说到太阳，不管我们看到旭日东升，还是夕阳西下，满天的朝霞或晚霞都给人以和煦与温暖的感觉。正午前后的太阳则金光万道，辉煌无比。太阳坐镇我们这个行星系统的中心，“指挥”着太阳系的运行。因此，太阳也常常成为人类顶礼膜拜的偶像。
太阳更多地受到人类的关注，主要是由于它将大量的能量输送到地球上，为我们提供着“免费”的能源。说“万物生长靠太阳”是毫不夸张的，地球上的一切生命归根结底都要直接或间接地从太阳获取能量。我们讨论的许多能源，追根溯源往往也是归到太阳身上。此外，太阳能还是清洁能源，非常符合环境保护的要求。科学家预言，21世纪，太阳能将成为主要能源，到2030年，世界电力的一半可能来自太阳能。
“壮年”辐射，光辉灿烂
太阳是一个庞大的天体，目前正处于“壮年”时期。用望远镜测到太阳的直径为139万千米，是地球的109倍。比较二者的体积，太阳的体积为地球体积的130万倍。可是太阳看上去并不大，原因是它离我们很远，大约有1.49亿千米，它发出的光要走8分钟才能到达地球。
利用万有引力定律和已知的地球质量(6.0×1024千克)，我们可以计算出太阳的质量为1.9×1030千克，即比地球高出5个数量级。进而我们可以计算出，日心引力大约为地心引力的28倍，地球上一个标准体重为60千克的人，他(假如可以耐高温)位于太阳表面，他受到的重力就要超过1吨重。那真是活得太“累”了。
太阳更引人注目的是，它放出灿烂夺目的光芒。古诗中的“锄禾日当午”是说在夏日晴天的中午，人们在田间作业是如此的劳苦，原因是日照使此时的气温非常高。
为什么有如此高的气温呢？在近1.5亿千米之外的太阳看上去还是那么耀眼，这说明它辐射的光芒是非常强大的。太阳的亮度是2.7×1027。这就是说，它相当于有2.7×1027支标准蜡烛同时燃烧放出的光。科学工作者在地球表面认真地测量了太阳的辐射能，这个数值叫做“太阳常数”。它的数值过去常写作“1.95卡／(厘米2·分)”，现在写作“1384瓦／米”。意思是说，在地球上一个具有1平方米的表面上，每秒钟可以接受到1384焦耳的能量。如果考虑到日地之间的距离，可以计算出太阳每秒钟释放的能量，为3.8×1027焦耳，这个数值太大了，甚至难以用一个普通尺度的物体作比喻。如果作一个“极大的”比喻，这相当于我们的地球被一个厚1000千米的冰层包裹着，当太阳的全部能量都集中到地球上，那么用不了一个小时就会将这些冰块融化并全部蒸发掉。
尽管太阳瞬时就放出如此巨大的能量，但到达地球上的只有10亿分之一。这些能量还有30％被反射回太空，剩下的70％被地球接受。在地球接受的能量中有70％用于加热空气，以保持其气温在一个不大的幅度内变化；剩下的被水、冰吸收，蒸发水分，再成雨降落，形成水的循环。此外还有极少量的太阳能参与植物的光合作用，使植物得以成长。这些植物的一部分直接变成了供我们今天享用的煤炭资源，一部分被动物吃掉，动物死去后有一部分变成了供我们今天享用的能源，这就是石油和天然气等。
阿基米德的“法宝”
在公元前3世纪时，意大利的西西里岛上有一个属于古希腊的叙拉古王国。王国有一位着名的科学家，他就是伟大的阿基米德(公元前287-前212年)。阿基米德是实验科学的奠基人，在古代科学的发展中做出过巨大的贡献。
当时，罗马王国正处于发展时期，并遇到希腊王国的遏制。因此，两个国家在叙拉古发生冲突，处于交战的状态。当罗马人逼近叙拉古时，叙拉古人都动员起来参加战斗。70多岁的阿基米德也不例外，参加了战斗的行列。
罗马舰队是一个强大的舰队，如何击败处于优势的罗马人呢？在中国东汉末年的水军大都督周瑜曾用火攻战胜了曹操的舰队。阿基米德想到的也是用火攻战胜强敌。不过准确地说，阿基米德的战法是利用光能的“光(热)攻”。
阿基米德的方法十分巧妙。他让没有什么“战斗力”的妇女参战。每一名妇女手擎一面镜子。当罗马舰队出现时，阿基米德指挥妇女们，让她们利用镜面反射太阳光，并照射到罗马的舰船上。阿基米德高喊着，“让镜子的反射光照到这里”！时间不长，罗马舰船就被这些反射光所点燃，顷刻之间形成熊熊大火，真可谓是“樯橹灰飞烟灭”！
当然，传说中壮丽的历史篇章毕竟缺乏确凿的证据。很久以来，人们只不过将它看作是一个传奇色彩极浓的传说而已。
18世纪，一位法国科学家研究了“阿基米德战例”。他认为，要达到这样的效果，镜子的直径至少要达到10米，并且要1000面才能将1000米之外的船帆点燃。所以，阿基米德要点燃罗马舰船有许多技术上的困难是无法克服的。
