零距離科學:由月亮到月球——文明與科學的勝利

零距離科學:由月亮到月球——文明與科學的勝利
Photo credit: Reuters/ 達志影像

我們想讓你知道的是

由觀察月相開始,到對月球正面和背面的觀測,正是見證著人類由畏懼大自然,到了解大自然規律的過程,也標誌著科學的勝利。

文:馬學綸(香港中文大學微生物學系博士)
圖:香港電台

提起中秋節,大家會想到甚麼?除了燈籠、月餅,相信大家最關心的是可以放多少天連假。或許大家已發現,即使每年的中秋節都在農曆八月十五日,但新曆的日子年年不同,不過都在九月至十月左右。雖然我們平日都是使用新曆,但當過傳統節日時,還是以農曆為準,例如農曆新年必然在正月初一,我們早已習以為常。我們早已忘了,月亮和我們的關係。

月相——與生俱來對黑暗的恐懼

在現代隨時能用電的社會,日落後的黑暗根本不算甚麼,電燈、電視、手提電話普遍,想找一處夠黑的地方來觀星才是難題。不過,還是有不少人怕黑,甚至在黑暗中疑神疑鬼,我們總以為是他們膽小,其實,這是有演化上的因由。

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如今我們知道日全蝕是月球在視覺上完全遮住了太陽而產生的天文現象,不再需要懼怕會帶來災難。

大家都知道,農曆每個月都是由初一開始,那天晚上的月相稱為新月,其實是指月球剛運行到太陽和地球中間,面對地球的部分反射不到陽光,所以完全見不到月亮。這時的晚上非常黑,只能見到星光。對於我們還處於狩獵採集年代的祖先來說,到處都是危機,隨時有夜行的野獸在黑暗中靠近,未能在天黑前返家的人發生意外的機率很高。在黑暗中覺得不安的人會尋找光源,間接提高了生存率,這種危機感,演化成過了超過一萬年仍存在的恐懼。

在那個年代的人類眼中,每晚的月亮會接著變得越來越大,晚上會越來越光,他們甚至可以借著月光進行晚間狩獵。在滿月的晚上,在人類發展出農耕後更是重要,秋天收成時的滿月稱為「收穫月」,可以讓農民在晚上繼續收割。

然後,月亮又漸漸消失不見,但總會再來,人類就是這樣觀察著月亮的陰晴圓缺,帶著畏懼與尊敬,適應著大自然的變化。

月海——從神話到天文學

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不同文化下的人類以月球正面的陰影創作了不少神話,甚至是月球上有海洋和都市等科幻故事。

長久以來,人類只能看到月球的一面,在沒有望遠鏡的年代,看到月面上的各個陰影,編造了各式各樣的神話故事。有的文化說陰影組成了一個人的臉,有的文化說陰影像兔子,也有人認為陰影其實是海洋,月面上是有像我們在地球上的文明的。

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隨著人類能以科學方法觀測月球,神話的色彩漸漸淡去。

現在我們知道,因為月球的自轉週期和圍繞地球公轉的週期相約,月球基本上只有一面向著地球。而月面上的陰影,天文學家稱之為「月海」,相信是因為小型天體撞擊,使月球外殼下的岩漿流出,覆蓋了低地,形成月海。阿波羅十一號任務中,人類就是降落在稱為「靜海」的月海上。另一說法是,指月球約在45億年前,因地球與一顆和火星大小相約的天體撞擊而產生,當月球的外殼的岩漿冷卻下來,就成為了月海。

雖然月海不是海洋,但科學家在1990年代已發現月球兩極(特別是南極)都有大片水冰,有可能是因被彗星撞擊而流下,加上陽光照不到而得以保存。有水就可能有生命,也有助他日人類能在月球興建基地時提供足夠淡水。

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年是阿波羅十一號載人登月任務五十週年,在1969年7月20日,人類首次踏足地球以外的天體。

月球背面——再一次,由科幻到科學

人類總是對夜空充滿幻想,看不同的文明都把點點繁星組合成各個星座就知道了。比起月球正面的陰影,一直看不到的月球背面更能讓人類天馬行空。在1959年,前蘇聯的太空船月球三號拍到了月球背面,月面城市的幻想就被打破了。不過,在看清楚月球背面之後,隨即帶來更多迷團。

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即使現在人類已能以衛星得到很清晰的月球背面照片,但科學家仍認為有很多問題尚待解答。

最明顯的是,月球背面幾乎沒有月海,月海的總面積不及月球正面的十分之一,絕大部分是因小型天體撞擊而成的隕石坑(又稱環型山)。科學家嘗試以不同的理論加上儀器觀測結果來解釋這個現象,包括月球正面和背面地殼的厚薄、結構、成份、熱量分佈等,科學家普遍相信是多個因素形成的結果。

由觀察月相開始,到對月球正面和背面的觀測,正是見證著人類由畏懼大自然,到了解大自然規律的過程,也標誌著科學的勝利。

今年正好是人類登月50週年,今天又剛好是中秋節,就趁這特別日子,好好抬頭看月亮吧(希望天公造美)。另一方面,今集節目有部分在香港取景,各位要密切留意!

最後,祝大家中秋節快樂,人月兩團圓,香港人,加油!

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今集有部分在香港取景,大家可以猜猜攝制隊去了哪些地區。

《零距離科學》集合世界各地有趣的科學紀錄片,網羅與大眾息息相關的科學資訊,啟發觀眾的好奇心和求知慾,節目逢星期五晚9時30分在港台電視31及31A播映。本集於9月13日播出。港台網站tv.rthk.hk及流動程式RTHK Screen視像直播及提供節目重溫。節目網站:www.rthk.hk/tv/dtt31/programme/sciencewithyou

責任編輯:歐嘉俊
核稿編輯:黎家樂