二封信中的證明圖

最后，就是黑子運(yùn)動(dòng)速度的縮減現(xiàn)象。這些黑子靠近太陽(yáng)中心時(shí)就運(yùn)動(dòng)得很快，靠近邊緣時(shí)則運(yùn)動(dòng)得很慢。關(guān)于這一點(diǎn)，依據(jù)矢量合成法則是很好理解的：假設(shè)黑子是在太陽(yáng)表面上，那么如圖4所示，A 點(diǎn)為地球上的觀(guān)測(cè)點(diǎn)，太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度為V，當(dāng)黑子運(yùn)動(dòng)到B 點(diǎn)時(shí)候，視覺(jué)速度依舊為V，但是運(yùn)動(dòng)到C 點(diǎn)時(shí)，將速度進(jìn)行分解投影，觀(guān)測(cè)到的視覺(jué)速度則是V1，速度V1顯然是小于速度V 的，這也就很好的解釋了為什么黑子越靠近太陽(yáng)邊緣運(yùn)動(dòng)的越慢。而如果黑子是遠(yuǎn)離太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的話(huà)，那么這種縮減現(xiàn)象是沒(méi)法解釋得通的。

圖4 黑子運(yùn)動(dòng)速度的縮減現(xiàn)象示意圖

伽利略并不是僅僅通過(guò)一次觀(guān)察就斷定黑子是在太陽(yáng)表面，畢竟利用望遠(yuǎn)鏡觀(guān)測(cè)，人們所看到的始終是一個(gè)二維圖像，難免會(huì)質(zhì)疑這些黑點(diǎn)究竟是本身就在太陽(yáng)上，還是類(lèi)似于水星這樣的天體運(yùn)動(dòng)到太陽(yáng)面前而造成的陰影，甚至還存在著另一種可能性，那就是鏡片上本來(lái)就有黑斑[7]。面對(duì)上述這些質(zhì)疑，伽利略對(duì)太陽(yáng)展開(kāi)了長(zhǎng)時(shí)期、反復(fù)多次的觀(guān)測(cè)，除了通過(guò)檢查望遠(yuǎn)鏡本身以及更換鏡片，他還結(jié)合自身對(duì)動(dòng)力學(xué)的研究來(lái)比對(duì)黑子的視運(yùn)動(dòng)。正是基于長(zhǎng)期的觀(guān)察和精確的光學(xué)計(jì)算，才讓他排除了其他幾種可能性，得出這些黑子就是在太陽(yáng)上的科學(xué)結(jié)論。

4 由黑子論證衍生出的太陽(yáng)自轉(zhuǎn)模型

伽利略運(yùn)用望遠(yuǎn)鏡投射法對(duì)黑子從形狀、顏色和運(yùn)動(dòng)軌跡等諸多方面進(jìn)行長(zhǎng)期觀(guān)測(cè)和科學(xué)比對(duì)后，一一反駁了天文學(xué)界對(duì)于黑子存在方式的其他假設(shè)，論證了黑子是存在于太陽(yáng)表面上的，還從黑子的周期性變化中推測(cè)出太陽(yáng)存在著自轉(zhuǎn)。

太陽(yáng)的自旋運(yùn)動(dòng)因太陽(yáng)本身的巨大光亮而難于被發(fā)現(xiàn)，伽利略利用其自制望遠(yuǎn)鏡所觀(guān)察到的太陽(yáng)黑子運(yùn)動(dòng)發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)的自轉(zhuǎn)。那伽利略究竟是如何從黑子的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象中，發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)？在《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對(duì)話(huà)》的第3 天中，伽利略給出了具體解釋?zhuān)宏P(guān)于太陽(yáng)黑子的運(yùn)動(dòng)軌跡，可以結(jié)合圖5 理解。假設(shè)MN 表示黃道平面，ABCD 為分界限，則EFG、FGH、GHE、HEF 分別表示黑子每隔三個(gè)月在圓周ABCD 上的投影軌跡。那么在A 點(diǎn)望去時(shí)，黑子顯然是沿著直線(xiàn)EFG 運(yùn)動(dòng)，此時(shí)斜度最大；在這之后，斜度逐漸減小，當(dāng)?shù)竭_(dá)B 點(diǎn)時(shí)，黑子的投影軌跡一條向上的曲線(xiàn)，從F經(jīng)過(guò)G 點(diǎn)然后到H 點(diǎn)時(shí)起落點(diǎn)是平衡的；經(jīng)過(guò)短暫的平衡之后，黑子的軌跡將會(huì)逐漸傾斜，并在C 點(diǎn)時(shí)斜度達(dá)到最大，此時(shí)黑子開(kāi)始重新沿著直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；最后的三個(gè)月內(nèi)，也就是在D 點(diǎn)時(shí)，隨著斜度的減小，弧的曲率會(huì)不斷增大，黑子的起落點(diǎn)重新達(dá)到平衡，軌跡投影是一條向下的曲線(xiàn)，從H經(jīng)過(guò)D抵達(dá)F。

