科學家眼中的月亮不科學(系列三)

本文很長,適合春節期間閱覽!

月亮來歷不明,它有那麼多令科學家不解的謎團:為什麼月亮背面的環形山密密麻麻,而正面卻平坦如鏡?為什麼環形山無論大小都一樣深淺?太陽對月球的引力是地球對月球引力的2.54倍,但為什麼月球仍然能夠圍繞地球運行?為什麼說月亮好像一個中空體?為什麼美國突然停止了「阿波羅」登月計劃……

明月幾時有

月球從何而來?

在此以前,我們曾多次講到了月亮的起源,即科學家眼中月亮的起源,但那不是最後的定論,只是一個科學的假設而已。到目前為止,關於月亮的起源,一直是科學家爭論的熱點。可是,100多年過去了,科學界的爭論不但沒有統一,反而分歧越來越大。

1969年,當美國實施「阿波羅」登月計劃的時候,許多科學家都大鬆了一口氣,認為這次人類登月計劃可以徹底結束關於月球起源問題的爭論。然而,萬萬沒有想到的是,「阿波羅」登月計劃不但沒有帶回科學家預期的答案,而是帶回了比登月以前多出不知多少倍的新疑問。這樣一來,關於月球的起源問題,再一次成為全世界矚目的爭論焦點。

Advertisements

目前,人類關於月球的起源,一共提出了三種假說:一種是月球被捕獲說;一種是地月同源說;一種是地球分裂說。但到目前為止這三種假說,都沒有取得強有力的證據。

所謂的月球被捕獲說,指的是地球引力從天空中將過往的月球一把抓了過來,使月球從行星變成了地球的衛星。事情的經過大約是這樣的:在宇宙產生的過程中,一小塊宇宙塵埃團最後聚成了一顆小小的星球,它的名字叫月球。當然月球的老家是說不清楚的,也許在太陽系,也許在銀河系,也許在宇宙深處的某一個地方。

月球一經形成,它就是一顆自由自在的星球,在茫茫的宇宙中沿著一條我們不知道的軌道,穿行於無數星系之間。有那麼一年,月球來到了太陽系,可在穿越太陽系時,發生了很大的麻煩。它感覺到不知從哪裡來的一股力量,猛地將它拽了一把,月球身子猛地一抖,但就在這一抖之間,月球的軌道發生了變化。這一變不要緊,跟著發生了一連串的變化。此時,月球才發現,原來拽了它一把的力量來自一顆藍藍的星球,正好月球也想好好看一看這顆藍色星球的風采,於是它就留了下來,變成了我們生活中不可缺少的月亮。

Advertisements

這個假說很浪漫,從表面上看似乎也有些道理。可惜的是,天文學家至今沒有在太空觀測中找到類似的捕獲過程。所以,這個假說雖然美麗浪漫,卻引不起嚴肅科學家的熱情。

因為這一假說從天體力學的角度看,有許多致命的弱點,同時在統計學上也站不住腳。難怪不少天體物理學家認為:地球捕獲月球作為自己的衛星的可能性極小,甚至完全無此可能。

地球有能力將月球一把抓過來嗎?好像不太可能。大家知道,月球的直徑是地球直徑的27%,竟然有3476公里。以地球的質量和相應的引力,要在38.44萬公里以外抓住這麼大個頭的月球,似乎是毫無可能的。我們看一看宇宙中其他星球和衛星之比就明白了。比如說,木星直徑14.28萬公里,有13個衛星,最大的一個直徑5000公里,是木星的3.5%。土星直徑12萬公里,有23個衛星,最大的一個直徑4500公里,是土星的3.75%。其他行星的衛星,直徑都沒有超過母星的5%,但是月球卻達到27%,這表明月球不是一般的天體。顯然,月球的塊頭太大了,如果考慮到當時月球穿行太陽與地球之間的速度,那麼,地球要想在宇宙中抓住這麼大的衛星,顯然有一些力不從心。

另一方面,月球雖然停留在圍繞地球運行的軌道上,但它離地球又出奇的遠。在現在月球的軌道位置上,實際上,地球對它的引力影響遠遠沒有太陽對它的引力影響大,計算表明,太陽對月球的引力是地球對月球引力的2.54倍,單從引力的角度而言,月球被太陽抓過去的可能,要遠遠大於地球。可月球偏偏心甘情願地被地球抓住,成了地球的衛星,這不是很奇怪嗎?

