为什么月球抛弃了我们?
月亮女神塞勒涅陪伴我们度过了无数个夜晚,哦,虽然有时她也会和我们玩玩捉迷藏。月亮一直是诗人魂牵梦萦的对象,相关作品里有来自灵魂的唱诵,更有浪漫的奏鸣曲。不过,也有人指责月亮会让人变得疯疯癫癫,又或者像传说所记载的那样,让狼人显现原形。迈克尔·杰克逊的音乐短片《颤栗》中也有狼人变身的画面,至少在当时,这个MV相当恐怖。据说龙居住在月亮上,也有人说它代表着经典的女神形象,如前面提到过的塞勒涅,当她的哥哥太阳神赫利俄斯结束一天的使命时,她便开始了自己的夜间之旅。
让我们暂时忘记这些关于月亮的幻想,回归到现实中来。关于月亮及与其相关的巨大巧合,科学界也有着许多惊奇发现。正如诺贝尔物理学奖得主、诗人理查德·费曼所说,科学并不会掠夺世界上的美,相反,它会为这份美丽做出贡献。
对月球岩石的研究结果表明,月球形成于约45亿年前,是一颗名为忒伊亚的行星同地球之间的一次巨大碰撞形成的产物。这就是所谓的“大碰撞假说”,也是被普遍认可的科学理论。在希腊神话中,忒伊亚正是塞勒涅的母亲。不过,忒伊亚究竟是什么呢?它是一颗曾经位于地-日拉格朗日点(也就是太阳和地球的重力场相互抵消的点)的行星,差不多跟火星一样大,但在引力的作用下,它最终偏离了轨道,并以40000千米/小时的速度同地球相撞。这次撞击彻底融化了我们的星球,也摧毁了本应永远陪伴地球的忒伊亚。在撞击中,部分熔融物质和陆地地幔被抛向太空,随后重新结合,形成了卫星—月球。
这一假说的科学依据正是在阿波罗任务中收集的月球岩石,科学家发现月球物质有着同地球物质十分相似的同位素成分。撞击后,地球上的一天只有五小时长,而月球离我们的距离只有2万千米,几乎比现在近了20倍。想象一下海洋形成后所产生的潮汐,或者是满月之夜侵入地球的光。尽管如此,这一理论仍然存在一些待解决的问题。其他假说认为地球和月球是一起形成的,或者月球是形成后被地球的引力场捕获的,但这两种可能性都不大。
碰撞后的每一天,月亮和我们之间的距离都在拉大,现在,它已经离我们有393500千米了!这并不是因为它的存在会对我们有任何不利之处(当然了,可能确实有),而是因为地球表面与海洋的渐进摩擦使得地球的旋转速度逐渐放缓。正如在牛顿的第三定律中,每一个作用力都有一个相等的反作用力,地球和月球在引力作用下“拥抱”在一起,当地球变慢时,月球便会加速。当轨道上的物体加速时,加速度便会将它向外推去—你可以试着坐在旋转木马的外边缘,这样就应该会有深刻体会。这就是月亮渐渐远离我们的原因,但它永远不会彻底逃离我们,当地球与月球以相同的速度自转时,将达到一种平衡,此后,引力会将月球慢慢拉回来,让它永远陪伴在我们身边。哦,如果这种情况没有成立的话,那我们也最好保持冷静,因为在此之前,太阳可能已经变成了一颗红巨星,把地球和月球一并吞噬了。
凡人亦英雄:牛津大学和哈佛大学的一项研究表明:小行星或伽马射线爆炸是否会摧毁地球并不重要,重要的是人类会灭绝,而缓步类动物并不会,只有太阳的死亡才能彻底灭绝它们。这类生物俗称“水熊”,而水熊虫便是水熊中一种微小的多细胞生物,它只有0.5毫米大小,却是地球上最顽强的生命形式。如果你有耐心,也有显微镜在手,那么你可以在苔藓或蕨类植物覆盖的水面,或者海洋和河流中发现它的足迹。哈,如果你是位生物老师的话,你现在已经有了一个和学生们一起去野外的绝佳借口了!令人难以置信的是,它可以30年不吃不喝,能在绝对零度至150摄氏度的最极端的气候条件里存活,能承受6000倍的大气压,甚至还能修复自己的DNA,减少自身含水量,以便生活在真空中。此外,它产生的一种蛋白质还能与人类的DNA结合,从而抑制40%的X射线对细胞DNA所造成的损伤。我们的水熊可真是超级英雄啊!
