[太空探索]月亮的科学探索与文化意象

全民科学素质行动科学教育专栏

月球是地球唯一的天然卫星，从古至今，对中国人而言，月亮都是一个充满浪漫的意象。相比于白天光芒万丈的太阳，夜空中的皎洁月亮和银色月光，给了人们更多的温馨、宁静和祥和。

人类探索和了解月亮的过程，也是对月亮相关的文化、历史、科学、艺术简史的回溯与延伸。相比从自然科学的角度讲解关于月亮的科普知识，如果从文学、历史、艺术、社会、生活等精神层面的角度，讲述人类对月球认识的演化历程，或许更符合我们对月亮的想象。然而，我们读到的很多科普读物，往往是讲解有关月亮的一些知识，比方说，月球上的地形、地貌、岩石、矿物、土壤、环境等，主要集中于科学知识的讲解和普及。

月球是如何形成的？古代的人们曾经认为，月球是从地球上的地中海中分离出来的，因为欧洲大陆和非洲大陆之间缺失的那一块地方，很可能变成了月亮。后来，关于月球的起源出现了分裂说、捕获说、同源说、大碰撞理论等4种主要学说。如今，越来越多的证据表明，在46亿年前，有一个大小与火星相近的小天体，撞击了原始的地球，溅射出大量物质，形成了后来的月球。这样看来，古人认为月球是从地中海中分离出来的看法，虽然只是想象，但后来证实月球是地球遭受大撞击形成的，这二者之间似乎隐隐有着某些巧合。

19世纪的科幻作家凡尔纳写了一本小说，叫作《从地球到月球》，在完全不知道火箭为何物的时代，畅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年间，就有12名航天员登上月球表面，这就是后来载入人类史册的阿波罗登月工程。人类通过数百年的努力，把登陆月球从科幻变成了现实。从关于月球的各种神话，到实地登陆月球，考察月球上的每一个角落，短短几百年间，历史见证了人类科技能力的巨大飞跃。

人类对月亮的认识，是一个逐渐深化、提高的过程。从人类出现在地球上开始，月亮就陪伴着整个“人类世”。在远古时代，我们的祖先就开始认识月亮。当时的人类对月亮的认知在今天的我们看来，可能是十分肤浅甚至可笑的，但在那时却被认为是确定的真理。今天我们对月亮的科学认识，既是科学技术进步和人类能力提升的结果，也是社会文明进步的结果。

古代对月亮的认识很多已经被证明是错误的，即便是今天被认为是正确的月亮知识，也只不过是人类认识月亮进程中的一个阶段，未来也有可能会被推翻。古人曾经认为月球上是有生物的，甚至还存在“月球人”，他们也在看着地球。世界各国都有很多关于月亮的神话，比如阿拉伯、古埃及文化中关于月亮的神话传说。而在中国古人的想象中，月亮上有广寒宫、嫦娥和玉兔，出现了嫦娥奔月、吴刚伐桂、玉兔捣药等传说。由此可见，中国人自古就对月球上的生命有自己的想象。虽然，这些想象已经被月球探测的成果证伪了，因为月球上没有任何形式的生命，月球人实际上是子虚乌有的。

在望远镜发明前，为了绘制月球表面的地图，人类只能用裸眼观测并描绘月面图。望远镜发明之后，月球地形被看得越来越清晰，伽利略和其他天文观测者绘制的月面图也变得越来越精细。原本在人类眼中蒙着一层神秘面纱的月球，渐渐在我们眼中洗去铅华，展现出真实的面貌。随着航天技术的发展，如今我们可以看到月球上直径大于50厘米的所有物体，已经看清了月球上的每一个角落，包括一直被怀疑有外星人的月球背面。科学技术的发展，某种程度上打破了人们对月亮的浪漫想象，在今天的人们看来，月亮似乎失去了曾经承载曼妙思绪的能力。

尽管人类已经开展了110多次探月任务，极大地改变了人类对月球的科学认识，但它对我们人类的情感寄托和浪漫意义却并未因此而消失。在延续几千年的中华文明血脉里，月亮具有独特而奇妙的影响力。作为中秋节的象征符号，圆月被赋予了团圆的含义。每当农历八月十五的月夜，抬头望月的人们都能感受到这种扎根于中国人精神世界的文化力量。

