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关于太阳黑子的研究，是近代天体物理学研究的一个重要课题。黑子又叫日斑，是太阳表面的一种风暴。因为风暴的温度比太阳旁的部分温度要低，所以它的光芒就显得幽暗些。现代国内外学者认为，黑子与地球有相当密切的关系。太阳黑子的多少，与地球上的降雨量多少有一定联系。中国著名科学家竺可桢曾利用大量的历史资料研究中国历史上的气候变化和太阳活动的关系。他在《历史时代世界气候的波动》
中认为，凡是中国古代黑子记录多的世纪，也就是中国境内冬天奇冷次数最多的世纪。
我国古代很重视对太阳黑子的观测和研究，对太阳黑子观测的记载也很多。目前文字资料中较为明确地指出为太阳黑子的，是班固《汉书·五行志》中西汉河平元年三月（前28年5月10日）的记载：
三月乙未（当为巳未），日出黄，有黑气大如钱，居日中央。
但是在比这条记载要早一百多年的《淮南子》中，就有关于黑子的记录。《淮南子·精神训》中说：
日中有踆乌。高诱注：“踆，犹蹲也。谓三足乌。”
“踆乌”，就是对太阳黑子形象的描绘。在与《淮南子》时代相近的史料中，也有这方面的记载。1972年长沙马王堆汉墓出土帛画中，画有一轮红日，中间蹲着一只乌鸦，这也是对太阳黑子现象的艺术描绘。东汉王充《论衡·说日》中也有：“日中有三足乌，月中有兔、蟾蜍。”在我国的古代文献中，如《周易·丰》六二“日中见斗”、九三“日中见沫”的记载，这应是对黑子的记录。
《淮南子》和历代史籍中关于太阳黑子的记载，说明我国古代天文学已经达到很高的水平。因为在一般情况下，由于太阳光特别刺眼，是看不到黑子出现的，只有在日出或日落时，或者在大雾笼罩或者风沙弥漫的天气，日光减弱，才有可能见到日面上的大黑子。《淮南子·精神训》中关于黑子的记载，为后代研究太阳黑子的发生规律、形成原因及日地关系，提供了有价值的材料。从汉代到明代的一千六百多年间，我国共记录黑子现象一百余次。《淮南子·精神训》中对黑子的记载，无疑具有一定的价值。
彗星，是太阳系大家庭中呈云雾状的天体。它在太阳引力作用下围绕太阳运行，它的运行路线是一个圆锥形的曲线，少数是抛物线或双曲线。当它远离太阳时，呈现为朦胧的星状小暗斑。它的较亮的中心部分叫彗核，彗核外围的云雾状包层称为彗发。当彗星走到离太阳相当近的时候，彗发变大，太阳风和太阳辐射压力把彗发的全体和微尘推开生成彗尾。由于彗尾像拖着的一个长长的尾巴，所以我国古代传统称之为“扫帚星”。“彗”，《说文》：“埽竹也。”就是扫帚的意思。因为彗星的出现，肉眼不能经常看到，又加上外形奇特，古代中外都认为彗星的出现是不祥之兆，把它同战争、瘟疫、饥荒、洪水等相联系。比如《孝经内记》中这样说：“彗出北斗，兵大起。彗在三台，臣害君。彗在太微，君害臣。彗在天狱，诸侯作乱。所指其处大恶。彗在日旁，子欲杀父。”《史记·天官书》中说，秦始皇统治的15年间，就出现四次彗星。虽然有时可能是巧合，但是彗星的出现完全是一种自然现象，跟地球上的灾变没有直接的联系。
我国古代对彗星的观测记录是世界上最早和资料最丰富的国家。目前已有四千多年的历史，在史籍中有近千条彗星的记录，其中关于哈雷彗星的为最多。目前通常所说的“彗星”一词，最早见于《左传》和《公羊传》。《左传·文公十四年》曾有这样的记载：
秋七月，有星孛人于北斗。
《公羊传》中解释说：
孛者何？彗星也。
威廉在《中国彗星》一书中指出，这是世界上关于哈雷彗星的最早记录。《左传·昭公十七年》中还有“彗，所以除旧布新也”的解释，象征着政权的更替。
在《淮南子》中也有一些关于彗星的记载。《淮南子·天文训》中说：
鲸鱼死而彗星出。
虹霓彗星者，天之忌也。
这里认为，鲸鱼死亡，与彗星出现有关。1997年，马尔维纳斯群岛海岸约有300头鲸鱼“集体自杀”。阿根廷学者分析后认为，当时太阳黑子的强烈活动，引起了地磁场异常，发生了“地磁暴”，这就破坏了正在洄游的鲸鱼的回声定位系统，令其犯下“方向性”的错误。这样看来，这个千古之谜，《淮南子》中已经发现。
