月亮的科學(xué)探索與文化意象

鄭永春，博士，中國科學(xué)院國家天文臺研究員，中國科普作家協(xié)會副理事長，青年科學(xué)家社會責(zé)任聯(lián)盟理事長，“科普中國”形象大使。

月球是地球唯一的天然衛(wèi)星，從古至今，對中國人而言，月亮都是一個充滿浪漫的意象。相比于白天光芒萬丈的太陽，夜空中的皎潔月亮和銀色月光，給了人們更多的溫馨、寧靜和祥和。

人類探索和了解月亮的過程，也是對月亮相關(guān)的文化、歷史、科學(xué)、藝術(shù)簡史的回溯與延伸。相比從自然科學(xué)的角度講解關(guān)于月亮的科普知識，如果從文學(xué)、歷史、藝術(shù)、社會、生活等精神層面的角度，講述人類對月球認(rèn)識的演化歷程，或許更符合我們對月亮的想象。然而，我們讀到的很多科普讀物，往往是講解有關(guān)月亮的一些知識，比方說，月球上的地形、地貌、巖石、礦物、土壤、環(huán)境等，主要集中于科學(xué)知識的講解和普及。

月球是如何形成的？古代的人們曾經(jīng)認(rèn)為，月球是從地球上的地中海中分離出來的，因為歐洲大陸和非洲大陸之間缺失的那一塊地方，很可能變成了月亮。后來，關(guān)于月球的起源出現(xiàn)了分裂說、捕獲說、同源說、大碰撞理論等4種主要學(xué)說。如今，越來越多的證據(jù)表明，在46億年前，有一個大小與火星相近的小天體，撞擊了原始的地球，濺射出大量物質(zhì)，形成了后來的月球。這樣看來，古人認(rèn)為月球是從地中海中分離出來的看法，雖然只是想象，但后來證實月球是地球遭受大撞擊形成的，這二者之間似乎隱隱有著某些巧合。

19世紀(jì)的科幻作家凡爾納寫了一本小說，叫作《從地球到月球》，在完全不知道火箭為何物的時代，暢想了利用大炮把人送到月球上的奔月之旅。然而，在1969—1972年的3年間，就有12名航天員登上月球表面，這就是后來載入人類史冊的阿波羅登月工程。人類通過數(shù)百年的努力，把登陸月球從科幻變成了現(xiàn)實。從關(guān)于月球的各種神話，到實地登陸月球，考察月球上的每一個角落，短短幾百年間，歷史見證了人類科技能力的巨大飛躍。

人類對月亮的認(rèn)識，是一個逐漸深化、提高的過程。從人類出現(xiàn)在地球上開始，月亮就陪伴著整個“人類世”。在遠(yuǎn)古時代，我們的祖先就開始認(rèn)識月亮。當(dāng)時的人類對月亮的認(rèn)知在今天的我們看來，可能是十分膚淺甚至可笑的，但在那時卻被認(rèn)為是確定的真理。今天我們對月亮的科學(xué)認(rèn)識，既是科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和人類能力提升的結(jié)果，也是社會文明進(jìn)步的結(jié)果。

古代對月亮的認(rèn)識很多已經(jīng)被證明是錯誤的，即便是今天被認(rèn)為是正確的月亮知識，也只不過是人類認(rèn)識月亮進(jìn)程中的一個階段，未來也有可能會被推翻。古人曾經(jīng)認(rèn)為月球上是有生物的，甚至還存在“月球人”，他們也在看著地球。世界各國都有很多關(guān)于月亮的神話，比如阿拉伯、古埃及文化中關(guān)于月亮的神話傳說。而在中國古人的想象中，月亮上有廣寒宮、嫦娥和玉兔，出現(xiàn)了嫦娥奔月、吳剛伐桂、玉兔搗藥等傳說。由此可見，中國人自古就對月球上的生命有自己的想象。雖然，這些想象已經(jīng)被月球探測的成果證偽了，因為月球上沒有任何形式的生命，月球人實際上是子虛烏有的。

在望遠(yuǎn)鏡發(fā)明前，為了繪制月球表面的地圖，人類只能用裸眼觀測并描繪月面圖。望遠(yuǎn)鏡發(fā)明之后，月球地形被看得越來越清晰，伽利略和其他天文觀測者繪制的月面圖也變得越來越精細(xì)。原本在人類眼中蒙著一層神秘面紗的月球，漸漸在我們眼中洗去鉛華，展現(xiàn)出真實的面貌。隨著航天技術(shù)的發(fā)展，如今我們可以看到月球上直徑大于50厘米的所有物體，已經(jīng)看清了月球上的每一個角落，包括一直被懷疑有外星人的月球背面。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，某種程度上打破了人們對月亮的浪漫想象，在今天的人們看來，月亮似乎失去了曾經(jīng)承載曼妙思緒的能力。

