第十一講 月球旅行

↓1.氣球駕駛員從空中墜落。

↓2.穿越大氣層。

↓3.空蕩蕩的太空。

↓4.引力的邊界。

↓5.顛倒的旅行者、從38400千米的高處向著月亮落下。

↓6.月球表面的微弱重力Ⅰ。

↓7.月球表面的微弱重力Ⅱ。

↓8.火山口的底部、月球景色概覽。

↓9.月球上一些山脈的形狀與尺寸。

↓10.比利牛斯山脈中的厄阿斯環(huán)形山與月球上的環(huán)形山。

↓11.怎樣測量月球上山峰的高度。

↓12.第谷環(huán)形山、明亮的光條與裂谷。

↓13.月球上的白天。

↓14.月球上沒有空氣。

↓15.月掩星。

↓16.月球上沒有水、月球上所謂的海、我們所知道的生命不適合在月球這樣的物理環(huán)境下生存、月球上溫度的極端變化。

↓17.我們通過望遠(yuǎn)鏡所看到的東西。

↓18.羅斯爵士制作的天文望遠(yuǎn)鏡、800米高的巨人的瞳孔。

↓1.當(dāng)拉住氣球的最后一根繩子解開時(shí)，對于氣球駕駛員來說是一個(gè)激動人心的時(shí)刻。這個(gè)航空儀器的球形側(cè)面在空中搖搖晃晃，它啟動了，出發(fā)了，一個(gè)鉛球沉入海洋底部的速度都沒有它升入高空中的速度快。用不上幾秒鐘，從氣球上往下看，地上的人們就像一群微不足道忙忙碌碌的螞蟻，而地上的房子也變得奇小無比，城市就像一堆小小的白色立方體，似乎可以輕而易舉地將他們放在手心?？矗沁咃h過一片云，氣球升入云海中，一會兒就消失不見了，一會兒又從厚厚的灰色云層中沖出來，就像海上的一頭怪獸沖出水面呼吸一樣。氣球升到更高的空中，那個(gè)地方總是晴朗的、沐浴在陽光中。氣球升到了1萬米的高空，這是人類在這個(gè)時(shí)候所能到達(dá)的最高處。這時(shí)，駕駛員透過厚厚的云層，還能看到地面，但由于距離太過遙遠(yuǎn)而看不清楚，而且這么高也會讓人心生恐懼。他靠著十二根繩子和一個(gè)柳條筐被氣球懸在高空，倘若這個(gè)不結(jié)實(shí)的柳條筐破了，天啊，從一萬米的高空中掉下來，你只會感到寒冷刺骨，45秒后，這個(gè)可憐的人就會掉到地面上，他墜落到地面時(shí)的速度是每秒鐘441米，也就是說接近炮彈的離膛速度。這樣的撞擊是多么恐怖啊！他摔下來之后就沒有人形了！我們將眼睛從這一驚心動魄的場景中移開，如果你覺得自己的意志足夠堅(jiān)強(qiáng)，不會眩暈，那么就一起登上比那氣球升得更高的地方，到月亮上去吧。當(dāng)然出于謹(jǐn)慎和一系列其他原因的考慮，我們的這次月球旅行僅僅是在思想中進(jìn)行的。

↓2.在路上，我們會看到一些與大氣有關(guān)的現(xiàn)象。在低處的大氣層，它的厚度是幾千米，云彩是在這部分的大氣層中出現(xiàn)的，在幾千米之外的大氣層，空氣太干燥，里面沒有水汽，所以不能結(jié)成云彩，于是那里總是一片晴朗，從來不會有暴風(fēng)雨，也不會有雷鳴電閃?！绞峭?，溫度下降得越是快，在幾千米高的晴朗的高空中，空氣已經(jīng)非常寒冷。盡管太陽的照耀強(qiáng)度并沒有減弱，但在一年四季里，高空中的溫度比我們冬天里的最低溫度還要低?！绞峭希諝庖沧兊迷絹碓较”?，很快就不能滿足呼吸的需要了。據(jù)乘坐過氣球進(jìn)入高空的探險(xiǎn)家Glaiser和Coxwell回憶說，在進(jìn)入大氣海洋的中心之前、在一萬米的高空中，還在他們上升的過程中，他們失去了意識、凍得發(fā)紫，由于缺少空氣而幾乎窒息。在八千米到一萬米的高空中，人類已經(jīng)感覺到了面臨的危險(xiǎn)了，這使我們不得不懷疑我們能否到達(dá)更高的地方。除非我們只是在想象中去月球旅行，否則我們就只能放棄這次旅行了。一旦我們離開地面，窒息、寒冷，都會使我們的生命受到威脅。但是，由于我們的旅行只是在想象中進(jìn)行的，所以我們無需對此擔(dān)心?！@是怎么回事？在大白天里，天空變得暗下來了。我們在出發(fā)的時(shí)候，天空是瓦藍(lán)瓦藍(lán)的，但現(xiàn)在天空變得黑下來了，在天上還有太陽的時(shí)候，黑夜就降臨了。天空之所以變得暗下來，這是很容易解釋的事情。在我們的頭頂上空，只有一部分大氣層可以使得光線漫射開來，由于越往高處，大氣變得越來越薄，在大氣非常薄的地方，天空就不再是白天了，因?yàn)闆]有漫射的發(fā)亮物質(zhì)了。我們很快走完了這一段路程，我們現(xiàn)在已經(jīng)到了大氣層的外面。我們回過頭來看著地球，你就會看到大氣海洋的邊緣，波濤起伏得非常厲害。讓我們繼續(xù)往前吧！