還有一個情況。太陽系中有一個巨人,那就是木星,它的直徑是14.32萬公里,相當於地球的11.23倍,由於它的密度比地球小,雖然體積是地球的1415倍,但質量只是地球的318倍,儘管如此,它也比地球大得多,具有極為強大的引力。美國華盛頓的卡內基研究所用計算機進行模擬試驗的結果表明,木星的吸引力是地球的一個自然屏障,它將來自太陽系以外的天體吸向自己,使地球免遭巨型隕石的轟擊。他們認為,如果沒有木星這道屏障,地球遭外力撞擊的可能性會是現在的1000倍,大約每10萬年一次。那樣,地球就不會出現人類。1993年發生的彗星撞擊木星事件,為這一觀點提供了證據。

SL9」是一顆彗星,它直徑大約10公里,質量5000億噸。科學家這樣推測,這顆彗星在十幾年前闖入太陽系時,被太陽系行星的老大——木星毫不客氣地抓了過去,成了木星的一顆衛星。1992年,「SL9」接近木星最近點時,被強大的木星引力撕成21塊碎片。這些碎片最大直徑4000米,平均直徑2000米,運行速度高達每小時16萬公里。

1994年7月17日4時15分,「SL9」的第一塊碎片,以每小時21萬公里的速度撞向木星。木星1000多公里的高空騰起了一朵五彩繽紛的蘑菇雲,一個近2000公里的大火球在木星上空翻滾。10分鐘以後,木星表面形成一個直徑上萬公里的暗斑。再以後的6天里,綿延500萬公里的「SL9」的其他碎片先後撞擊到木星表面。撞擊發生以後,強大的帶電粒子混合物,隨著木星的旋轉被拋向宇宙空間,形成了一股十分強大的無線電信號,橫跨7億公里,可仍舊衝擊著地球,即使是業餘無線電愛好者都可以接收到。

專家們估計,撞擊時,每塊碎片釋放的能量,估計有10億噸TNT當量,相當於10萬顆投向廣島的原子彈的能量,比目前最大的氫彈能量大出一萬倍。實際上,直徑2000米以上的碎片,撞擊釋放出來的能量相當於3億~5億顆廣島原子彈釋放的能量。如果沒有木星,「SL9」也可能會闖進地球的引力範圍。

這樣看來,如果月球是太陽系以外偶然闖入的天體,那麼,它很可能會被距地球7億公里以外的木星捕獲,而輪不上地球。但偏偏是地球把它抓了過來,這很奇怪,不知是地球抓了它,還是它抓了地球。

有一位科學家曾提出這樣一個疑問:「月球在離地球那樣遠的地方,究竟要幹什麼?作為地球的衛星,它離得如此之遠,我們要承認它是地球捕獲的,可是個頭又出奇的大,它又圍繞著地球,沿一條圓形軌道旋轉,這太令人無法想象了。」除非月球是「自願」被地球捕獲的,否則絕無一點可能。

從地球上望月球,它看上去與太陽的大小差不多,可實際上,兩者的差別巨大。造成這種錯覺的,是奇怪的距離安排。

月球的直徑3476公里,而太陽的直徑是139.2萬公里,也就是說,太陽的直徑是月球的400倍。另一方面,地球到太陽的距離是1.496億公里,而地球到月球的距離只有38.4001萬公里,令人難以置信的是,月球到地球的距離剛好是地球到太陽距離的1/400,所以,從地球看上去,月球和太陽的大小差不多,這樣,月球就剛好處在可以發生日全食的位置上,月球不大不小,準確無誤地與太陽重會。

天文學說把以上這一奇怪的現象稱之為「天文學的事故」,因為這用天文學原理是無法解釋的。如果月球真是被地球「俘獲」的話,那麼,這種神奇的距離安排,也太讓人吃驚了,正如有些科學家指出的那樣,「就算是偶然發生的,也未免過於離奇了」。

不科學的月亮

天文學家洛希研究推導出一條天體力學定律——「洛希極限」理論,即衛星圍繞行星旋轉是由於不斷受到行星強大引力的吸引所致,離行星越近,這種引力也就越大,近到超過這條極限時,衛星就會被行星的引力撕碎、摧毀,像「SL9」彗星一樣。但如果超出了這條極限,衛星就會掙脫行星的引力飛去,也就是說,「洛希極限」就是衛星被行星引力吸引,又不會被引力「撕碎」的安全極限距離。可奇怪的是,假如俘獲說是正確的話,考慮到月球當初的飛行速度和被吸引后的慣性衝擊力,月球當初飛躍地球的軌道應該比現在低得多,早已超出了「希洛極限」。可實際上,當初月球沿一條切線通過地球旁側時並沒有被引力「撕碎」,這已經是怪事,而現在它又待在它本不應該待的地方,豈非更是怪事一樁嗎?