盡管人類已經(jīng)開展了110多次探月任務(wù)，極大地改變了人類對月球的科學(xué)認(rèn)識，但它對我們?nèi)祟惖那楦屑耐泻屠寺饬x卻并未因此而消失。在延續(xù)幾千年的中華文明血脈里，月亮具有獨特而奇妙的影響力。作為中秋節(jié)的象征符號，圓月被賦予了團(tuán)圓的含義。每當(dāng)農(nóng)歷八月十五的月夜，抬頭望月的人們都能感受到這種扎根于中國人精神世界的文化力量。

抬頭望月的時候，我們會覺得月光柔和靜美。但或許很少有人曾經(jīng)想過，如果站在月亮上看地球，我們看到的就不再是地球，而是“地亮”，因為從月亮上看到的地球，比從地球上看到的月亮更加明亮。而身處地球的我們，根本無法感受“地亮”強(qiáng)過月亮的那種感覺。因此，科技的發(fā)展同時也重塑了人類的世界觀。從航天器在月球上拍攝的地球照片中，我們不僅可以領(lǐng)略到蔚藍(lán)地球的生機(jī)勃勃，也能更加深刻地認(rèn)識到“我們只有一個地球”的危機(jī)感，深刻地體會到地球在宇宙中的獨特性。

如果沒有月亮，地球?qū)趺礃樱窟@樣一個簡單的問題，就能促使人們了解月亮。今天的我們知道，月球可以分為正面和背面，是因為月球被地球的引力潮汐鎖定了。從地球上看月球，我們看不到月球的背面。幾千年來，人類一直相信，月球的背面可能有外星人，因為那里對我們而言極其神秘。但當(dāng)航天器可以開始環(huán)繞月球飛行之后，人類對月球正面和背面的認(rèn)識，就已經(jīng)相差無幾了?？疾煸虑虻暮教炱饕话闶菑脑虑虻谋睒O飛往南極，而后重新飛回北極。所以，每次繞月飛行的時候，都有半圈在觀測正面，半圈在觀測背面。正面和背面可以看得一樣清楚、了解得一樣透徹。因此，月球背面有外星人的傳說，也就不攻自破了。

人類最熟悉的兩個天體，一個是白天的太陽，另一個是晚上的月亮。它們對我們?nèi)祟惖挠绊懰坪醪煌?。萬物生長靠太陽，太陽賦予我們光和熱。如果離開了太陽，地球上的萬物也將不復(fù)存在。月亮看起來則要柔和得多，似乎并沒有像太陽那樣光芒萬丈，但月亮實際上對地球和人類也有顯著影響，對地球上的其他生物，同樣具有不可或缺的影響。

月亮比太陽離我們更近，在某些方面，甚至比太陽對我們的影響還要大?？茖W(xué)研究曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)，月相變化會對地球上的生命演化產(chǎn)生影響，例如可以影響海膽的活動，以及珊瑚的產(chǎn)卵。這種影響同樣表現(xiàn)在人體健康和人類生活上，比如古代的占星師和醫(yī)生甚至利用月亮預(yù)測人生命運和治療疾病，這說明月亮在一定程度上的確會影響人的精神健康和心理活動。夜晚面對月亮?xí)r生出的千愁百緒，可能有一定的科學(xué)道理。

在海邊生活的人，每天都能看到潮汐現(xiàn)象，海洋每天都會經(jīng)歷2次漲潮、2次落潮。月亮的引力不僅可以引發(fā)海水的起伏，還能夠引發(fā)地球巖石圈的起伏，在整個地球尺度，巖石圈的起伏甚至可以達(dá)到每天60厘米，而處于其上的我們卻對這種起伏毫無感覺。月球引力還促進(jìn)了地球本身的演化，包括地震、海嘯、火山活動等地質(zhì)事件的發(fā)生頻率。我們同樣可以想象，在月亮上，地球的引力將對月亮產(chǎn)生更大的影響，但我們現(xiàn)在對這些問題的認(rèn)識還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

抬頭看著亙古不變的月亮，人們既可能會想到李白舉頭望月的浪漫詩句，也可能會想到科學(xué)家對月相變化、日食和月食成因的解釋、月球表面的環(huán)境等。現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展，不斷更新著我們對月亮的認(rèn)識，比如月球的巖漿活動歷史、月球上的礦產(chǎn)資源。2019年1月，嫦娥四號在人類歷史上首次成功登陸月背，未來將在月球上建設(shè)基地，作為人類走向深空的中轉(zhuǎn)站和演習(xí)場。我們對月球和宇宙的認(rèn)識在不斷進(jìn)步，但是我們對月亮浪漫的想象，并不會因為科技的發(fā)展而消失，人類探索月亮的旅程將隨著人類發(fā)展的歷史一直持續(xù)下去。