↓3.現(xiàn)在我們來到的是無限的真空，在這個(gè)地方，太陽不斷地投射出它的光亮，但并沒有出現(xiàn)白天。太陽的周圍在閃閃發(fā)光，但是其他的地方卻是一片漆黑。星星們閃耀著，發(fā)出炫目的光芒，這是白天的黑夜，這是陽光下的黑暗，在這里什么都看不見，太陽不能照亮任何東西。太陽的光線徒然地穿過荒漠無邊的太空，而我們的眼睛卻不能直接接收到這些光線，它們看不到亮光?！@里永遠(yuǎn)是寂靜無聲的地方，是一片虛無的沉寂之地，地球上的任何喧鬧聲都不能到達(dá)這里，即使地球爆炸也不能打破這里的平靜，這是因?yàn)檫@里沒有傳播聲音的介質(zhì)，也就不可能聽到聲音。這里的天氣奇寒無比，如果沒有大氣層的遮擋，地球就會被凍住。沒有任何東西能夠溫暖這片真空，即便是太陽的熱和光對它來說也沒有用。對地球之外這片荒漠的溫度做一個(gè)最保守的估計(jì)，它大約在零下60度左右。這比1829年那個(gè)最寒冷的冬天里最寒冷的天都要冷上三倍。經(jīng)過細(xì)心的研究，一些研究者甚至認(rèn)為這里的溫度能夠下降到零下140度。我希望，你們能夠明白，在這樣惡劣的致命條件下，沒有可呼吸的空氣，溫度又出奇地低，在這樣的天空區(qū)域中，生命從來就不能生存。那么，我們還要繼續(xù)到這樣恐怖的地區(qū)去探險(xiǎn)嗎？為什么不呢？想象是神奇的坐騎，它對危險(xiǎn)一笑了之，能將你們帶到任何你們想去的地方。但是，它也很容易產(chǎn)生極端的偏差，因此我們對此要保持警惕，在沒有經(jīng)過科學(xué)的嚴(yán)格驗(yàn)證之前，我們不能認(rèn)可想象所告訴我們的東西。

↓4.繼續(xù)在這樣單調(diào)的空間中停留是沒有用的，月球是我們的目的地，我們不要再耽誤時(shí)間了。但是，在我們的路途中，還有一個(gè)非常令人注目的地點(diǎn)需要我們?nèi)⒂^，在連接地球與月亮之間的那條想象的線上，有一個(gè)點(diǎn)，它劃定了月球引力與地球引力兩者的勢力范圍：在這邊，是地球的引力大一些；而在那邊，是月球的引力大一些。我們不能把這點(diǎn)跟空間中其他的點(diǎn)區(qū)分開，但是它是值得注意的，我們來解釋一下這到底是為什么。地球?qū)λ苓叺奈矬w施加吸引力，使得它們落向地球；而月球也同樣對它周邊的物體施加吸引力，使得它們落向月球。由于引力是與質(zhì)量成正比的，而地球比月球更大更重，因此如果把一個(gè)物體放在地球與月球的正中間，那么它就會被地球吸過去，但另一方面，引力又與距離的平方成反比。因此，如果被吸引的物體距離月球更近一些，那么短的距離就會補(bǔ)償它在質(zhì)量上的弱勢。這樣，更小的星球?qū)υ撐矬w的引力就可以與更大的星球發(fā)出的引力相抗衡，甚至可以超過后者的引力，當(dāng)然這涉及要確定哪一個(gè)點(diǎn)，在這個(gè)點(diǎn)上，地球的引力與月球的引力相平衡。我們將距離和各自的質(zhì)量結(jié)合到一起考慮來確定這個(gè)點(diǎn)的位置：恰好處于該點(diǎn)的物體會同時(shí)被地球與月球吸引，它既不會落向這邊，也不會落向那邊。通過計(jì)算我們得知：若是從地球起計(jì)算的話，這個(gè)點(diǎn)位于地球到月球的距離十分之九處；而從月球起計(jì)算的話，則位于地球到月球的距離十分之一處，在這個(gè)點(diǎn)的范圍這一側(cè)，是地球的引力大；而在這個(gè)點(diǎn)的那一側(cè)，則是月球的引力大。因此，位于兩個(gè)星球之間的直線上的物體，它們是落向地球還是落向月球，這取決于它們位于引力平衡點(diǎn)的這側(cè)還是那側(cè)。

↓5.我們現(xiàn)在已經(jīng)到達(dá)了這一點(diǎn)，它是兩個(gè)引力的臨界點(diǎn)。在這一刻之前，我們都是頭在上面向著月球，腳在下面向著地球，即朝著吸引我們的那個(gè)物體的方向。這樣的姿勢是唯一正常的，也是與我們的生存狀態(tài)相適應(yīng)的，因?yàn)槿绻耆嵉惯^來的話，即使只持續(xù)很短一段時(shí)間，我們也會死去。但是在我們到達(dá)的這個(gè)點(diǎn)，發(fā)生了一件非常奇怪的事情。為了不致于不方便，我們的頭和腳的位置要跟原先的位置顛倒一下，原因很明顯，我們一旦越過了這個(gè)臨界點(diǎn)，我們就不再屬于地球了，我們就屬于月球了！這時(shí)，它的引力控制住了我們。對于我們來說，現(xiàn)在處于下面的是吸引我們的球，即月球；而處于上面的則是地球，因?yàn)槲覀儾辉俦凰囊刂屏?。從此之后，我們的旅行不再是上升、而是下落了；我們不再是升上去，而是降下來。我們?8400千米的高處向著月亮落下去了，要到達(dá)我們的目的地，還需要更多的努力。月亮的引力會吸引著我們越來越快地降落，我們的速度會越來越快，不消幾分鐘，速度就會達(dá)到驚人的程度。這時(shí)，我們驚駭萬分，立即就會想起那個(gè)乘坐氣球的探險(xiǎn)者從地球的萬米高空墜下的情景了。如果從38400千米的高空墜落下去，那會發(fā)生什么樣的事情??？好啦，一切都好了，我們現(xiàn)在已經(jīng)到達(dá)月球了。好在我們只是在思想中旅行，不會從天上掉下去的。

