第五章 月球的故事
2024-10-02 05:53:39
作者: (法)凡爾納
假使在混沌初開時期,將一名眼光無比銳利的觀測者放置在一個世界繞著他旋轉的未知中心,他就會看見空間裡充滿著數不盡的原子。但是,經過幾個世紀的時間,變化漸漸產生了,萬有引力定律出現了,那些截至目前為止一直游移不定的原子都受到這個定律的支配。這些原子依照它們的化學親和性相互組合,化為分子,並形成一團團雲霧狀的物質,散布在太空深處。
這些團形的物質立即繞著它們的中心點旋轉,而由性質模糊的分子所形成的這個中心點也開始一面自轉,一面逐漸凝聚;根據力學中永恆不變的定律,體積隨著凝聚而開始縮減,旋轉的速度也會加快,這兩個作用持續下去,結果便是產生主星,它就是雲霧狀物質的中心。
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當觀測者仔細觀看時,他會看到這團雲霧狀物質的其他分子也像中央主星一樣,以它們自己的方式漸次加速自轉而凝聚起來,並且形成無數星體,圍繞著中央主星旋轉。星雲就這樣形成了。據天文學家統計,目前存在有將近5000個星雲。
在這5000個星雲之中,有一個被人類命名為銀河,包含了1800萬顆星體,每顆星體又各自成為一個太陽系的中心。
假如觀測者這時候特別審視這1800萬個星體之中最不起眼且最暗淡的[1]一顆四等星,也就是被驕傲地稱為太陽的星體,那麼,太陽系形成時的各種現象都將在他眼底下逐一完成。
事實上,當時的太陽仍是氣體狀態,由眾多運動中的分子所組成,觀測者會瞧見太陽正循著自身的軸心旋轉,完成凝聚的工作。這個符合力學定律的運動隨著體積的縮小,變得越來越快。因而到了這麼一個時刻:離心力戰勝了把分子推往中心的向心力。
這時候,另一個現象會在觀測者眼前發生。位於天赤道面的分子,像是石頭從突然斷裂的彈弓繩子飛射出來一般,在太陽周圍形成許多類似土星光環的同心環。這些環狀的宇宙物質圍繞著中央團塊旋轉,接著也輪到它們裂開,分解成第二層級的雲霧狀物質,我們稱它們為行星。
假使觀測者這時把全部的注意力集中在這些行星上,就會看見它們的運作模式與太陽完全一樣,產生出一個或多個宇宙環,這便是我們稱作衛星的低層級星體的起源。
所以,從原子往上推到分子,從分子到雲霧狀團塊,從雲霧狀團塊到星雲,從星雲到主星,從主星到太陽,從太陽到行星,從行星到衛星,我們看到天體從宇宙初期以來所經歷的一系列變化。
太陽似乎迷失在遼闊的恆星世界裡,然而,當代的科學理論證明,它是與銀河星雲聯繫在一起的。這個太陽系的中心,儘管在太空中看起來如此渺小,事實上卻是十分龐大,它的大小是地球的140萬倍。在太陽周圍,有8顆行星環繞它旋轉,那正是創始之初,從它猶如母親般的腹部里孕育出來的。由離太陽最近到最遠,這些星體分別是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。此外,在火星和木星之間,還有不少其他較小的物體在規律地運行著,它們或許是某個爆裂成數千塊的天體所剩下的飄移碎片。時至今日,能用望遠鏡看到97片[2]。
太陽藉由偉大的萬有引力定律,控制在橢圓形軌道上的這些僕人,其中幾個也有自己的衛星。天王星有3個,土星有7個,木星有4個,海王星可能有3個,地球1個。地球擁有的這顆星,是太陽系裡最不重要的衛星之一,叫作月球,美國人想用大膽天才去征服的,正是它。
月球,這個黑夜的星體,由於距離地球較近,而且在不同的相位會快速變換景致,所以,早期和太陽一樣,受到地球居民的注意。但是,太陽容易讓人視力疲乏,它那燦爛的光芒迫使觀望的人低下眼睛。
