月亮会不会掉下来/十万个为什么

作者简介

《指尖上的探索》编委会，专为本套丛书组建的专家委员会，特聘戚发轫院士、刘嘉麒院士、朱永新教授、俸培宗教授担任顾问，胡志强（博士生导师）任编委会主任，邀请了各行业专业人士担任编委，成就了本套丛书广泛的影响力。

内容简介

人类喜欢追根求源，对于一切事物都希望知道它 们是怎么来的。但是很遗憾，太多的问题都还是谜团 。关于月球的来源，古人通过传说来解释。在中国古 代的神话中，盘古大神开天辟地，左眼化作太阳，右 眼化作月球。在西方的《圣经》中，上帝创造了两个 光体，大的是管白天的太阳，小的是管黑夜的月球。 19世纪末以来，人类通过科学观察和推演，对月 球的起源建立了以下四种假说，分别是分裂说、俘获 说、同源说和大碰撞说。 分裂说认为，月球本来是地球的一部分，后来地 球的转速太快就把这部分甩了出去，变成了月球，而 在地球上留下的大坑，就成了现在的太平洋。这是最 早解释月球起源的一种假说。俘获说认为，月球是太 阳系中的一颗小行星，因为运行到地球附近时，被地 球的引力俘获，从而成了地球的卫星。一些科学家则 认为月球的引力就像是一个“大吸盘”，它不断地把 进入自己引力场中的东西吸聚到一起并形成月球。同 源说顾名思义——地球和月球同源同生，它们都曾是 原始太阳系中星云的一部分，经过漫长岁月的旋转、 吸积之后才变成了今日的模样。大碰撞说则更为大胆 ，他们认为地球在形成初期曾遭受过一颗大小与火星 相近的行星的猛烈撞击!撞击后的行星与地球完美融 合，而地球的某部分则被巨大的冲击力抛射到了太空 中，进入环绕地球的轨道中，在碰撞后的100年间形 成了月球。 目前，大碰撞说是科学界现在最主流的月球诞生 理论。但这种理论依旧不能解释许多疑惑。月球到底 是怎样形成的，还有待我们去探索。 在地球上，月球的大小看上去和太阳差不了太多 。但它们实际的体积，相差得却是惊人!如果把地球 想象成一只足球，那么月球就是一只小皮球，而太阳 则有房子那么大!它们之所以看上去差不多大，是因 为太阳与地球之间的距离大约是月球到地球之间距离 的400倍，而太阳的直径刚好大约是月球直径的．40 ()倍。因为这样完美的巧合，所以在地球上看到的月 球和太阳就差不多大了。 我们看到的月球，满月如银盘，新月如弯钩。实 际上，从宇宙飞船上拍到的月球就是球形的。和地球 一样，它也不是完美的正球体。根据科学家们的测算 ，月球直径约3—474．8千米，大约是地球的1／4。 而月球的体积是2．199×1 010立方千米，大约是地 球体积的1．／49。月球的表面积是地球的1／14，大 约3 800万平方千米，粗略来算，相当于中国国土面 积的4倍，但不到亚洲的面积那么大。 想想我们广袤的地球，中国的国土面积，可以推 算，月球绝不是我们看到的那么小。它也是个很大的 星球呢!科学家们正在努力，希望把月球建立成我们 人类的第二家园，成为我们探索宇宙的太空基地。球 不仅体积比地球小，重量也比地球小。在物理学上， 人们通常把重量也称为质量。科学家们提供的数据显 示，月球的质量在7350，只相当于地球质量的1180。 像月球这样的庞然大物，科学家们是怎么得出它的质 量的呢? 如果用天平去称，或者用“曹冲称象”的方法去 称，都难以实现。但是，科学家们自有妙法。1687年 ，英国伟大的物理学家牛顿发现了万有引力定律，解 释了物体之间存在相互作用的引力。这种引力与物体 的质量、距离有着某种微妙的联系。科学家们从中找 到了计算月球质量的新思路。他们通过计算天体之间 的引力，来得到天体的质量，通常需要下面几个步骤 。 首先，考虑地球上的物体与地球之间的万有引力 ，从而计算出地球的质量。 其次，把月球的公转近似看作完美的匀速圆周运 动，而我们熟识的万有引力则为此运动提供向心力， 从而利用力学方法计算出月球的公转周期和轨道半径 。 最后，将地球质量、公转周期和轨道半径的数值 代入到万有引力定律算式中，计算出月球的质量。 对于没有学过专业物理知识的朋友，想要理解上 面的测量方法，真是太伤脑筋啦!想象一下吧，这个 方法中每个数值的取得，都需要花费科学家们很多很 多的心血。人类在探索科学的道路上前进得多么不容 易，需要付出多少努力，由此可见一斑!我们今天可 以很容易知道月球的重量，那是因为我们站在了巨人 的肩膀上!P4-6