不论怎样,月亮每天晚上都在空中陪伴着我们。这颗天然卫星的直径约3500千米,是太阳系中体积第五大的卫星。月球的半径只有地球的四分之一—就好比篮球和网球间悬殊的个头—质量则是地球的81倍。月球最奇特的特征之一便是它自转一周的时间几乎与绕地球公转一周的时间相同。这样一来,从地球上,我们只能看到月球的同一面,而它的背面却总是藏起来,保持着神秘。
此外,除了地球本身外,月球是人类至今到过的唯一的天体。1969年,在肯尼迪总统的批准下,阿波罗11号宇宙飞船成功在月球着陆,宇航员尼尔·阿姆斯特朗说出了那句名言:“这是我个人的一小步,却是全人类的一大步。”月球上的重力较弱,所以一个体重90公斤的人在月球上的体重只有16公斤左右。当然了,月球并不是真的帮你减肥,你的质量还是和原来一样,只不过受到重力的吸引更小而已。顺便提一下,首先听到宇航员声音的并不是美国,而是美国国家航空航天局(NASA)位于马德里自治区罗夫莱多德查韦拉的地面测控站。
在登月任务中,宇航员们收集了数据和岩石,还在月球表面安装了一些反光镜(这也能证明人类曾经到过这块地方)。现在,这些镜子被用来反射来自地球的激光,并且通过测量激光的往返时间来精准地计算月球在每一刻与地球的距离。他们的发现令人惊讶,月球正在以每年3.8厘米的速度离我们远去。
科学逸事:早在激光出现之前,希腊人喜帕恰斯(前190—前120)就已经根据地球半径的数据测出了地月距离—地球半径是一百年前埃拉托斯梯尼用一根棍子计算出来的。在计算中,喜帕恰斯利用了月食中地球在月球上的影子,计算结果只有10%的误差。
月球上没有大气层,所以光无法通过漫反射让天空呈现出蓝色。在这里,天空是黑色的,而太阳是白色的。在月球上,从白天到晚上根本没有黄昏或任何类似的过渡,一切都以一种极为戏剧性的方式发生,就像一条无情的线,把白昼与黑夜分隔。大气的缺乏也使得月球有着无数肉眼可见的陨石坑。在地球上,向地面陨落的天体在进入大气层时会燃烧,而在月球上,它们会直接坠落,同月球表面发生大规模碰撞。目前,记录到的最大的一座陨石坑形成于2013年的一次撞击,那时,一块40公斤重的岩石以90000千米/小时的惊人速度坠落,这次撞击相当于5吨三硝基甲苯(TNT)炸药同时爆炸。
月相的变化周期为27天,是由于太阳—地球—月球系统的相对位置而产生的。尽管月亮会影响我们的生活,但千万不可以拿它来预测星座—当然了,星座可以在交谈中打破尴尬的僵局,但缺乏科学依据。潮汐才是地球上的海域受到月球和太阳的万有引力而产生的现象。
不过,月球最惊人的特性也许是它带来的日食景象。当日食发生时,月球与太阳的身影几乎完全重合。这并不符合实际情况,但由于距离合适(大约30个地球直径),在月球走到太阳和地球中间时,月球的大小正好和太阳看起来一样。如果月球看起来更大,就会完全遮住太阳,如果它再小一点,看起来就像太阳中有一个黑色的圆圈。它们非常契合,这也使得太阳的最外层—日冕—能够被清晰地识别出来。说起来,这真的是宇宙中的一个巧合。
我把“如果没有月亮的话会发生什么?”这个问题发表在了各大社交网站上。
这里有一些充满智慧的评论:
@_orgalorg_ illo: 大海肯定会受到影响。
@alemm5: whatsapp:那就不会有月亮的图标。
@Nacho Triana Toribio: 公牛也许就不会恋爱了。
@Juan Sebastián Sánchez Contreras: 我们再也看不到狼人了。
.24.
镜子是什么颜色的?
我是一个会对镜子感到害怕的人;
面对着无法穿透的玻璃,
里面有一个不存在的无法居住的空间
反映着,结束了又开始;
……
上帝创造夜间的时光,
用梦和镜子把它武装,
为了让人心里明白,自己不过是个反影,
是个虚无。因此,它才那么使人害怕。
—路易斯·豪尔赫·博尔赫斯《镜子》
人们对镜子着迷的原因有很多。在很久以前,当镜子不存在的时候,没有人知道自己的脸是什么样子的,除了在水面上流动、转瞬即逝的倒影。你能想象出不知道自己长什么样吗?我敢肯定,那些臭美的人肯定受不了。很快,在伊特鲁里亚、古埃及或古希腊等文明中,人们已经开始对银、青铜和铜等金属进行打磨抛光来制成镜子。此外,这些物体还有一个奇怪的特性,那就是在我们所处的三维空间中开辟出一个新的空间,似乎它们是一扇门,能让我们进入一个同现实完全相同的世界,也就是所谓的“镜面”。另外,镜子也能让空间显得更为宽敞,这种特性使它在小房子的时代非常有用。镜子的性质使它经常被认为具有神奇的特性。例如:吸血鬼看不到镜子里的自己,濒死者的灵魂能被困在镜子的另一面。在白雪公主的故事中,邪恶的巫婆每时每刻都在要求魔镜告诉自己谁才是王国中最美丽的人,当她听到白雪公主的美貌在自己之上时,勃然大怒。还有人说,破碎的镜子会给人带来七年之久的厄运,但是你得知道,这纯粹是迷信,没有任何科学依据。当然了,最好还是不要把镜子摔碎,毕竟有可能会割伤自己。
这个让人类有诸多思考的物体究竟是什么?镜子有着光滑的表面,并且能按照光学定律来反射光线。大多数物体都能够反射光线,因此我们才能够看到它们,而它们在我们眼中的颜色也取决于这种反射—当然了,所谓的“黑体”是个例外,因为它能够吸收所有光线,不会有任何反射。举个例子,绿色的苹果会吸收除绿色外所有颜色的可见光,而绿色光线则会通过反射到达我们的眼睛,让我们的大脑认为苹果的颜色是绿色。因此,我们总是说,物体是(或者包含)所有的颜色—除了我们能看到的,因为这是它唯一反射的颜色。然而,当我们看向很多物体,如苹果、窗帘甚至木板时,不会产生照镜子时的感觉,也不会觉得我们自己反映在了这些物体中。这是为什么呢?