圖5 沿黃道運(yùn)行一周年的黑子的投影軌跡

基于上述的這些觀(guān)測(cè)結(jié)果，伽利略自然就可以推測(cè)出基本的太陽(yáng)模型。如圖6 所示，假定ABCD 為黃道面，其與太陽(yáng)的截面為KFLH，太陽(yáng)是繞軸NS 逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，其中NS并非完全垂直于黃道面，而是略微的傾斜，垂直于太陽(yáng)赤道面（即圖中EFGH）。這是因?yàn)?，如果與黃道面垂直，黑子的運(yùn)動(dòng)軌跡就會(huì)與黃道帶平行，且一直保持著直線(xiàn)，但事實(shí)是如圖5 所示，黑子的軌跡大多數(shù)看上去還是沿著曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，因此太陽(yáng)的自轉(zhuǎn)軸必定是傾斜的。換言之，黑子運(yùn)動(dòng)的視軌跡其實(shí)就是由黃道上任何一點(diǎn)看到的太陽(yáng)赤道的外觀(guān)所決定的，兩極離太陽(yáng)赤道愈遠(yuǎn)，黑子的行程就愈彎曲，而且斜度愈小，當(dāng)兩極正好處于太陽(yáng)赤道時(shí)，斜度就會(huì)變得最大，同時(shí)曲率變得最細(xì)小，黑子的軌跡程則幾乎趨于直線(xiàn)[6]?？偟膩?lái)說(shuō)，一旦周年運(yùn)動(dòng)是地球的運(yùn)動(dòng)，且太陽(yáng)圍繞著略微傾斜的日軸逆時(shí)針自轉(zhuǎn)時(shí)，那么黑子的運(yùn)動(dòng)軌跡就會(huì)符合實(shí)際觀(guān)測(cè)結(jié)果。

圖6 太陽(yáng)的基本模型

5 結(jié)語(yǔ)

伽利略對(duì)太陽(yáng)黑子的發(fā)現(xiàn)和論證不僅僅是一次天文新發(fā)現(xiàn)，更是對(duì)日心說(shuō)所引發(fā)的天文學(xué)革命的推進(jìn)與完善，在科學(xué)史上有著無(wú)比重要的意義。雖然從現(xiàn)代科學(xué)的角度來(lái)看，伽利略的一些結(jié)論還是存在著一定問(wèn)題，但是在17世紀(jì)的歐洲，伽利略率先使用望遠(yuǎn)鏡對(duì)太陽(yáng)黑子進(jìn)行觀(guān)測(cè)，并對(duì)黑子的性質(zhì)做了細(xì)致分析，排除了其他各種可能性，從多個(gè)方面論證了它們是太陽(yáng)表面的一部分，并由此得出了太陽(yáng)本身也存在自轉(zhuǎn)的結(jié)論。這些結(jié)論向傳統(tǒng)的天體是完美的觀(guān)念發(fā)起了挑戰(zhàn)，動(dòng)搖了亞里士多德和托勒密宇宙學(xué)說(shuō)的理論基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)模型，為近現(xiàn)代天文學(xué)和物理學(xué)的發(fā)展奠定了重要的科學(xué)觀(guān)測(cè)和論證的基礎(chǔ)。