这样的结论是确切无疑的吗？有人还不“死心”。1973年，一位希腊工程师做了一个实验。在晴朗的一天，这位工程师组织了50名水手，每人手中拿一面长方形的镜子，将反射光集中在一艘小船上。只有几秒钟，小船就着火了，两分钟就燃起大火。这个实验说明，阿基米德火烧舰船是真实的。
在阿基米德之后，公元前230年，一位名叫多塞休斯的希腊数学家发现，比起半球形的凹面镜，抛物面形状的反射镜聚集光线的效果要更好。现在我们知道，如果抛物面的曲面非常精确，焦点处的温度可达到太阳表面的温度6000℃。
大约在公元1000年，一位居住在埃及的名叫奥哈森·马丁的阿拉伯科学家在一本书中写到，抛物面反射镜可以聚光。到1250年，英国科学家罗哲尔·培根读过马丁的书，他认为这种装置非常重要，阿拉伯人可能就利用这种装置对付基督教的军队。他建议基督教的军队也应重视对这种武器的研制。
利用阳光点燃舰船的故事传奇色彩极浓，自然引起了人们的浓厚兴趣。然而，利用阳光能做的事情还多着呢！
神奇的太阳
祭祀太阳神
每到南半球的冬至日，南美洲的印第安人都要聚集在秘鲁历史名城库斯科，举行祭祀太阳神的传统盛典。这天一大早，位于库斯科城北萨克萨伊瓦曼城堡的广场和四周山坡上，挤满了成千上万服饰艳丽的人群。
当太阳冉冉升起，装扮成“印加王”和“印加王后”的演员乘着大轿来到山冈下的广场时，广场上鼓乐齐鸣，欢声雷动。“印加王”向太阳神敬酒，用秘鲁土着凯楚阿语说：“太阳神啊，我的父亲，感谢您恩赐您的子孙好收成！”
印第安人为什么要祭祀太阳？太阳真的能给他们带来好收成吗？科学研究的结果告诉我们，太阳是一颗恒星。它的光和热是地球上光明、热量的源泉，没有太阳就没有地球上的一切，太阳是地球的母亲，从理论上来说，太阳是应该给人们带来丰收的。因为在宇宙众多恒星中，太阳离地球最近，它离地球约1.5亿千米。
太阳“吹”出的风
人们知道，红旗在空中不停地招展，张满篷帆的小船在大海中航行，这是风的力量。可是你知道吗？在广阔的星际空间，也有风的存在。很早以前，人们便发现巨大彗星的尾巴始终背向太阳，人们猜测，一定也有一种像地球上的风一样的东西，把彗星的尾巴吹到向太阳的一侧。于是，从太阳上刮出来的风——太阳风的存在问题便被提出来了。起初，人们不能一下子接受这一假设，他们在想，地球上的风是空气的流动，宇宙空间中没有空气，太阳风又是什么物质的流动呢？争论持续了几百年。直到最近几年，通过人造卫星对近地空间的考察，发现了从太阳上不停地向外发射的大量的粒子流，太阳风的存在，才得到科学家的公认。原来太阳风就是这些粒子的流动。
讲到风，人们自然会想到地球上的龙卷风和台风。然而龙卷风和台风的速度比起太阳风简直小得可怜。它们的风速只不过每秒几十米，最大不过每秒100多米，而太阳风每秒为700千米。这样的大风是哪里刮出来的呢？
众所周知，太阳是一个时刻燃烧着的炽热的球体，它的表面温度可达6000℃，其中心温度据推算可达2000万℃左右。温度是物质微观粒子运动速度的反映，即温度越高，物质中微观粒子运动的速度越快。虽然庞大的太阳对粒子有着巨大的引力，但仍不足以抵消这一压力。所以，还是有相当多的粒子被挤压出太阳之外，以粒子流的形式冲进行星空间，形成了巨大的太阳风。
像地球上的风一样，太阳风也是时大时小，但永远不会停止。在太阳极为活动的年份，太阳风增强；太阳不太活跃的年份，太阳风减弱，最小时风速为每秒320千米。人们发现，太阳风并不是来源于太阳大气层的整个日冕，而是来源于覆盖在太阳表面，人们对它的形成至今还不清楚的冕洞。
太阳风如此之大，它会不会危及人类的生存呢？回答是：不会。这已为地球和人类至今仍安然无恙的事实所证明。科学家发现，太阳风温度虽高，密度却极低，每立方厘米还不足8个粒子。另外，人类居住的地球不仅存在着厚厚的大气层，而且还有一个像巨大棒状磁铁那样的偶极磁场。太阳风中的带电粒子在进入地球磁场后，被地球磁场的磁力线所挤压，结果在地球周围形成一个扫帚状的磁层。朝着太阳一面的磁层顶，离地心相当于8-11个地球半径。太阳风中的带电粒子不会穿破磁层而打到地球上，只能沿磁力线绕过地球，吹向星际空间的深处。
日珥和耀斑
用科学仪器可以观察太阳的耀斑和日珥。太阳表面充满无数微小颗粒，叫做米粒组织。每颗“米粒”直径约1000千米上下。太阳上的这些“米粒”