↓6.現(xiàn)在我們在哪里呢？在一塊石坡上，它就像在阿爾卑斯山那些光禿禿的陡坡一樣。是的，我們在這里所看到的都是石頭、都是真實(shí)的巖石，它們都亂七八糟地堆在那里。在這里，我們滿眼所見的，盡是像地球上山脈斷開后的懸崖峭壁那樣犬牙交錯(cuò)的巖石。月球就像地球一樣，也是一個(gè)石質(zhì)的球體。石頭在這兒也是那么沉嗎？這里有塊石頭，按照它的體積，在地球上大約會重百把公斤吧？但在這里，我們卻可以將它輕而易舉地用手舉起來。在地球上，要舉起同樣大小的杉木塊，都沒有這么容易。由于這里的石頭重量很輕，我們幾乎可以說它就像軟木做成的一樣，這是一個(gè)特別的地方，在這里，石頭都沒我們地球上的軟木來得重！不僅僅是石頭，其他的所有東西都變輕了。一種奇怪的感覺提醒我們，對于我們自身而言也一樣，我們的重量也減輕了，我們的腳就像踩在棉花上一樣，幾乎感覺不到地面的壓力。我們走路時(shí)開始猶豫了，我們只想走出一步，但這一步卻比我們預(yù)料的走得更遠(yuǎn)。我們找不到支撐、失去平衡、失去重量感，我們太輕了，不能使上力。我們要克服的阻力和我們要克服阻力使的勁之間，并不協(xié)調(diào)。我們滑稽地、笨手笨腳地做著在地球上最容易做的事情——行走。我們希望習(xí)慣能夠幫助我們爬上周圍的山坡。但是請稍等片刻，讓我們解釋一下這失重的原因。

↓7.一個(gè)物體的重量并不是它的固有性質(zhì)，它并不像它的形狀與它的構(gòu)成一樣總是跟隨著它。假如同一個(gè)物體，我們把它從地面上移到離地球中心兩倍遠(yuǎn)的高空中，同時(shí)不要給它添加什么，也不要給它減少什么。那么，它的重量，也就是說它往下落的傾向就會少四倍。重量來自于作用于物體上的吸引力，它與產(chǎn)生吸引物體的質(zhì)量成正比，它與產(chǎn)生吸引物體的距離平方成反比。因?yàn)橹亓烤褪且环N被吸引力中心拉去的傾向，因此，一個(gè)物體的重量就取決于產(chǎn)生吸引物體的質(zhì)量多少以及與該吸引物體中心的距離長短。月球的質(zhì)量是地球質(zhì)量的1/88。一個(gè)物體，如果它離月球中心與地球中心有著同樣的距離，那么它在月球上的重量是地球上重量的1/88。但是由于月亮的半徑只是地球半徑的四分之一左右，更短的距離彌補(bǔ)了月亮在質(zhì)量上的弱勢，因此，將所有因素都加以考慮的話，在月球表面的物體，它的重量是地球的六分之一?，F(xiàn)在你們明白了為什么我們在月球上的每一步都是不由自主地跳躍了嗎？我們舉起像在平時(shí)那樣的重量邁開雙腿，但我們抬起的重量只是原先的六分之一。為了扔出一個(gè)軟木球，我們用手指一彈，但實(shí)際上我們的力度已經(jīng)相當(dāng)于揮出一拳那么大了。

↓8.下墜將我們偶然帶到這樣一個(gè)地方，這個(gè)地方讓我們感到不安心。我們周圍的土地黑乎乎地裸露著，堆成了一個(gè)個(gè)陡峭的山坡，形成了一個(gè)個(gè)錐形的深坑，就像一個(gè)個(gè)巨大的漏斗。它的底部非常黑暗，被崩塌的巖石堆得看不清楚。在我們頭頂上方約一千米處，有一個(gè)敞開的大口，就像一口廢棄的巨大枯井。毫無疑問，我們是掉在一個(gè)火山口里了，在這里，很可能并沒有什么危險(xiǎn)。至少，天文學(xué)家并沒有觀察到月球上有什么火山噴發(fā)的情景，這里的火山活動似乎是終年休眠的。不管怎樣，我們要從這個(gè)火山漏斗中爬出去，我們要爬到頂上去看看四周的景色。