在《淮南子·兵略训》中，保存了一条“岁星”、“彗星”的重要资料：
武王伐纣，东面而迎岁，至氾而水，至共头而坠，彗星出，而授殷人其柄。
根据我国著名天文学家张钰哲（1902—1986年）、张培育先生近年关于哈雷彗星轨道的研究，认为武王伐纣应在公元前1057年，这是一条我国和世界上有关哈雷彗星回归的最早最完整的记录
。前面《左传·昭公十七年》中的记载，比这要晚444年。
关于武王伐纣的时间，《尚书·周书·武成》记载：
惟一月壬辰，旁死魄。越翼日癸巳，王朝自周，于征伐商。
《国语·周语下》中记载：
武王伐纣，岁在鹑火。
《史记·周本纪》中记载说：
十一年十二月戊午，师毕渡盟津，诸侯咸会。
二月甲子，昧爽，武王朝至于商郊牧野，乃誓。
誓已，诸侯兵会者车四千乘，陈师牧野。
1976年3月陕西临潼县出土《利簋》的铭文是：
武王征商，唯甲子朝，岁鼎，克昏夙有商，辛未，王在阑师，赐有事利金，用作檀公宝尊彝。
但是具体的出师时间是哪一年，用干支纪年法、王公纪年法等，都不能得到准确的结论，因此众说纷纭，就有44种说法。万国鼎编的《中国历史纪年表》定在公元前1027年，英国李约瑟在《中国科技史》中定在公元前1030年，张钰哲运用哈雷彗星76年回归一次的规律，确定在前1057年。夏商周断代工程定在前1046年1月20日。由此可知，《淮南子·兵略训》中这条宝贵的资料，确实具有重要的价值。
在我国古代，彗星又叫有孛星、妖星、星孛、长星、蓬星、异星、奇星等名称。彗星的形状也是多种多样的。1973年马王堆三号汉墓出土了29幅彗星图，这是比《淮南子》更早的一份宝贵的实物资料，说明西汉之前我国对彗星的观测和研究已经达到很高的水平。现在知道，目前已经观测到的彗星有1600多颗，太阳系中实际存在的彗星还远远不止这些，而哈雷彗星则是其中最著名的一颗。公元1682年，英国天文学家哈雷第一次计算出了这颗彗星的轨道，从此给彗星研究开创了新纪元。280多年来，已经算出轨道的有600多颗。而我国史籍记载中的许多彗星，都可以计算出它们的轨道来。这样便形成了彗星研究古今融合的新体系。
地震又叫“地动”。它是地球的地壳因内部结构发生剧烈变动或火山爆发等原因引起的震动现象。据资料统计，全世界每年要发生五百万次地震，人能够感觉的有五万次，只占总数的百分之一。可见地震是地球一种常见的运动形式。
我国处在太平洋地震带和中亚、地中海地震带上，二大地震带都涉及我国，所以地震较多。在三千多年的历史资料记载中，记录下的地震有几千次，其中有破坏作用的地震有八百多次，八级以上的大地震有18次。
目前我国见于史籍的最早的地震记载，当在周文王八年，至今已有三千余年的历史。《竹书纪年》中说：
夏六月，地震。
这个记载并见于《吕氏春秋·制乐》：
周文王立国八年，岁六月，文王寝疾，五日而地动，东西南北，不出国郊。
周朝发生的第二次大地震，发生在周幽王二年（前780年）。《诗·小雅·十月之交》中曾这样描绘当时的震况：百川如沸水腾涌，山顶猝然下崩，高崖下陷变为深谷，深谷哭起变为高陵。《史记·周本纪》对地震的原因留下了这样的记载：
阳伏而不能出，阴迫而不能蒸，于是有地震。
这些记载认为，地震是国家将要灭亡的前兆，或者同一切重大灾变联系在一起。如周文王“寝疾”、周幽王失国等。这个观点在科学不发达的古代社会中，曾经长期流行着。同时，也有认为是阴阳二气失调造成的，这是对地震原因的一种极为朴素的认识。《淮南子》也接受了这两个观点，如《淮南子·泰族训》中说：
逆天暴物，则日月薄蚀，五星失行，四时干乖，昼冥宵光，山崩川涸，冬雷夏霜。
《淮南子·俶真训》中也说：
逮至夏桀、殷纣，燔生人，辜谏者。当此之时，峣山崩，三川涸。
这里把自然界的天象、地象变化，同人类社会中的人事、政治结合起来，是没有科学道理的。