運用電子計算機控制宇宙飛船飛行姿態及速度的專家普遍認為:月球要靠近地球,又不至於與地球迎頭相撞,還要在地球軌道上運行,實際上是不可能的。言下之意,除非月球也有一套類似電子計算機的控制系統。科學家沃爾特・薩里班說:「天體力學可以計算出在引力相互作用下天體運行的情況,但對月球如何來自遠方,被地球引力俘獲,躍上地球軌道……卻無能為力。」

「俘獲」說還有一個致命的弱點,就是無法解釋現在月球的軌道形狀。大家知道,現在月球繞地球旋轉的軌道幾乎是一個正圓形。星際間自然運行的星球速度大得驚人,一般的星球可以達到每秒幾十甚至上百公里的速度。比如,「SL9」彗星的速度是每秒44公里,太陽目前的運行速度是每秒30公里。如果月球是被俘獲的話,那麼地球俘獲這麼大個頭衛星的空間十分狹窄,這就要求被俘獲的星球以適當的速度、適當的角度,十分精確地進入這條狹窄的空間。如果角度過小,它將穿透引力範圍,消失在茫茫的宇宙之中;如果角度過大,它就會一頭撞向地球,徹底毀滅自己和地球。這是一個極為高難的動作,比體操運動員的動作不知難多少倍。它要求非常精密、準確,這與「阿波羅」飛船太空飛行一樣,在飛船接近月球時,為了將飛船送入月球軌道,就必須重新啟動火箭發動機,調整飛船的速度和飛行姿態,這一切都必須藉助高精密的電子計算機來完成。

由此可見,月球進入現在的軌道是「上帝」的巧妙安排,而且,這個「上帝」肯定精通電子計算機。

再者,即使月球誤打誤撞進了這條軌道,根據引力的規律,它也應該沿一條扁形的橢圓形軌道運行,而實在不應該像現在這樣沿一條近圓形的軌道運行。月球是在發什麼瘋?

根據傳統的科學理論,月球作為地球的衛星,在遙遠的年代里比現在要離地球遠得多,因為根據物理學的法則,一切衛星都以螺旋線緩慢地向它們環繞運行的行星表面靠近,這是因為衛星不斷受到向下的吸引力所致,越是小的衛星,其靠攏的速度也就越大。然而,十分奇怪的是,現代天文學研究發現,目前月球不是向地球靠攏,而是正在遠離地球而去,這種情況並非發生在今天,早在3000多年以前,人類有日食記載開始時就是如此。雖然月球每年升高的幅度很小,但的確在升高、遠離,這與傳統的物理學法則完全是背道而馳。

如何解釋這種現象呢?只能認為,月球被某種智慧力量操縱著,聯想《金史・天文志》的記載,這種可能就更大了。

月球是如何來到地球,如何進入現在這條軌道,實在令科學家大惑不解。它存在那樣多的偶然和巧合,使許多科學認為:從自然狀態去解釋月球的存在,簡直是太難了,而且幾乎是無法解釋的。

著名的美國科學家威廉・羅伊・謝爾頓在《征服月球》一書中寫道:「為了將月球維持在現在的軌道上,承認有某種因素使月球就範是重要的,因為『阿波羅』宇宙飛船在距離地面150公里的軌道上,圍繞地球飛行,如果要90分鐘旋轉一圈的話,它(月球)就必須每小時飛行2.9萬公里。與此同時,某種因素也必須準確地讓月球以一定的高度和運行速度飛行。只要保持一定的方向和速度,它就不會偏離地球軌道。看一下人類當初如何使第一顆人造衛星進入軌道就明白了,不過,人造衛星雖然要保持一定的速度、高度和方向,由於它不會偏離軌道,所以不見得一定要微妙的地心引力與離心力來保持平衡。」

謝爾頓還指出:「過去在討論月球起源問題時,科學家們幾乎費盡了心機,但問題依舊是問題。他們對月球準確地選擇了這麼一條軌道感到無法理解——肯定存在某種因素,它使月球以現在的高度和速度運行。」

謝爾頓在書中反覆提到的「某種因素」是什麼呢?除非用某種智慧的方法將月球送入現在的軌道,否則,一切的疑問依舊是疑問。在這種背景下,前蘇聯的科學家提出了「月球——宇宙飛船」假說,月球的眾多偶然性和巧合在這一假說下統一了起來,並反過來作為這一假說的證據。

