牛顿时代才知道,太阳不仅比地球大,它的质量也远超 过地球.同时还知道,地球精确地沿一定的轨道绕太阳运行,是 因为地球受到太阳的强大的引力场的影响.我们现在知道,太阳 距离地球1.5×108公里；直径1,392,000公里,是地球直径的 110 倍.它的质量是地球的33万倍,也是太阳系所有行星物质总和的745倍.换句话说,太阳占有太阳系中99.86%的物质,是这个系统中压倒 一切的首领.然而我们不应当过分注重它的大小；其实它并不是一个完美 的天体——如果我们像中世纪的学者们那样,把完美定义为亮度 均匀和毫无斑点的话.在1610年将近年底的时候,伽利略用他的望远镜在黄昏的雾 霭中观察太阳,结果每天都在日轮上看到深色的黑子.根据这些 黑子横过太阳表面稳定前进,以及它们在接近太阳边缘的过程中 缩短的情形,伽利略断定,这些黑子是太阳表面的一部分,同时 推断,太阳在略多于25个地球日的时间内绕自己的轴自转一周.当然,伽利略的发现遭到强烈的反对；因为根据古老的观念,这简直就是对神明的亵读.德国天文学家席纳尔也观察到了这些 黑子,不过他认为,这些黑子并不是太阳的一部分,而是一些绕 太阳旋转的小天体,只不过在明亮的日轮的衬托下显得较为黑暗 而已,但是伽利略获得了这场争辩的胜利.1747年,苏格兰天文学家威尔逊在靠近太阳边缘的地方看到 了一个太阳黑子,当从侧面看的时候,有些内凹,仿佛是太阳上 的一个火山口.这一点在1795年被W·赫歇耳所采纳.W·赫歇 耳认为,太阳是一个既黑暗又寒冷的天体,被一层燃烧着的气体 包围着.按照这一观点,太阳黑子则是一些洞,透过这些洞可以 看到里面那个寒冷的天体.W·赫歇尔猜测,那个寒冷的天体上 可能有一些有生命的东西居住着.（请注意,优秀的科学家也会 提出一些鲁莽的理论,这些理论在当时的知识背景之下,似乎是 合理的,但是随着日后更多证据的累积,终于被证明原来是非常 荒唐的错误.） 实际上,太阳黑子并不真正是黑色的.它们是太阳表面上一 些比较冷的区域,所以看上去显得比较暗.然而,如果水星或金 星运行到地球和太阳之间的话,都会在日轮上显出一个真正的小 黑圆圈.如果这个圆圈移动到一个太阳黑子附近,人们就会发现 太阳黑子其实并不真正是黑色的.然而即使是完全错误的观点也会有用,因为W·赫歇耳的看 法使人们增加了对太阳黑子的兴趣.癖好天文学的德国药剂师施瓦贝在这个问题上却有了真正的 突破.由于他白天整天工作,无法晚上熬夜来看星星,便设法给 自己找一件白天能做的事,最后决定观察日轮,寻找接近太阳的 行星,行星从太阳前面经过,可以证实这些行星的存在.1825年,他开始观察太阳,因而经常看到太阳黑子.过了一 段时间以后,他把行星的事丢到了脑后而开始描绘这些每天都改 变位置和形状的太阳黑子.只要不是全阴天,他就天天观察太阳,一直坚持了17年之久.到了1843年,他非常有把握地宣称,这些太阳黑子并不是随 意出现的,而是有一个周期,年复一年,太阳黑子愈来愈多；一 直达到一个顶峰；然后数量逐渐减少,直到几乎没有；于是一个 新的周期再度开始.我们现在知道,这个周期有点不规则,但平 均起来大约是11年.施瓦贝的发现并没有受到重视（毕竟,他 只是个药剂师）；直到著名的科学家洪堡1851年在他的一部科学 著作《宇宙》中提到这个周期之后；才为人们所接受.此时,苏格兰血统的德国天文学家拉蒙特在测量地球的磁场 强度.他发现地球磁场的强度有规律地上升和下降.1852年,美 国物理学家赛宾指出,这个周期与太阳黑子的周期时间相合.这样看来,太阳黑子对地球有影响,因而人们开始怀着浓厚 的兴趣研究太阳黑子.每年都根据一个公式给出一个苏黎世太阳 黑子数,这个公式是在苏黎世工作的瑞士天文学家沃尔夫1849年 首先提出的.（他还率先指出,极光发生率的升降也与太阳黑子 的周期合拍.） 太阳黑子似乎与太阳的磁场有关,并且似乎出现在磁力线的 出射点上.1908年,在发现太阳黑子3个世纪之后,海耳探测到 一个与太阳黑子相联系的强力磁场.太阳的磁场为什么会有那些 表现,为什么会在不固定的时间和地点出现在太阳表面上,为什 么其强度会随着某些不规则的周期而增减?这些问题到目前为止 仍属于未能解决的太阳之谜.