当光线照射在苹果等普通物体时,会无规则地反射向四周,也就是所谓的“漫反射”。这是由于这些物体的表面并不规则,光线无法有序地反射,只能向不同的方向弥漫射出。相反,镜子的表面已经打磨光滑,十分规则,因此能够使反射光线以和入射角相同的角度有序地射出(这一入射反射定律也被称为“斯涅尔定律”),因此会形成我们面前物体的镜像画面。镜子越光滑,它反射出的图像就越真实。另外,平面镜能够如实呈现出物体的比例,而我们在游乐场中见到的曲面镜、凹面镜或凸面镜等则会产生扭曲的图像,让我们看起来被拉长或者压扁了。这很有趣,但同时也很可怖:一面放置在马德里加多小巷的扭曲镜面为作家拉蒙·玛丽亚·德尔巴列-因克兰带来了灵感,从而使他创造出著名的文学体裁—怪诞文学。“怪诞”往往以扭曲夸张的方式批判现实,正如曲面镜所反映出来的现实一样。如今,镜子通常是一层薄铝或薄银再覆盖上一块透明玻璃(成分通常为硅、钠和钙)组成的。
科学逸事:在智利的北部,阿塔卡马沙漠的中心,确切地说,在海拔3000米的阿马索内斯山脉的顶部,正在建造有史以来最大的宇宙望远镜—欧洲极大望远镜。其主镜直径为39.3米,由798个六角形小镜片拼接而成,并由若干五边形镜支撑。包裹在望远镜之外的圆顶直径长达85米,足有一个足球场那么宽。一旦建成,它将成为地球上最大的可见光观测设施。欧洲极大望远镜所观测到的图像质量极为卓越,在观测波长相同的情况下,甚至比哈勃空间望远镜[ 哈勃空间望远镜:由美国国家航空航天局(NASA)和欧洲空间局(ESA)合作共同管理。
]要清晰十五倍。这项浩大工程的初始预算达到了惊人的10亿欧元,不过,如果它真的能帮助我们发现新的星系或者其他无穷尽的宇宙奥秘,那这样的投资也很值得了。
那么,镜子是什么颜色的呢?由于镜背的镀层颜色,镜子一般会呈现出银色。然而,镜子其实呈现的是它所折射的物体的颜色。如果把镜子放在一面黄色的墙前,它就会是黄色的;如果把镜子照向天空,它将是蓝色的;如果把镜子正对着我们的脸,那它就是我们面孔的颜色。白色物体的特征在于它们会反射所有的颜色—虽然是以漫反射的方式。这就是为什么天文学家菲尔·普莱特将镜子描述为“智能的白色”,也就是说,它们能像白色一样反射一切光线来产生图像,但却是以有序和非漫反射的方式。
无论如何,我们得承认,镜子并不完美,它们总是吸收它们接收到的小部分光,然后反射其余的光。我们的眼睛往往不太注意这个微妙的现象,但是科学家已经研究了镜子所反射的电磁波谱,并发现了上述吸收现象。他们还发现了一些奇怪的东西:由于镜子通常由玻璃和金属组成,因此,波长510纳米左右的光线最容易被镜子反射,而人类的大脑会将这类波长感知为绿色。因此,我们或许可以说,镜子有一种轻微的绿色色调。
当我们把两面镜子面对面放置时,这中间会产生一种能够无限反射的奇怪隧道,因此有人说,两面镜子之间的便是无限。当你处于两面平面镜中间时,请注意观察,镜子隧道越往深处绿色也越明显,这是因为镜子不断地吸收非绿色光线,最后便使得绿色越发明显。
我把“镜子是什么颜色的?”这个问题发表在了各大社交网站上。
这里有一些充满智慧的评论:
@edumartin237: 透明的。
@Nacho Triana Toribio: 我的镜子明明是黑色的,但不知道怎么回事,每次我照镜子时都能看到越来越多的白头发……