月亮离我们有多远？

天文科普
20年10月4日
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我是好人

月亮离我们有多远？
古希腊人曾认为月亮是离地球最近的天体。但这一距离到底有多远
呢？
古时候，人们对有关月亮的大小及与地球间的距离一直无从知晓，而这两者之间却存在着密切的联系。如果我们知道了月亮的大小，那么就可以利用三角学原理轻而易举地计算出它在多远的距离时，才能呈现出我们所看到的那么大。反之，如果知道了月亮与地球之间的距离，也可以根据三角学原理计算出它的实际体积到底有多大，才能呈现出我们所看到的那么大。如果对上述两个答案都一无所知，那么，我们就将陷入一团乱麻中，无法理出头绪。
我们该怎么办呢？首先必须要找到两者中的一个答案，这一点是肯定的。月亮究竟有多大呢？如果让人们估计一下月亮的大小，许多人可能会回答：“它看上去有 0.3 米。”这当然不对。如果月亮真是只有那么大，那它离地面也只有 17 米高，还不及一栋楼高，更不用说一座高山了。月亮要想不受到地球上山峰的阻隔，它至少要高出地面 9 公里，这样的话，它至少有 90 米宽。月亮与地球间的实际距离远远超过了上述数值。大约在公元前 460 年时，古希腊哲学家亚拿萨哥拉提出，太阳可能是一块大约有 100 英里宽的会发光的岩石（如果是这种情况，月亮可能也相当大）。他的这个观点在雅典遭到极大的敌视，“不虔诚”、“无神论”的罪名迫使他为了活命，只得仓皇出逃。
没有人知道该怎么办，没有人能提出更好的想法。那么，到底有没有办法测量出人们无法到达的距离呢？事实上，办法是有的。让我们做这样一个实验：将一只手举到面前，并伸出一指，如果将左眼闭上，而只用右眼看面前的这只手指，它好像是呈现在我们面前的墙上；这时不要移开手指，再将右眼闭上，只用左眼看这只手指，会发现它好像改变了呈现在墙上的位置。而这一位置的变化只是因为我们分别用左眼和右眼从不同角度上观察手指的结果。
从两个不同的观测点观察物体时，上述所指的位置会随着物体渐渐靠近你而逐渐加大。反之，会随着物体渐渐远离你而逐渐减小。同样，当从两个相互间距离逐渐增加的观测点观察物体，这个位置变化也会随着逐渐加大。反之，当从两个相互间距离逐渐靠拢的观测点来观察物体，这个位置的变化也会随之逐渐减小。这种位置的变化被称作“视差”。如果你从两个不同的观测点来观察一定距离处的物体，并且知道了这两个观察点之间的距离，而你又能测出视差的大小，那么，即使物体离你的距离是你所达不到的，利用三角学原理也能计算出物体离你有多远。比如说，勘测人员可以利用视差来求出河对岸某物体距离的远近。
我们能否通过视差来测一测月亮离我们有多远呢？当然可以。任何事物，当从不同观测点来观察它时，它的位置会发生变化，也就是产生了“视差”。但是距离较远的物体所产生的视差很小，甚至可以说是根本没有“视差”。因此，如果从相距几百英里远的两个不同位置观察月亮与远处的恒星，它的位置可能只略微改变了一点儿。也就是说，一个天文学家在一个特定的夜晚、一个特定的时间里能测出月亮与一个特定的恒星之间的距离（这个距离是通过角度来度量的。将一根线在天空中绕成一个大圆圈儿，将这个圆圈平均分成 360 个等份的弧度，每一弧度又可被平均分成 60 等份的分弧，再将每一分弧平均分成 60 等份的秒弧）。同时，位于远处的另一位天文学家在同一个夜晚、同一时间也在测量月亮和同一颗恒星之间的距离。比较一下测得的两个数值，如果不一样，就说明产生了“视差”，于是就可以求出月亮离我们的距离是多少了。
大约在公元前 150 年，古希腊天文学家喜帕恰斯首先做了这种实验。他发现月亮离地球的距离约相当于地球直径的 30 倍，也就是离我们人类居住的地球大约有 38.5 万公里远。这个数字几乎是无懈可击的了。
这简直是一个令人惊叹的数字，我怀疑当时是否有人能使自己相信喜帕恰斯的测量结果。毕竟，如果月亮离我们有 38.5 万公里远，它肯定得有近 3500 公里的宽度。这个数字比地球直径的 1/4 稍微超出一点。因此，人们看到的月亮不再是天空中的一个“银盘子”，而是另一个世界。月亮和地球之间的距离正如古希腊人测得的结果那样。实际上，宇宙中其他天体的视差是极其微小的，以至于无法测得。地—月距离的测
量结果给了人类一个重要启示，就是宇宙是浩瀚无边的，它不仅仅只容纳一个地球，而是包括了无数个天体世界。
尽管曾有人对上述观点抱有怀疑态度，但这仅限于 1609 年以前，因为正是在那一年，伽利略利用他的天文望远镜对月亮进行了系统的观测。在他的观测中，他发现月亮上也存在山脉、平原，其中仿佛还包括了一些火山口。而这一切在地球上即使不用望远镜也能看得见，从而证明了月亮同地球一样也是一个客观世界。