要見到一片非同尋常的原野，那是很困難的。我們認(rèn)為，我們面對的是一座座火山巖渣堆成的巨大火山錐，它們連綿起伏，從左邊到右邊，從前面到后面，我們所見到的都是火山錐。它們有的大一些，有的小一些；有的獨(dú)立成山，有的連在一起，一個(gè)接著一個(gè)地就像長在樹上的樹瘤一樣；有的就像鼴鼠丘那么小，其開口向著原野的上空；有的像地球上最高的山峰那么高，它們的漏斗底部很深，太陽光從來照不到那兒。有的直接從地面隆起，高高聳立；而有的被地面的一圈隆起圍在中央，我們繞著這圈隆起走上幾天都走不完。在這些火山山體的側(cè)面和火山之間的峽谷底部，到處都亂七八糟地布滿了高低不平而非常奇怪的鋸齒形的山石、帶著缺口的石頂以及不規(guī)則的亂石。顯然，要將地面弄成這樣，需要難以置信的巨大扭曲力。

↓9.我們在觀察點(diǎn)的上部所見到的這些情景，在月球的表面到處都是。月球的主要特點(diǎn)就是到處都一片混亂。這讓我們想起了奧弗涅與維瓦萊，那兒到處都是休眠的死火山，數(shù)量多得驚人。除了有一些比較開闊的地方比較平整，那是被人誤認(rèn)為是海洋的地方，月球的表面到處都是火山形狀的山脈，從中間凹下去。它們最常見的形狀就是一個(gè)巨大的環(huán)形物，這個(gè)環(huán)形物的頂部凹陷下去，在它的中間，通常是一個(gè)圓頂或是一個(gè)聳立的尖頂。月球上的這些山所具有的所有這些特征，是不是像我們在地球上所看到的那種火山口？但是它們是如此巨大，使得我們不能這么肯定?？死S斯火山口的直徑是220千米，托勒密火山口的直徑是180千米，哥白尼火山口的直徑是88千米，第谷火山口的直徑是80千米。而地球上的火山口，比如維蘇威火山與特內(nèi)里費(fèi)火山，它們的直徑分別只有200米與150米！月球上這些火山的高度也不低：托勒密火山高2643米，哥白尼火山高3418米，第谷火山高5216米，克拉維斯火山高7091米，牛頓火山高7264米，多爾非火山高7603米。如果月球上的這些火山口能夠和地球上的火山相比較的話，那么它們那些巨大的環(huán)狀隆起帶就很容易令人想起某些地球上的環(huán)狀凹陷，就像在比利牛斯山脈地區(qū)出現(xiàn)的一些火山口形的峽谷地帶，這些環(huán)狀凹陷又稱為環(huán)形山。這些山不像維蘇威火山和埃特納火山那樣是噴發(fā)型的火山口，而是由于受到月球內(nèi)部的壓力，在月球表面呈環(huán)狀隆起，并在隆起來的中間塌陷下去，這樣就形成了四周呈垂直隆起的環(huán)狀地帶。

↓10.但是月球上的環(huán)形山與地球上的環(huán)形山是不成比例的。比利牛斯山脈{1}中的厄阿斯山，它是一個(gè)周長為8千多米的大深坑。它四周的高度不低于800至900米。在這個(gè)深坑里，游蕩著許多野獸。因此很難找到這個(gè)坑的邊界。即使有三百萬人在里面也不會覺得擁擠，就是一千萬人也能個(gè)個(gè)在里面找到立足之地。但是與月球上的環(huán)形山相比，這座巨大的厄阿斯環(huán)形山只不過就是一個(gè)微不足道的小坑。因?yàn)樵虑蛏系沫h(huán)形山周長大約是400至600千米，它們的環(huán)狀隆起高達(dá)六七千米。這些環(huán)狀隆起的坑很深，因?yàn)槲覀円⒁獾?，月球上環(huán)形山里面的底部要比外部的地面更低。這似乎是因?yàn)?，在月球?nèi)部劇烈運(yùn)動的那些遙遠(yuǎn)年代，月球上的熔巖呈液體狀或軟狀綿，在環(huán)狀隆起已經(jīng)變硬固化的同時(shí)，處于中間的這些物質(zhì)被吸向中心。

圖55 月球上的一個(gè)火山口

月球表面的火山性質(zhì)如此明顯，它們分布又不均勻，這使得它們又具有一個(gè)明顯的性質(zhì)，即它們與月球本身相比顯得非常巨大。在我們已經(jīng)測量過高度的1095座月球山中，其中有6座山峰的高度超過6000米，有22座山峰的高度超過海拔高達(dá)4210米的勃朗峰。月球上的多爾非山峰，它的高度達(dá)7603米，幾乎可以與地球上最高的山，即高達(dá)8840米的Gaurisankar與Kunchinjunga山峰媲美。月球的體積是這么的小，但它的山峰卻這么的高，這一點(diǎn)令人嘖嘖稱奇。Gaurisankar山的高度是地球半徑的740分之一，而多爾非山卻是月球半徑的227分之一。根據(jù)地球與月球上的最高山峰所做的比較，月球上的山要比地球上的山高出三倍多。月球上的山如此之高的一個(gè)可能原因就是，它的重量減小了六倍。如果月球上的山像地球上的山一樣，也是由于內(nèi)部劇烈運(yùn)動而產(chǎn)生并在地面高高聳起的，那么我們就能夠猜想到，同樣的力在月球上造成的后果更為明顯。因?yàn)樵虑蛏衔矬w的重量要比地球上的物體小6倍，因此月球上物體所受到的阻力也會小6倍。

