第五章
月亮上的“天”
居住在地球上的人類所看到的天空美麗動人，藍天白雲，陽光溫暖；夜間，群星爭輝、月光皎潔，即使是烏雲翻滾、電閃雷鳴，也顯得氣勢雄偉磅礴。
可是到月亮上，一切都改觀了，雖然陽光更加明亮刺目，但在它的上空卻有滿天的星鬥，無論白日黑夜，天空永遠漆黑一團。因為沒有大氣，所以從無變幻莫測的美麗雲彩，也不會有風風雨雨的萬千氣象。但在月亮上看日出，卻另有一番奇景。因為沒有大氣散射光的幹擾，所以在日出前幾分鍾，月球的“地平線”就被日冕淡淡的光照亮了。這對天文學家倒是一個很有刺激性的好消息。太陽剛從地平線露麵，銀白色的耀眼光芒就四周散射開來，上下一樣通明，故登月的目擊者說：這種景象“很難形容”。
地球上太陽東升西落。晝夜34小時，可是在月球上，太陽升起後要兩個星期後才落下，因此星鬥的移動也比地球上慢得多。不過，月麵上的觀測者看到的最楚楚：動人的“天體”還是我們的地球。地球在月。麵(正麵)的天空中的位置幾乎是不變化的，但它卻在不停地自轉，而且更妙的是，它也有圓缺盈虧的位扣變化。在“滿地”的時候，它把整個月麵照得通亮；因為這時候，地球發出的光比滿月強80倍。對於一個棲身在荒漠的月麵上、滿眼隻有墨黑、雪白兩種相反顏色的宇航員來說，掛在月球上空的地球簡直就是一幅賞心悅目的名畫，深藍色的海洋中有著大塊黃色或棕色的陸地，不時還有美麗的白雲在上麵飄蕩，難怪那些宇航員都情不自禁地大聲讚美我們的地球是“漂浮在廣闊宇宙空間中的最美麗的綠洲”。
月亮離我們多遠
月亮，是人類飛出地球步人太空的第一個中途站，是人類在地球之外留下足跡的唯一星球。世界上沒有一個民族不對月亮抱有濃厚的感情。我國曆代詩人留下無數華美的詩篇，便是最好的佐證。
人類首先測出絕對距離的那個天體正是月亮。這是很自然的，因為宇宙中再也沒有離我們比月球更近的天體了。
可是，有什麼辦法讓我們知道月亮的距離呢?用直尺、折尺或卷尺來量嗎?那顯然是行不通的。然而，早在兩千多年前就有人想出了一個相當巧妙的辦法。
在公元前3世紀初，薩摩斯島上出生了一位偉大的天文觀測家，名字叫阿裏斯塔克(約公元前310年～前20年)。他同時又是一位天才的理論家，可惜他的著作大部分都失傳了。但是，他的關於日月距離及大小)一書一直流傳到今天。書中首先提出可以測定日月到地球距離的比值的方法：在上弦時測定太陽和月亮之間的角距離。阿裏斯塔克認為上下弦時日、月、地三者應構成一個直角三角形，月亮在直角頂點上。他根據觀測量出上弦時日月在天穹上相距87°，由此可以求出太陽比月亮遠19倍。雖然這個結果比實際數值小20倍左右，但其原理簡單明了，值得讚賞。這是兩千多年前測定天體距離的第一次大膽嚐試，對其結果的稱頌也理應超過對它的責難。阿裏斯塔克又想到，由於日全食時月亮恰好擋滿太陽，也就是說它們的視角徑相等，因此太陽的線直徑必定也正好就是月亮的19倍。他還觀測月食時的地影，計算出地球的影寬，進而推算出月球的直徑是地球的1／3(今天知道實際是027)，因此，太陽的直徑便是地球的6倍有餘，而太陽的體積則是地球的200多倍。雖然這比實際情況(太陽比地球大130萬倍)小了許多，但足以證明地球決不是宇宙中最大的天體。也許就是這個原因，使阿裏斯塔克天才地提出太陽和恒星一樣，都靜止在遠方，而地球則在繞軸自轉，又圍繞著太陽運行。他還認為恒星比地球繞太陽運行的軌道更加遙遠。由於這些想法，他被指控為褻瀆神靈，他的理論自然被人鄙視。然而，曆史賦予他應有的地位，他遠在哥白尼之前17個世紀就猜到月心係統的概況，因此恩格斯稱他為“古代的哥白尼”。他還想出一個巧妙的辦法采測量地球與月亮的距離，不過，過了一個半世紀才由伊巴穀將它付諸實踐。