抬头望月的时候，我们会觉得月光柔和静美。但或许很少有人曾经想过，如果站在月亮上看地球，我们看到的就不再是地球，而是“地亮”，因为从月亮上看到的地球，比从地球上看到的月亮更加明亮。而身处地球的我们，根本无法感受“地亮”强过月亮的那种感觉。因此，科技的发展同时也重塑了人类的世界观。从航天器在月球上拍摄的地球照片中，我们不仅可以领略到蔚蓝地球的生机勃勃，也能更加深刻地认识到“我们只有一个地球”的危机感，深刻地体会到地球在宇宙中的独特性。

如果没有月亮，地球将会怎么样？这样一个简单的问题，就能促使人们了解月亮。今天的我们知道，月球可以分为正面和背面，是因为月球被地球的引力潮汐锁定了。从地球上看月球，我们看不到月球的背面。几千年来，人类一直相信，月球的背面可能有外星人，因为那里对我们而言极其神秘。但当航天器可以开始环绕月球飞行之后，人类对月球正面和背面的认识，就已经相差无几了。考察月球的航天器一般是从月球的北极飞往南极，而后重新飞回北极。所以，每次绕月飞行的时候，都有半圈在观测正面，半圈在观测背面。正面和背面可以看得一样清楚、了解得一样透彻。因此，月球背面有外星人的传说，也就不攻自破了。

人类最熟悉的两个天体，一个是白天的太阳，另一个是晚上的月亮。它们对我们人类的影响似乎不同。万物生长靠太阳，太阳赋予我们光和热。如果离开了太阳，地球上的万物也将不复存在。月亮看起来则要柔和得多，似乎并没有像太阳那样光芒万丈，但月亮实际上对地球和人类也有显著影响，对地球上的其他生物，同样具有不可或缺的影响。

月亮比太阳离我们更近，在某些方面，甚至比太阳对我们的影响还要大。科学研究曾经发现，月相变化会对地球上的生命演化产生影响，例如可以影响海胆的活动，以及珊瑚的产卵。这种影响同样表现在人体健康和人类生活上，比如古代的占星师和医生甚至利用月亮预测人生命运和治疗疾病，这说明月亮在一定程度上的确会影响人的精神健康和心理活动。夜晚面对月亮时生出的千愁百绪，可能有一定的科学道理。

在海边生活的人，每天都能看到潮汐现象，海洋每天都会经历2次涨潮、2次落潮。月亮的引力不仅可以引发海水的起伏，还能够引发地球岩石圈的起伏，在整个地球尺度，岩石圈的起伏甚至可以达到每天60厘米，而处于其上的我们却对这种起伏毫无感觉。月球引力还促进了地球本身的演化，包括地震、海啸、火山活动等地质事件的发生频率。我们同样可以想象，在月亮上，地球的引力将对月亮产生更大的影响，但我们现在对这些问题的认识还远远不够。

抬头看着亘古不变的月亮，人们既可能会想到李白举头望月的浪漫诗句，也可能会想到科学家对月相变化、日食和月食成因的解释、月球表面的环境等。现代科学的发展，不断更新着我们对月亮的认识，比如月球的岩浆活动历史、月球上的矿产资源。2019年1月，嫦娥四号在人类历史上首次成功登陆月背，未来将在月球上建设基地，作为人类走向深空的中转站和演习场。我们对月球和宇宙的认识在不断进步，但是我们对月亮浪漫的想象，并不会因为科技的发展而消失，人类探索月亮的旅程将随着人类发展的历史一直持续下去。

郑永春

博士，中国科学院国家天文台研究员，中国科普作家协会副理事长，青年科学家社会责任联盟理事长，“科普中国”形象大使。

本文原载于《中国科技教育》2019年第9期“专栏”栏目，作者郑永春。中国青辅协会员可点击“阅读原文”登录杂志官网免费浏览全文。

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