↓11.還有一件事情同樣會讓你驚訝不已。我在上文中已經(jīng)講過，月球上環(huán)形山的大小與最高峰的高度分別是多少。你們相信這些數(shù)字嗎？我們在地球上能夠測量月球上山峰的高度嗎？當(dāng)然可以，這沒什么特別的困難。我們的幾何學(xué)知識還這么有限，因此我們暫時(shí)還不能自己去解決整個(gè)問題。但在這里，我至少要向你們闡明這種形式的研究是建在哪幾個(gè)原理之上的。

假設(shè)我們用一架中等倍率的望遠(yuǎn)鏡去觀察月球，那么我們就會看到，在月球上面布滿了許多圓形或橢圓形的斑點(diǎn)，它們中有一些是明亮的，另一些是暗沉的，它的四周是一圈被照得很亮的環(huán)形邊。在月亮變成上弦月或下弦月的時(shí)候，月亮上可見的部分縮小為一個(gè)月牙，這時(shí)，月亮上的細(xì)節(jié)部分清晰可見。我們可以毫不猶豫地辨認(rèn)出這些圓形斑點(diǎn)就是一些洞，即一些巨大的火山口。在這些深坑里面向著太陽的那些斜坡，被太陽照得很亮；而它對面的那些斜坡，則是背著太陽的，處于一片黑暗之中。環(huán)狀隆起的頂部仿佛在燃燒似的，整座山峰將自己深黑色的影子投射在它身后的原野上。我們將影子的長度與月亮的直徑來做比較，由此就可以推斷出這些山的高度與火山口的深度。

我們繼續(xù)往前，如果月球的表面不是高低不平的，那么被太陽照亮的那一部分與處于黑暗之中的那一部分之間的分界線也是非常規(guī)整的。但是如果我們仔細(xì)看看處于月牙時(shí)的月亮，我們就會看到，在這條明暗分界線的外面，還有許多不規(guī)則的亮點(diǎn)，它們是一些孤立地閃著光的亮點(diǎn)，仿佛跟月牙分開來似的。這些亮點(diǎn)就是山的頂峰，由于它們高高聳立，因此在太陽照到它們山腳周圍的平原之前就先被太陽照亮了，當(dāng)它們山腳下的所有物體都仍處于黑暗中的時(shí)候，它們就先開始發(fā)亮了。根據(jù)這些亮點(diǎn)到明暗分界線的距離，我們可以推斷出這些山峰的高度。這是因?yàn)?，一座山峰越是高，那么太陽光照射到那里也會越早?/p>

↓12.讓我們走得更遠(yuǎn)一些。你們跟著我去看看矗立于我們右邊那些呈環(huán)形的鋸齒狀巨大缺口。它們是第谷環(huán)形山的一部分?，F(xiàn)在你們來看一下，這些垂直的巖石壁，圍成一個(gè)個(gè)同心圓的形狀，我們無法整個(gè)地看清楚這座環(huán)形山，這樣一座巨大的環(huán)形山，它的直徑是80千米，周長是250千米，它的周圍巖石壁的高度有的地方能達(dá)到5000多米。要填滿這么大的一個(gè)坑，地球上的三座大山欽博拉索山、勃朗峰、特內(nèi)里費(fèi)山一起填進(jìn)去都不夠。這座環(huán)形山的底部是一片凹凸不平的原野，這片原野就跟環(huán)形山的巖壁一樣，發(fā)出很亮的光，仿佛是一些晶狀的物質(zhì)，在火山口噴發(fā)時(shí)，從月球內(nèi)部噴涌出來，于是在巖漿流過的地方就涂上了一層透明的東西。在環(huán)形山的中間，矗立著一座高達(dá)5000米的錐形山，就像雄偉的金字塔一樣。

環(huán)形山的外壁沒有那么亮，仿佛呈現(xiàn)出與內(nèi)壁不同的性質(zhì)。但是，在這些外壁的外面，從壁腳處起，在原野上投射下長長的亮條，這些亮條的亮度就跟環(huán)形山的中間與內(nèi)壁一樣，我們從地球上看去，它們就像圍繞著這個(gè)環(huán)而發(fā)散出來的許多光束一樣，這些光束的數(shù)量有成百個(gè)或更多。開普勒環(huán)形山、哥白尼環(huán)形山與其他環(huán)形山，同樣也是散發(fā)出類似光線的中心點(diǎn)。這些發(fā)光帶從來不投射下陰影，這是因?yàn)樗鼈儾⒉皇前纪共黄降?，它們跟地面處于相同的水平面上。所有現(xiàn)象都表明，在月球發(fā)生劇烈變動而在表面產(chǎn)生出了這種火山口的那段時(shí)期，月球表面圍繞著地震中心產(chǎn)生出了星狀裂紋，就像一塊玻璃被石子擊碎而圍繞著擊中點(diǎn)產(chǎn)生出了星狀裂紋一樣，月球內(nèi)部的物質(zhì)在被火山口噴向外面時(shí)，把這些裂紋填滿了，這些物質(zhì)類似于玻璃的材質(zhì)，它的反光性非常強(qiáng)，與構(gòu)成內(nèi)壁和火山底部的材質(zhì)是一樣的。