相反地,金黃色的芙蓓較平易近人,任由人隨心所欲地欣賞她樸實的優雅;她柔和悅目,不會野心勃勃,然而,有時她也會大膽地遮住她哥哥——耀人的阿波羅[3]的光彩,卻從來不曾被哥哥遮住。伊斯蘭教徒早已了解到,他們應該對這位地球的忠實女友心存感激,於是按照月球公轉的周期[4]來制定月份。
原始民族對這位貞潔的女神有份特殊的崇敬。埃及人稱她為伊西斯;腓尼基人把她取名叫阿斯塔蒂;希臘人用芙蓓這個名字來崇拜她,認為她是拉托娜和朱庇特的女兒[5],他們將月食解釋為黛安娜秘密造訪英俊的恩底彌翁[6]。若相信神話傳說的描述,涅墨亞獅子[7]在來到地球之前,曾跑遍了月球的原野。根據作家普魯塔克[8]引述,詩人阿傑西亞納克斯在他的詩句中頌揚那由令人崇敬的塞勒涅女神[9]的發光部分所形成的溫柔的雙眼、迷人的鼻子和可愛的嘴巴。
雖然從神話的角度來看,古代人相當了解月亮的品格和性情,簡單來說,就是月亮精神層面的優點。但他們當中最博學的人對月球學仍舊一無所知。
然而,不少遠古時代的天文學家倒是發現了某些今日科學證實的月球特點。古希臘的阿卡迪亞人聲稱,他們在月球還不存在的時期就居住在地球上了。古羅馬國王塔修斯將月亮視為從日盤上脫離出來的碎片。哲學家亞里士多德的弟子克雷亞爾克把月亮當作是一面光滑的鏡子,上頭映照著海洋的影像。最後,另外一些人認為,月亮不過是從地球上飄散出的一團蒸汽,又或者是顆一半是火一半是冰的自轉球體。儘管如此,有些學者在缺乏光學儀器的情況下,單憑著敏銳的觀察,就猜測到支配這個黑夜星體的大部分定律。
例如,米利都人泰勒斯[10]於公元前460年時,發表了月亮是被太陽所照亮的見解。薩摩斯島人阿里斯塔克斯[11]對月亮的相位變化提出了正確的解釋。克里昂梅納[12]指出月亮的光是一種反射光。迦勒底人貝洛斯[13]發現月球自轉與公轉的時間相等,由此說明了月球始終呈現同一面的原因。最後,希帕克[14]在公元前2世紀,就發現地球所屬衛星的視運動[15]有一些不規則性。
這些不同的觀察後來都被證實,而且對往後天文學家的研究很有幫助。托勒密[16]在公元2世紀,阿拉伯人阿布韋發[17]在10世紀,先後對希帕克所提出的有關月球運動不規律的觀察做出補充,他們認為月球的軌道在太陽的作用下,呈現波浪形的起伏線,因而產生運動不規則的現象。接著,哥白尼[18]在15世紀,以及第谷·布拉赫[19]在16世紀,也先後完整地闡述了宇宙的系統以及月球在天體中扮演的角色[20]。
在那個年代,月球的各種運動已經差不多都有了定論,但是,人們對它的物質結構知道得還很少。是伽利略[21]以山脈的存在來解釋月球某些相位的光影現象,他認為月球山脈的平均高度有4500托瓦茲[22]。
在他之後,來自波蘭但澤市的赫維留斯[23]將最高几座山的高度降低至2600托瓦茲;但是,同樣是天文學家的里喬利[24]又將那些山的高度提升為7英里。
到了18世紀末,赫雪爾[25]是用高倍數的望遠鏡觀測,把上述的測量結果大幅降低。他表示那些最高的山脈只有1900托瓦茲,並且將不同山峰的高度平均值縮減到只剩400托瓦茲。可是,赫雪爾還是錯了,經過施羅特、魯維勒、哈雷、納斯密斯、畢昂基尼、帕斯托爾夫、洛爾曼、顧魯特伊森的觀測,特別是比爾和蒙德雷爾[26]兩位先生長期耐心的研究,才徹底解決了這個問題。幸而有這群科學家,今日世人才能對月球山脈的高度有完整的認識。比爾和蒙德雷爾測量了1903座山峰,其中有6座高於2600托瓦茲,有22座高於2400托瓦茲[27]。最高的山峰可以從3801托瓦茲的高度俯瞰月輪的表面。