關於月球起源的另外兩種假說,是地月同源說與地球分裂說。

同源說的根據是宇宙大爆炸理論。大約200億年以前,整個宇宙收縮,所有的宇宙物質被壓縮在一個極小的起點上。突然,在某一時刻,這個密度難以想象的起點發生了大爆炸,宇宙物質向四處擴散。擴散過程中的旋轉力,形成了一個又一個宇宙塵埃團。這些宇宙塵埃團在高速旋轉中,產生了恆星,恆星的四周又出現了行星,行星的四周又形成了衛星。

1926年,美國天文學家哈勃通過光譜分析發現,所有的恆星正在飛離我們,離我們2.5億光年的一座星雲,正以每秒6700公里的速度飛離太陽系,離我們12.4億光年的牽牛座也以每秒3.94萬公里的速度遠離我們,這就是所謂的「紅移」現象。比如,我們找一個氣球,隨便在氣球上點一些墨點,等氣球吹起來的時候,你就會發現,隨著氣球的膨脹,這些墨點之間的距離也越來越大。宇宙的膨脹與此相類似。

當然,這都是假設,尚沒有成為定論。像宇宙的年齡問題,原來假設200億年,天文學家艾倫・桑德奇博士推算應該在150億年以上,而溫迪・哈里德曼則認為80億~120億年之間,而英國的湯姆・尚克斯則肯定地說,宇宙年齡是100億年。誰對誰錯,還在爭論,人們只能耐心等待。

還有一個問題,那就是宇宙的誕生。大爆炸理論說,起點中的物質擴散出來形成了宇宙。然而,人們在實驗室里發現,物質世界每創造出一個物質(質子)時,必然相伴隨另外一個反物質(反質子)。質子和反質子之間的數量是相同的,而且,質子和反質子相遇時,兩種質子就湮滅了,等於零。我們今天所看到的宇宙,是由物質構成的,那麼這些物質是從哪裡來的呢?與它們相伴隨的反物質又到哪裡去了呢?無奈之中,科學家產生了這樣一個想法:宇宙大爆炸時,擴散出100%的反物質,卻擴散出了101%的物質,我們的宇宙就是由這湮滅后的1%組成的。這個觀點要想成立,必須去問當時的宇宙起點:你為什麼恰恰只多了一個物質呢?

這些問題太深奧,我們不用去管它了,還是回到月球的主題上吧。

根據宇宙大爆炸理論,產生了地球——月球同源說,在大爆炸宇宙物質擴散中,最早形成了太陽系宇宙塵埃團,這個團狀的物體圍繞一個中心高速旋轉,中心周圍的物質逐漸凝聚成了太陽,四周旋轉的物質,漸漸形成了行星和衛星。地球和月球就是這樣形成的。

以上就是地球—月球同源說的主要觀點,意即地球和月球都是從一個宇宙塵埃團中誕生出來的。

地球分裂說與同源說有許多相同之處,該假說認為:地球在形成的初期,十分不穩定,曾經發生過反覆的分裂,一次巨大的爆炸,把地球上的一些物質給拋了出去,於是,形成了月球。據說,現在太平洋的面積與月球的面積差不多,故而有人認為,地球在擠出一部分物質后,形成了太平洋。主張這一假說的科學家,還把環太平洋火山帶作為證據。

這種假說可以說是太壯觀了,大家閉上眼睛想一想:環太平洋火山帶突然一起爆發,從地心噴涌而出的巨大力量將3000多平方公里的一塊陸地舉起,猛地拋向無垠的宇宙。壯觀是壯觀,但大家不禁要問:能將自己1/4的體積炸飛到38.44萬公里高空的力量究竟有多大?在這次爆炸中,地球沒有散架真是奇迹。

地球—月球同源說和地球分裂說兩種假設,必須找到一條有力的證據,那就是月球與地球的年齡要相等,而且月球的物質構成,也必須與地球的物質構成一致。找不到這兩條證據,兩種假設就不能成立。

從1969年7月20日,美國「阿波羅」宇宙飛船第一次登上月球開始,人類又先後六次登上了月球,耗資達250億美元。登月宇航員從月球帶回月表層原始標本2000多塊,重量達400公斤。但800多位科學家在分析這些原始標本的時候,卻產生了更多的疑問,動搖了同源與分裂兩種假設。

首先,是關於月球的年齡問題。

太陽的年齡現在有一種趨同的看法,大多數科學家認為,它應該在50億年左右,因為太陽系宇宙塵埃團首先形成的就是太陽。地球的年齡不能最後確定,但據科學家的推測,它應低於50億年,許多科學家主張,它應該在46億年左右。目前,地球發現的最古老岩石是35億年,它發現於東非的大裂谷地區。