月球表面不同的區(qū)域，都有著類似的裂紋，但是它們的景象卻并不一樣，我們將它們稱為裂谷，它們是一些深深的溝塹，是一些處于兩條像堤壩一樣的平行山脈間的筆直裂谷。它們中的大部分都是孤立不相交的，但有些裂谷卻像血管一樣相連接，雜亂交錯(cuò)。它們的長度大約在16至200千米左右，它們中的最大寬度大約在1600米左右。在滿月的時(shí)候，這些裂谷看上去仿佛是一些白色的線條，這是因?yàn)樗鼈儽煌耆樟亮恕Ｔ谠铝脸试卵罓畹臅r(shí)候，這些裂谷是暗黑色的，這是因?yàn)榈虊蔚挠白油渡涞搅诉@些裂紋上，它們沒有受到太陽光的照射。這些裂紋肯定是在較晚的歲月中由月球表面大量斷裂而形成的，至少，它們會比球形山形成得更晚一些。這是因?yàn)槠渲幸恍┝压葷B透到了環(huán)形山里面，沿著它們的環(huán)形壁而裂開。

↓13.注意到了月球表面參差不齊的地勢之后，觀察者會被如下的一個(gè)事實(shí)震驚不已：那就是光與暗的交界非常鮮明，照下來的光異常地突兀。僅僅這個(gè)事實(shí)，就使我們不由自主地想起地球上的光照與明暗來，因?yàn)槲覀儗τ诘厍蛏瞎饩€亂七八糟地分散照射的白天場景非常熟悉，而在這里，在物體一定距離外看到的它們籠罩在模糊面紗中的景象再也沒有了，光線明暗漸變的景象也沒有了，而這在地球上，我們是可以據(jù)此判斷物體離我們遠(yuǎn)近的。在月球上，地平線不再是一根隱沒在模糊亮光中的若有若無的線了，而是一個(gè)邊界清晰的圓圈。在這里，天邊遠(yuǎn)處的山峰和最近的山峰是一樣地清楚的。在太陽照不到的地方，不再是陰影部分，倘若沒有粗糙地面反射來的微弱光亮，那就是完全的黑暗。從地球上望去，很小倍率的望遠(yuǎn)鏡都能看清，月球上的陰影部分是完全黑暗的，就像一張雪白的紙上染上了一攤墨汁一樣地界限分明。在月球上，沒有漫射光線，也沒有晨曦與黃昏。當(dāng)太陽升起或落下的時(shí)候，白天或是黑夜就來臨了，沒有任何中間過渡。前一刻還是陽光閃耀的大白天，后一刻就是漆黑一團(tuán)的深沉黑夜。最后，月球這里的天空也從來不是藍(lán)色的，無論在白天還是在黑夜，無論當(dāng)太陽升起還是落下，天空永遠(yuǎn)都是黑色的，星星永遠(yuǎn)都會在天空中閃耀。當(dāng)我們在月球上看到，在孤寂冷清的天宇中，星星在閃閃發(fā)亮，而寥廓天宇之下的環(huán)形山，一半處于光明之中，另一半則處于黑暗之中。面對這樣的月球奇景，我們很難相信自己是處在現(xiàn)實(shí)世界之中。我們這些想象中的旅行者，是不是被自己的想象欺騙了呢？——并沒有，這是因?yàn)楸M管我們身處地球，但還是很容易就知道，月球上并沒有大氣層，因此這一切都是顯然真實(shí)的：缺少了漫射光的月球，缺少了晨曦與黃昏的月球，陰影就會異常地突兀，而在大白天里的天空也會是一片漆黑地點(diǎn)綴著星光。

↓14.首先，通過一個(gè)非常簡單的觀察，我們就會了解到，即使圍繞著月球有一層大氣存在，那么，至少月球上并不會像我們地球上的大氣層那樣會有云彩。倘若月球上空有云彩飄過，那么在事實(shí)上，我們從地球上就可以看到月亮圓盤前面的云層掠過，就像一些會移動的斑點(diǎn)似的。但是我們從來都沒看到有過類似的現(xiàn)象。當(dāng)我們的天空清清朗朗、透徹?zé)o云的時(shí)候，月亮也是一片清亮，沒有一絲一毫的云彩，也沒有朦朧的薄霧，而它們則會每過一段時(shí)間，把清清楚楚的地面起伏弄得些許模糊。

即使是清澈透亮的大氣層，我們也不會承認(rèn)它會在月球上存在。從我們被潔凈大氣層所覆蓋而推斷出來的所有事實(shí)來看，其中最不容置疑的一個(gè)事實(shí)就是：地球上的白天與黑夜的轉(zhuǎn)換是逐漸過渡的。我們從白天進(jìn)入黑暗的夜晚，以及從黑夜進(jìn)入明亮的白天，中間都是要經(jīng)過一段晨曦或一段黃昏的。這段晨曦或黃昏就像戲劇場景變換的序幕一樣，它們是那高空中的大氣層反射給我們的第一縷或最后一縷太陽光。對于一個(gè)離地球很遠(yuǎn)的觀察者而言，地球這個(gè)球體并沒有呈現(xiàn)出這樣的現(xiàn)象：它被一條清楚分明的界線分成黑暗與光明的兩個(gè)區(qū)域。然而實(shí)際上他所看到的是：一邊是陰影部分，另一邊是明亮部分，處于這兩個(gè)部分中間的，是一條若有若無的、模糊不明的地帶，它使得白天逐漸過渡到黑夜，黑夜逐漸過渡到白天。

而在月球上，這一切現(xiàn)象都不會這樣呈現(xiàn)。黑暗的部分與光明的部分被一條清晰的線分開，中間沒有模糊不明的地帶。既然在月球的表面并沒有白天與黑夜之間的這條模糊不明而逐漸變化的中間地帶，那么結(jié)論就很明顯：月球上并沒有大氣層存在。