與此同時,對月球的知識也逐漸完備起來;這個星體看起來布滿了火山口,每次的觀測都更加斷定它基本上屬於火山地質。依據被月球遮住的行星的光線並沒有折射這一點來看,我們可以得出結論:月球上幾乎沒有空氣。因為缺乏空氣,所以也沒有水。因此,顯然地,月球人要在這樣的條件里生活,勢必具備特殊的身體構造,而且必定和地球的居民非常不同。
總之,一些更完善改良過的儀器,藉助新的方法不斷地搜索月球,不留一點未經勘查的地方,然而,月球的直徑才2150英里[28],它的面積是地球的1/13[29],它的體積是地球的1/49,可是,它沒有一項秘密能逃過天文學家的眼睛,這些機敏的科學家總是能把他們驚人的觀察推得更遠。
正因為如此,他們注意到滿月時,月盤的某些部分出現白色的線,而在其他月相時,又出現一些黑色的線。經過較縝密的研究之後,他們終於對這些線的性質有了確切的了解。那是一條條在兩道平行邊之間的狹窄長溝,通常會延長至火山口的邊緣;這些窄溝的長度介於10英里到100英里,寬度有800托瓦茲。天文學家稱這些叫凹槽,但是,他們所能做的,只是為之命名,至於這些凹槽是不是古河流的乾涸河床,這個問題科學家尚無法得到圓滿的解答。所以,美國人期望有朝一日能查清楚這個地質學的事實。他們也等著想查清楚慕尼黑的博學教授顧魯特伊森的觀測結果,這位科學家發現月球表面有一系列平行的圍牆,並認為這是月球人的工程師所建立的防禦系統。在這兩個尚未釐清的問題之外,無疑還會有許多其他問題,只有在與月球建立直接聯繫之後,才能有最終的解答。
有關月光的強度,已經沒有什麼不清楚的了;我們知道它比太陽光弱上30萬倍,它的熱度對溫度計沒有任何可以測量得到的作用;至於被稱作「灰光」的現象,可以很自然地解釋為太陽光從地球反射到月球上的作用,當月盤呈現出它在第一和最後相位的新月形狀時,這種反射的太陽光似乎就填滿了月盤的其他部分。
這就是當時所知道的有關地球所屬衛星的綜覽,而大炮俱樂部正打算從宇宙誌、地質學、政治和精神上的各個觀點來充實這份知識列表。
[1]天文學家霍拉史東認為,天狼星的直徑應該相當於太陽直徑的12倍,即430萬法里。(原文注)
[2]這些小行星的其中幾顆體積之小,讓人可以用僅僅一天的時間,以小跑步的方式繞行一圈。(原文注)
[3]阿波羅(Apollon),希臘神話中的太陽神。
[4]大約是29天半。(原文注)
[5]眾神之王朱庇特(Jupiter)和暗夜女神拉托娜(Latone)生育了一對子女,男孩是太陽神阿波羅,女孩是月神芙蓓。
[6]黛安娜(Diane)為第一代月亮女神芙蓓的別名,外貌俊美的牧羊人恩底彌翁(Endymion)是月神的戀人,無奈這段天神與凡人的戀情,註定遭到眾神的懲罰,恩底彌翁因此永遠沉睡。
[7]涅墨亞獅子(lion de Némée)是希臘神話中有名的巨獅,有一身刀槍不入的厚皮,性格殘暴,後來被海克力士所殺。
[8]普魯塔克(Plutarque,公元46—公元125),羅馬時期的希臘作家,作品在他生前和死後都深受歡迎,據學者考證,莎士比亞的不少劇作皆取材自他所寫的傳記。
[9]塞勒涅(Séléné)為希臘神話中第二代的月亮女神。
[10]泰勒斯(Thalès,公元前625—公元前546),古希臘哲學家和科學家。
[11]阿里斯塔克斯(Aristarque,公元前310—公元前230),古希臘天文學家和數學家。
[12]克里昂梅納(Cléomène,生卒年不詳),古希臘天文學家及數學家。