上下翻滚着，好像一锅永远沸腾着的“粥”。
太阳上有一个高耸的火浪，叫做日珥，日珥有40万千米高。它是太阳上由氢组成的高速喷泉，速度可达每秒250千米以上，比地球上的火山爆发不知要猛烈多少万万倍。
在火红的背景下可看到黄色斑点，这就是耀斑。它是太阳上剧烈活动的区域，往往比地球的面积大好几倍甚至10几倍。耀斑爆发时有强度很大的粒子流流向地球，有时会对宇航员的安全产生危害，有时会使地球上空出现强烈极光，有时还会使短波无线电联系中断等等。
由此可见，孕育了万物并使它们蓬勃生长的太阳，拥有无穷无尽的力量，这力量足够人类用上一百年，一千年，一万年，乃至无穷无尽。
太阳的黑子当太阳喷发气体的时候，就会出现黑子。太阳黑子是太阳上的风暴漩涡，温度较低，所以看上去有些发暗。太阳黑子的盛衰周期约为11年。
利用太阳能
“阳燧”取火
我国是世界上最早利用太阳能的国家。据《周礼》中记载，早在周代就有人用“阳燧”取火，这是世界上最早利用太阳能的实践。
“阳燧”是古人在日光下取火的一种工具。它是金属制成的尖底杯，放在日光下，使光线聚在杯底，再在杯底放置一些艾绒之类的易燃物，遇光即能燃火。
“阳燧”取火的另一种说法是用铜制的凹镜向着日光取火。尽管说法不一，但在距今3000多年的周代，我国人民就开始利用太阳能，这却是不容置疑的。
用冰取火
用冰取火，似乎不可思议，但这并非讹传，这一创举发生在1000多年前。
据晋代张华的《博物志》记载：“消冰命圆，举以向日，以艾承其影，则得火”。这真可谓是巧夺天工的发明创造。
我们知道，冰遇到热会融化，但若把它制成凸透镜，再利用聚焦原理，就可以聚焦阳光而取到火。从这里可以看到，我国古代人对凸透镜能聚光的特点已有了充分认识。
1994年在我国召开亚运会时，点燃圣火的火种就来自西藏，用的也是聚焦原理，利用阳光聚焦点着了火种，亚运火炬便熊熊燃烧起来。
气囊发动机
一位马来西亚人发明了用气囊推动的飞艇。飞艇上装有一个透明的气囊，阳光把气囊内的空气晒热了，热空气便从气囊后端小孔排出。这时，冷空气从气囊前端小孔补充进来，对流的空气推动了螺旋桨，飞艇就朝前飞行了。这也是利用太阳能的一个例子。
让太阳能变电能
1876年，英国的亚当斯和戴在研究一种叫硒的半导体材料时，发现硒片经太阳照射后有电流通过。这就是后来所称的“光电效应”。这个发现使这两位科学家十分兴奋，一个创造性的思维火花在他们的脑海中爆出：发明太阳能变为电能的材料大有希望！但是，当时的硒片上只有1％的光产生了光电效应，也就是有说99％光能被浪费了，效率太低了！半个世纪过去了。1954年在美国贝尔实验室里，科学家发现了光电效应的效率可以达到10％的材料。他们将半导体材料硅的晶体切成薄片，一面涂上硼作正极，一面涂上砷作负极，接上电线，用光一照，电线里果然有了电流。世界上第一个太阳能光电池就这样造出来了。
科学家们又将太阳能光电池串联起来，组成太阳能光电池阵列，如此一来，产生的电流就更大了。
1958年，在美国“先锋”1号卫星上，采用的电源就是太阳能光电池。
但当时单晶硅材料太贵，想要多获得电流，就必须扩大太阳能光电池阵列，但材料太贵，行不通。
1975年，科学家发现用无定型硅做太阳能电池效果更好。因为无定形硅吸收光的本领比单晶硅要高几倍到几十倍，而且只要300℃的温度就能提炼制造出来。这样，太阳能电池成本大大降低了，推广和应用也就更容易了。
太阳能发电，方兴未艾
以太阳光为能源获得电能的太阳光发电，有四大优点：安全，不产生废气；简单易行，只要有日照的地方就可以安设装置；容易实现无人化和自动化；发电时不产生噪音。因此是一种较理想的清洁能源。
现在，在太阳能发电开发方面，美国、日本、德国三个国家走在最前面，它们生产了占世界总量90％的太阳能电池。在美国，1988年起，政府预算每年拿出3500万美元以实施“太阳能发电五年计划”，加利福尼亚州的AM广播局使用的15千瓦太阳能发电机和新墨西哥州购物中心使用的100千瓦太阳能发电机都是公共设施的太阳能发电运转试验点。在德国，以通信部门、保养所、岛屿等为中心的太阳能发电电力供给已在相当程度上得到了推广。在日本，1976年便在爱媛县实施了太阳能发电及系统设计的标准化，1990年设立了“日本太阳能发电技术会”，到2010年将实现太阳能发电460万千瓦的目标。目前，太阳能发电正向小规模电源的使用和普及迈进。