↓15.我們可以通過下面的考察來得到同樣的結(jié)果。你們已經(jīng)知道光線是怎樣被地球上的大氣層所折射的，在太陽升起之前或落下之后的那一刻，我們還可以看到太陽一段時(shí)間。你們也會回想起這個(gè)例子：把一枚硬幣放到一個(gè)不透明的盆的底部，使它剛好被盆壁遮住。在往盆里注入水后，由于折射作用，這枚硬幣就能被看見了。但是，月亮在天宇中穿行而過，一遍遍地進(jìn)行著它的旅行，有時(shí)會在某顆星星之前經(jīng)過，于是這顆星被遮住了，人們把這種現(xiàn)象叫做月掩星。倘若月亮是被一層大氣層包圍著的話，那么這段遮住的時(shí)間就會略略縮短一些。這是因?yàn)椋@顆星的光線會被月球大氣層改變它的方向，這樣就會使它在實(shí)際上消失在月亮之后時(shí)仍然被我們看到，并且當(dāng)它實(shí)際上在月亮的另一側(cè)還沒露頭之前就被我們看到。這就與地球上大氣層的折射作用一樣：太陽在冒出地平線之前的那一刻，我們就看到了太陽；在它落下地平線之后的那一刻，我們還能看到它?，F(xiàn)在，如果我們要測量一顆星被月亮掩蓋的時(shí)間長短，我們發(fā)現(xiàn)這段時(shí)間正好等于月亮在天空中移過它自身大小的那段路程所走過的時(shí)間，因?yàn)樾切潜辉铝裂谏w的時(shí)間，正好是月亮移過該星星的時(shí)間，這段時(shí)間應(yīng)該是從星星被月亮遮住、它的光線停止射到我們這里的那個(gè)時(shí)刻起，到月亮從星星前面移開而不再遮住星星、星星的光線重新射到我們這里的那個(gè)時(shí)刻為止，一共所經(jīng)過的這段時(shí)間。換句話說，星星射向我們的光線應(yīng)該沒有改變它的直線方向，沒有在掠過月球兩側(cè)時(shí)被折射。這個(gè)現(xiàn)象的邏輯結(jié)論就是月球上并沒有大氣層。但是我們也要小心，這個(gè)否定的結(jié)論并不是完全絕對的。只有一點(diǎn)是確定無疑的：倘若月球被一層大氣所覆蓋，那么這個(gè)大氣層不會被照亮而產(chǎn)生出晨曦與黃昏，也不會折射光線，因此它會比我們地球上的大氣層稀薄幾千倍。我們目前最好的真空機(jī)所制造出來的真空，就跟這種大氣差不多稀薄，我們可以不管這種限制，把這樣稀薄的空氣視為沒有。

↓16.月球上既然沒有空氣，那我們由此可以推知上面也沒有水。這是因?yàn)?，倘若在月球的表面上有著一片片海水、湖泊或是池塘，那么?jīng)過太陽兩周連續(xù)照射而產(chǎn)生的自然蒸發(fā)的水蒸氣，就會將月球籠罩在由水汽形成的云層之中，于是月球就像披上了一件厚重的大衣。但是無論是云朵還是水汽，這些在月球上都沒有看到，因?yàn)樵虑蛏系牡孛娑际歉闪训摹?/p>

但是天文學(xué)家會用像沼澤、湖泊、海洋這樣的稱呼來指稱月球上的某些地方，我們會說：神酒海、危海、云海、汽海、風(fēng)暴洋、靜海、夢湖、睡沼，等等。這些名稱是用來稱呼月球表面上一些灰暗地方的，但我們卻能夠用肉眼分辨出來其中的大部分區(qū)域，這些名字都是為使用方便而起的，實(shí)際上它們的表達(dá)含義并不恰當(dāng)。當(dāng)我們用望遠(yuǎn)鏡望向這些所謂的海洋區(qū)域時(shí)，我們在那里能夠看到一些平原，在上面到處都分布著火山口與裂紋。

既沒有水也沒有空氣，在缺乏這兩種生命首要條件的情形下，月球就是一個(gè)只有天然物質(zhì)的地方。如果月球上存在生命體，就要具備與地球一樣的恒定的性質(zhì)。月球是一個(gè)永遠(yuǎn)寂靜無聲的孤地，它是一片死氣沉沉永不變動的荒漠，在這里，不管是植物、動物，還是我們知道的其他任何生物體，最終都會被驅(qū)逐出去。一簇苔蘚，為了在我們大山的花崗巖石上的一角生存，它只要汲取夜間的幾滴露水，供給自己細(xì)小的根須，呼吸一下大氣，為葉子提供養(yǎng)分，它就足可以維持生命了，但是在月球這樣一個(gè)永遠(yuǎn)到處都是巖石的地方，沒有賦予一切生命的空氣沐浴，生命力再強(qiáng)的植物也不可能生存。我們生命力頑強(qiáng)的苔蘚，在地球上即使在房頂瓦片下也能生存，但在月球這樣的物質(zhì)條件下卻不能存活。我們更不用說那些對生存條件要求更高的高等植物，特別是動物了。在月球表面上根本就找不到適合它們生存的相似條件。