古希臘所有偉大的天文學家中，伊巴穀(約公元前190年～約前120年)也許可以算是最偉大的了。他為方位天文學——也就是天體測量學奠定了穩固的基礎。遺憾的是，後人對他的生平幾乎一無所知，隻知道他生於比錫尼亞的尼塞亞，在洛德島工作過。他算出一年的長度是3651/4天再減去1／300日，這個數字與實際情況隻相差6分鍾。他編出幾個世紀內日月運動的精密數字表，用來推算日月食。並編出一份包括一千多顆恒星的星表，列出這些恒星的位置和亮度。伊巴穀在天文學上做出了傑出的貢獻，人們稱他為“天文學之父，而他也的確是一位名副其實的知識巨人。他留下大量的觀測資料，為後人的重大發現創造了條件。可惜，伊巴穀的著作沒有直接留下來，人們隻是從托勒玫的著作中才了解到他的這些情況。
伊巴穀於公元前150年前後將阿裏斯塔克提出的測量月亮距離的原理付諸實踐。當時希臘人已經意識到，月食是由於地球處於太陽和月亮中間、從而地影投射到月亮上而造成的。阿裏斯塔克提出，掠過月麵的地影曲線彎曲的情況應該能顯示出地球與月球的相對大小。根據這一點，運用簡單的幾何學原理便可以推算出月亮有多遠——它和我們的距離是地球直徑的多少倍。伊巴穀做了這一工作，算出月亮和地球的距離幾乎恰好是地球直徑的30倍。倘若采納埃拉托塞尼的數字取地球直徑為12700千米，那麼月地距離就是38萬於米有餘。今天，我們知道月球繞地球運行的軌道是個橢圓，因此月地距離時時都在變化。月亮離地球最遠時為4蹠500千米，最近時則為363300千米，由此可知月地之間的平均距離是3阻枷千米，伊巴穀的測量結果正好與此接近。
然而，盡管阿裏斯塔克的方法十分巧妙，伊巴穀的觀測技術又很高超，但是象他們那樣做還是難以獲得高度精確的結果。當近代天文學興起之後，人們必然就會以更先進的方法來重新探討“月亮離我們有多遠”這個古老的問題。
月亮為什麼不會掉下來
根據萬有引力定律，地球和月亮之間也存在著巨大的吸引力。那麼，月亮為什麼不像蘋果那樣掉下來呢?這個道理並不複雜。如果用一根繩子拴著一塊石頭，然後甩著它旋轉，隻要轉得快，石塊就決不會掉下來。月亮繞地球的速度有1千米／秒，這就是使它能克服地球的引力而不下落的原因。如果月亮的速度不快，它就難免要落下來。同樣，要是人們在甩石頭的時候突然鬆手或繩子突然斷裂，石塊將沿切線方向飛走。地球與月亮之間的引力就象一根拉緊的繩子，如果引力突然消失，月亮就會像斷了繩的石塊沿著切線方向飛走。因此，地球和月球之間的引力，就像是一根無形的繩子將地、月拴在一起，使月亮繞地球運動。
月球是從哪兒來的
月球從何而來，這不僅使天文學家們苦思冥索，也常是一般人極想知道的問題。
180年，提出“進化論”的達爾文之子，小達爾文從研究地質及潮汐出發，認為月球是在很久以前從太平洋那兒分裂出去的一大塊物質，開始時它離地球很近，因潮汐作用使它慢慢離開。它指出，月球的質量很小，而且太平洋底也的確沒有通常應有的大陸花崗岩。
第二種看法認為，月球原來是個小行星，後來才成了地球的“俘虜”。因為二者的平均密度很不一樣，月球的軌道麵也不與地球赤道麵相重合。瑞典天文學家阿爾文甚至主張，月球與火星在同一區域內形成，年齡比地球更大，在它剛被地球抓住時，它還是逆行的(即以自東向西的順時針方向繞地球轉動)，而且後來它把地球原來有的幾個小衛星“吞”掉了，形成了今天月球上的“月瘤”。