第一個降落在月亮靜海地區的美國宇航員尼爾・阿姆斯特朗,邁著輕飄飄的步伐在月面行走,當他彎腰從月面隨便撿起一塊岩石的時候,他做夢也沒有想到,這塊岩石竟在36億年以上。在以後的數次登月中,宇航員從月球表面帶回的岩石年齡不相等,有43億年的,也有45億年以上的。「阿波羅」11號飛船帶回來的月表土壤標本,距今已達46億年。這正是太陽系剛剛形成之際的年齡。按理說,這樣古老的岩石本來不應該出現在月球的表面。不可思議的是,月球月海的土壤,明顯比它周圍的岩石年齡要大得多,大約年長1億多年。

如果說現在探測鑒定年齡的方法有錯誤,那麼,這種錯誤不論是對地球還是月球都是一樣的,不應該有如此大的差別。難道說美國宇航員只帶回了一些極個別的標本嗎?事實證明並非如此,蘇聯的無人月球探測器也獲得了與美國相同的結論。

驚奇還不止以上這些。我們將月表岩石用「鉀—氬測定法」測定后發現,有的月表岩石竟然達70億年。在「阿波羅」12號飛船帶回來的岩石中,有兩塊岩石的年齡高達200億年,而這200億年相當於地球年齡的4倍。科學家認為,這是我們宇宙中所發現的最古老的東西,因為我們現在所知宇宙的年齡其上限也不超過200億年。那也就是說,月球不但比地球、太陽更古老,它幾乎與宇宙同齡,這太不可思議了!即使以最保守的年代估計,月球也有50億~60億年的歷史。這個年齡說明,月球根本不是太陽系裡的東西,自然它也不會與地球同源了。

如此一來,真是太有意思了,在宇宙的某一個角落裡,形成了一顆十分獨特的小天體,它不知穿越了幾億個恆星系,拜會過數也數不清的各類天體,在茫茫的宇宙中尋找著自己的如意郎君。也不知經過了多少億年的時光,月球才來到了我們的太陽系,一眼就看上了藍色的「情哥哥」,竟然自願留了下來,結束了她漂泊不定的生活。的確,在漫長的旅行中,月球沒有被其他星系俘獲真是個奇迹,而她心甘情願被地球俘獲也是一個奇迹。

其次,是關於月球的物質構成問題。

根據「阿波羅」帶回的月表面岩石分析,構成地球和月球的物質並不太一樣,這與我們發現的「自相似」理論有出入。這種理論認為,宇宙中的所有物質,包括天、地、人,構成它們的元素在種類和數量上幾乎是一樣的,並符合黃金分割比值的0.618。按照這一理論及月球是從地球太平洋所在地區分裂出去的假設,月球應該是由與地球相似的物質構成的。然而,月球與地球的物質構成相去甚遠,科學家在月表岩石中發現了6種地球上沒有的礦物質。這些發現不但沒有成全「地球—月球」母子的假說,而且還徹底否定了地球和月球是同期由一個宇宙塵埃團形成的同源假設。

當三種假說都被否定之後,那麼只留下一個問題了:月亮從何而來?我們不知道,那些天文學家同樣不知道。

科學的使命就是探索未知和預言未知。然而,歷史告訴我們,科學的預言並不比巫師的預言更準確。以上的三種假設,曾經被當成科學的結論進入普通教育當中,但這些假設本身又有多少科學性呢?當一個科學的預言被證明是錯誤的時候,它並不比巫師的錯誤預言更光彩。因此,面對預言和假設,大家有共同的權利,切不可以一種假設、哪怕是科學的假設去反對另外一種假設。

月球起源的假設存在這樣或那樣的缺陷,而這些缺陷,目前科學本身又無法彌補,故而產生了另外一種新的假設,即「月球——宇宙飛船」的假設。

在宇宙的某一個區域里,居住著比我們地球文化不知高出多少倍的高級智慧生命,他們出於某種目的,使用了某種技術,將一顆小行星的內部挖空,改造成一艘巨大的宇宙飛船,經過漫長的歲月,穿越了無數星系,才來到了我們太陽系。

這一假設可以解決許多現代科學目前無法解釋的月球神秘現象。我們傾向於這種假設,因為它與上古神話記載的事件有許多一致的地方,甚至雙方可以互證。

遐想

註:本文出自李生東老師《外星人就在月球背面》

Advertisements

你可能會喜歡