地震是一个地球物理的问题，同天文有何联系呢？我国古代认为，地震同天象密切相关。地震的某些前兆可以从天象变化中体现出来，这是对地震研究的一个探索。古代的天象，现代指的是气象和天文两方面的内容。
《淮南子·天文训》中说：
甲子干丙子，地动。
《天文训》中加以解释说：
甲子气燥浊，丙子气燥阳。
燥浊之气胜过燥阳之气，则要发生地震。燥浊、燥阳是一种大气现象。大气和地震有无关系呢？从历代地震资料的记载中可以知道，地震同大气之间联系密切。在孕震的过程中，常伴随有风、云、雨、雷、雹以及气压、气温等天气反映。如1665年4月16日北京发生了5.6级地震，“震时陡起劲风一阵，吹扫城市，地上吹起之灰尘遮天蔽日，使北京顿成黑暗世界”。1733年8月2日云南东川发生6.4级地震，“是日亭午，怪风迅烈，飒然一过，屋瓦欲飞，为惊异者久之”。1751年5月25日云南剑川发生6.5级地震，当时“烦热而气昏惨无风”。见于资料的如“天变黄如火焰，日青气燥”；“地惨天昏蒙黑雾”；“黑雾漫天”
。这种怪风、狂风、猛风、旋风、酷热、燥热、闷热、晦冥、天昏地惨等气象，与《淮南子·天文训》中所说的“燥浊”之气相似。除此之外，像阴雨连绵、雷雨大作、夏季下雪、久旱不雨、水旱频繁等，都有可能发生地震。至于形成这种气象的原因，则是比较复杂的。由此可见，《淮南子》中关于反常天象可能触发地震的记载并非虚言，这已为后代无数的观测记录所证实。
《淮南子》还认为，地震的发生与天象中的星辰位置变化异常有关。《淮南子·道应训》中记载了一个很有价值的故事：
景公谓太卜曰：“子之道何能？”对曰：“能动地。”晏子往见公，公曰：“寡人问太卜曰：‘子之道何能？’对曰：‘能动地。地可动乎？’”晏子默然不对，出，见太卜曰：“昔吾见句星在房、心之间，地其动乎？”太卜曰：“然。”晏子出。太卜走见公，曰：“臣非能动地，地固将动也。”
田子阳闻之曰：“晏子默然不对者，不欲太卜之死；往见太卜者，恐公之欺也。晏子可谓忠于上而惠于下矣。”
太卜，是古代主管卜筮之官，通过占卜星象，以探求吉凶。以天象占卜为主的，又叫占星术、占星学。古代中外占星学都十分盛行。古代天文学著作大都属于占星术的范畴。《淮南子·天文训》中部分内容也是如此。“句星”，是客星的一种，现在把其中的一部分称为新星，它是属于爆发变星的一种，这种星在爆发前通常很暗，爆发后一段时间相当明亮，亮度有时增加到成千上万倍，不久又慢慢消失。《史记·天官书》中说：“兔，一名钩星。出房、心间，地动。房为天驷。”“房星”，又叫驷星、四星、天驯。它是二十八宿之一，属东方苍龙七宿中的第四宿，有星四颗。“心”，二十八宿之一，属东方苍龙七宿中的第五宿，有星四颗。其主星也叫商星、鹑火、大火、大辰。这里是说，如果房、心之间出现一颗客星的话，就有可能发生地震。
《淮南子·道应训》中的这个记载，源于《晏子春秋·外篇》，看来是古已有之。东汉王充的《论衡·变虚篇》中，也提到这次记载。只是后代能够验证的震例，尚未见到。在《汉书·天文志》中有这样的记载：
元光元年六月（前134年），客星见于房。占曰：“为兵起。”
“客星”的出现，也是不祥的标志，这次不是地震，而是匈奴和汉朝发生了一次大战。这次新星的记载，在天文学上影响很大，这是关于超新星的最早记载。虽古史无证，但地震与日、月、星之间的天象变化是有联系的。如1556年1月23日陕西华县8级地震时，“黑气盈日，数有霓珥”。“天昏惨，及夜半，月益无光”。1763年12月30日云南宁州发生6.5级地震：“日光黄如金色，至亥时地大震。”其它如“星月无光宇宙黑”，“日色昏黄，晚不见月”等，乃是地震前的一种普遍征兆。这些年地震科学研究表明，地震与太阳活动、太阳黑子变化、行星引发的潮汐活动等有密切关系。太阳活动低年，发震几率高。在行星引发的潮汐活动的高年或低年，容易发震。太阳黑子的活动，平均八十年为一长周期，它与我国大陆（除西藏）历史大震活跃期，恰好对应。由此看来，地震与天象确实存在着相当密切的关系。《淮南子·道应训》中从天象变化预告地震的记载，看来是有一定价值的。