除了缺少空氣和水之外，我們還有個(gè)理由使我們確信月球上沒有生物，即絕對溫度的致命變化。月球要使它的各個(gè)面都輪流接受一次太陽的光照所花費(fèi)的時(shí)間是地球的三十倍。它的每個(gè)半球連續(xù)受到太陽照射的時(shí)間，是24小時(shí)的15倍。每個(gè)半球處于黑暗的夜晚之中的時(shí)間，也是24小時(shí)的15倍。如果由于夏天的白天太長，長達(dá)16個(gè)小時(shí)之多，我們覺得難以忍受，那么月球上的白天長達(dá)360個(gè)小時(shí)，白天里，太陽的熱氣不斷襲來，沒有云的遮擋，沒有風(fēng)來緩解一下這種炎熱，在這種情況下，你們作何感想呢？我們肯定不能承受這種溫度。炎熱的白天過后，隨之而來的是同樣漫長的夜晚。這時(shí)白天的熱氣驟然消退，因?yàn)檫@里沒有大氣，沒有氣體形成的包圍層來保護(hù)土地，使其不被凍住，所以月球夜晚溫度可能降到像高空溫度那么冷。在15天里，溫度像要烤死人那樣的炎熱，接下來的15天，溫度又突然變得像要凍死人那樣地寒冷，地球上的生物到月球上會變成什么樣呢？顯而易見：從各個(gè)方面來看，月球就是一片荒漠，除非生命體有我們還不知道的生存能力，才能在那生存。不要在這里猶豫了，我們先不去探索它的神秘性了。

↓17.天文望遠(yuǎn)鏡可以讓我們看清楚月球表面的特殊細(xì)節(jié)。那么，它能不能以它超強(qiáng)的視力幫助我們，讓我們看清楚月球上是不是完全的不毛之地呢？——不能。天文學(xué)家目前還沒有這么有力的儀器，能幫助我們看清楚像地球上生命體那么小的月球物體。月球到地球的平均距離是384000千米。為了將月球上的物體拉近1000倍，也就是說，為了看清楚月球，就像我們在384千米之外看清楚物體一樣，需要用一個(gè)1000倍率的望遠(yuǎn)鏡。為了將這個(gè)距離再拉近一半，需要一個(gè)2000倍率的望遠(yuǎn)鏡，在這種情形下，月球在我們看來，就像是用肉眼看到的192千米外的物體一樣。在里昂，我們用肉眼就能清楚地看到160千米之外的勃朗峰，雖然它看起來很小。但是在同樣的距離下，像一個(gè)人、一棵樹、甚至是一棟房子那么小的物體，我們就完全看不見了。用一個(gè)倍率為2500倍的望遠(yuǎn)鏡，我們能夠看到月球上的山峰，就像在里昂看到勃朗峰一樣。我們能夠清楚地看到月球上那些很大的物體，也能夠看清楚月球表面是高低不平的。但是用這樣的望遠(yuǎn)鏡，我們?nèi)匀徊荒芸辞宄切w積較小的物體。讓我們再繼續(xù)往下。如果我們用一個(gè)倍率為4000倍的望遠(yuǎn)鏡，那么月球就會被帶到離觀察者只有96千米外的地方。倘若我們用一個(gè)倍率為6000倍的望遠(yuǎn)鏡，那么，月球就距離觀察者只有64千米了。我們現(xiàn)在可以看清楚像動物那么大的物體了嗎？——當(dāng)然不能。在64千米外的地方，誰敢吹噓說他能分辨出一頭牛還是一頭像呢？你們可能會對我說，不斷地提高望遠(yuǎn)鏡的倍率就能使月球拉到更近的地方，這樣月球?qū)ξ覀兙蜎]有秘密可言了。

↓18.首先，我提請你們注意，我在上文中所說的倍率已經(jīng)大大地超出了目前的望遠(yuǎn)鏡所能達(dá)到的最大限度了。用望遠(yuǎn)鏡來放大物體，這必然地會使來自物體的光線發(fā)散在一個(gè)更為廣闊的空間里，這對于看清楚物體是不利的。當(dāng)達(dá)到與光源的亮度相對應(yīng)的臨界線時(shí)，光就會變得如此稀少與微弱，這時(shí)我們就不能看清楚物體了。放大的倍數(shù)越是大，清晰度就越是低。但是對于月球來說，它的可能放大界限很快就能達(dá)到，這是因?yàn)樵虑虿粔蛄?。即使使用赫歇爾和羅斯爵士所制作的巨型望遠(yuǎn)鏡，放大的倍數(shù)也從來都沒有超過1000至2000倍。最新的天文望遠(yuǎn)鏡是一座有著16.76米長的鏡筒、1.83米的直徑的望遠(yuǎn)鏡，它的重量是6600公斤。在鏡筒底部是一面重達(dá)3809公斤的金屬凹面鏡，它能夠收集大量的光線，這樣光線就不會被削弱得很厲害，它就能夠克服住由于劇烈放大而產(chǎn)生的分散所帶來的弊端，從而使我們清晰地看到被觀測的星體。這架天文望遠(yuǎn)鏡被放在留有缺口的巨大城墻上。它通過一些繩子和杠桿來轉(zhuǎn)動，可調(diào)整轉(zhuǎn)向到需要觀測的天空區(qū)域。作為一個(gè)觀測儀器，它就相當(dāng)于瞳孔大小為1.83米的800米高的巨人的眼睛。通過這樣一個(gè)巨大的望遠(yuǎn)鏡，我們最多可以看到月球上像我們教堂那么大的物體。因此，到目前為止，僅從天文望遠(yuǎn)鏡的觀測來看，我們還不能確定月球是一片沒有生命的荒蕪之地。但是毫無疑問，當(dāng)科學(xué)在將來能夠制造出更強(qiáng)有力的天文望遠(yuǎn)鏡時(shí)，我們早晚會解決這個(gè)問題。