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第10章 地球到月球的距离

明月当空,常常引发人们无限的遐想。李白望月思故乡,苏轼把酒问青天。天文学家则想要知道“嫦娥”从地球飞向月球究竟要走多远的路。

古希腊人认为,月亮和太阳与水星、金星、火星、木星和土星一样,都是“行星”,它们分别镶嵌在自己的那层“天穹”上,围绕着地球旋转。离我们最近的是月亮,因为它运动得最快,每28天半便在天上转一个圈。

公元前250年,一位名叫阿里斯塔克的古希腊天文学家猜测,月食是因为地球走到太阳与月球之间而引起的。他认为,弯月的形状显示了地球映在月面上的阴影,据此可以计算出地球与月球的相对大小,只要知道地球直径的大小,就可以用几何方法求出地球到月球的距离。100年后,另一位古希腊天文学家喜帕恰斯根据当时已知的地球直径,计算出月球到地球的距离约合38万km,月球直径大约是地球直径的1/4,约合3000km。

公元2世纪,古希腊天文学家托勒密首次采用视差法测量了地球到月球的距离。所谓视差就是观测者在两个不同位置看到同一物体的角度之差,以远处的恒星作为测量的背景。托勒密用视差法测得的月球到地球的距离与喜帕恰斯的推算值几乎相同。

17世纪,英国天文学家霍罗克斯根据开普勒行星运动定律和实际观测数据,首次证明月球在椭圆轨道上绕地球运行。此后,法国天文学家拉卡伊测得月球与地球之间更准确的平均距离约为38.44万km,其中近地点距离为36.33万km,远地点距离为40.55万km。

20世纪60年代雷达和激光技术诞生后,科学家又分别用雷达和激光测定月球距离。美国“阿波罗”登月航天员在月球上安放了激光反射装置,使测距精度达到误差不超过8cm的程度。根据最新的激光仪器测距结果,科学家们发现月球正在逐渐远离地球,平均每年约远离3.8cm。最新公布的月球到地球之间的平均距离为38.4401万km。

对于人类的太空探索而言,38.4万km是一个较短的距离,古时候只有想象中的长袖善舞的嫦娥才能飞越的时空,如今已被科学家用科学技术成功地穿越了。

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