[13]貝洛斯(Bérose,公元前330年出生),古希臘天文學家和歷史學家,出生於亞歷山大大帝統治時期的巴比倫。
[14]希帕克(Hipparque,公元前190—公元前120),古希臘天文學家,也是幾何三角函數的創始者。
[15]視運動,地面上的觀測者在地球自轉、公轉以及天體運行的影響下,直接觀察到的天體的運動。
[16]托勒密(Ptolémée,公元90—公元168),古羅馬時期的希臘天文學家,也是地理學研究的先驅,其著作對西方科學發展影響甚巨。
[17]阿布韋發(Aboul-Wéfa,?—公元998),中世紀伊斯蘭世界的天文學家。
[18]哥白尼(Nicolas Copernic, 1473—1543),文藝復興時期的波蘭天文學家,主張太陽為宇宙中心。他的學說改變了當時人類對宇宙的認識,被視為日後17世紀科學革命的起因。
[19]第谷·布拉赫(Tycho Brahé,1543—1601),丹麥天文學家,著名的德國天文學家克卜勒(Johannes Kepler, 1571—1630)曾是他的助手。
[20]可參見貝爾特宏先生(Joseph Bertrand, 1822—1900)所寫的一本奇妙好書,書名為《現代天文學的創始者》。此書收藏於法蘭西研究院。(原文注)
[21]伽利略(Galilée, 1564—1642), 17世紀義大利物理學家、天文學家及哲學家,支持哥白尼的太陽中心說,是科學革命的重要人物。他不但改進瞭望遠鏡和天文觀測,還發表了慣性定律等多項物理定律,被後世譽為現代科學之父。
[22]托瓦茲(toise),法國的舊長度單位,1托瓦茲相當於1.949公尺。
[23]赫維留斯(Johannes Hevelius, 1611—1687), 17世紀波蘭天文學家,曾擔任但澤市的市長。
[24]里喬利(Giovanni Battista Riccioli, 1598—1671), 17世紀義大利天文學家,也是天主教耶穌會的神父。
[25]威廉·赫雪爾(William Herschell, 1738—1822),出生於德國的英國天文學家兼音樂作曲家,也是首位發現天王星的人。
[26]施羅特(Johann Shroeter, 1745—1816), 18世紀德國天文學家。魯維勒(Jacques de Louville, 1671—1732), 18世紀法國天文學家、數學家。哈雷(Edmond Halley,1656—1742), 18世紀英國物理學家、天文學家、數學家,曾計算出哈雷彗星的公轉軌道,也是第一位預測哈雷彗星會重返的人。納斯密斯(James Nasmyth, 1808—1890),19世紀蘇格蘭工程師,天文學的業餘愛好者。畢昂基尼(Francesco Bianchini, 1662—1729), 18世紀義大利天文學家、歷史學家、哲學家。帕斯托爾夫(Pastorf,生卒年不詳), 19世紀英國天文學家。洛爾曼(Wilhelm Gotthelf Lohrman, 1796—1840),19世紀德國天文學家。顧魯特伊森(Gruithuysen,生卒年不詳),19世紀德國天文學家。比爾(Wilhelm Beer, 1798—1850), 19世紀德國銀行家,熱衷天文學。蒙德雷爾(Moedeler, 1794—1874), 19世紀德國天文學家。
[27]歐洲第一高峰勃朗峰(Mont Blanc)的高度為海拔4813公尺。(原文注)
[28]相當於869法裡,也就是地球半徑的1/4再稍微多些。(原文注)
[29]即3800萬平方公里。(原文注)