品評四方|月球學是太空科學的一門新興科目

文/關品方

上周六是2026年6月6日,總共是4個6。筆者有好朋友盧先生和關師傅,發現之前和今後有4個6的日子(6月6日星期六)是這些年:1846、1936、2026(今年)、2076、2116、2246、2296、2336和2426年。它們分別相隔40、50、90和130年,都是整數,沒有單數。是不是很神奇,令人驚嘆?因為涉及平年和閏年,以及一周有7天等常數和變數,直覺是毫不偶然,感到十分詫異。當然,如果不是人類有10個指頭的十進制,而是數字時代的二進制,那就完全是另外一回事。整個宇宙離不開數字、數學和方程。而且上述這個規律更只是簡單的數學(算術)。

月球學是太空科學新興的一門科目,和中國的嫦娥計劃緊密相連。中國的願景是載人登月,長期在月,地月一體。從月球學可以進一步探測深空科學的奧秘。例如太陽和月球為什麼看起來大小一樣?這裏面的核心原因是直徑「巧合」。肉眼看到天體大小由「實際直徑/到地球距離」決定視角的大小。太陽直徑是139.2萬公里,日地平均距離是1.496億公里。月球直徑是3476公里,地月平均距離是38.44萬公里。太陽比值是0.00931,月球比值是0.00904,兩個比值幾乎相等,視角接近相同,天上看着差不多大,這是太陽系裏極其罕見的天文「巧合」。

地月平均距離是38.44萬公里,日地平均距離是1.496億公里,如上述。日地距離是地月距離的389.18倍;太陽直徑剛好也大約是月球直徑的400.46倍,倍數近乎匹配、高度接近,於是造就視覺上的大小相等。

事實上,天文學家發現月球每年遠離地球約3.8厘米,幾百萬年後月球的視覺直徑變小,再也無法完全遮住太陽,日全食會消失,只剩日環食。月球繞地軌道、地球繞日軌道都是橢圓;近地點月球更大、遠日點太陽更小,所以有時日全食、有時日環食。

但將來日全食又不一定完全沒有,因為日地距離也在拉長,地球每年遠離太陽約1.5厘米。日地之間為什麼逐漸遠離?因為太陽在「變輕」,日面的核聚變每秒有大約400萬噸的質量變成光與熱。此外,太陽風每年帶走大約100萬噸物質。由於質量減少,導致引力變弱,於是地球軌道外移。地球的引力在太陽表面產生微弱「潮汐」隆起。角動量(angular momentum)從繞太陽公轉轉移到地球的自轉,也導致地球的繞日軌道逐漸擴大。地球的繞日軌道是橢圓的,近日點在1月初,大約1.471億公里,遠日點在7月初,大約1.521億公里;半年間距離相差500萬公里,這又比每年1.5厘米的長期變化大得多,因此,「短期內」人類根本不用擔心看不到日全食。1億年後,日地距離只拉長了大約15000公里,相對於1.496億公里的平均距離,基本上可以忽略不理。未來45億年的主要變化來自太陽系的演化(太陽變成紅巨星,導致整個太陽系崩塌),而非現階段的些微軌道外移。

據傳愛因斯坦臨終前說過一句話(無文獻證實),認為這個宇宙不可能是偶然形成的,背後一定有某種智慧在設計。天文物理學發展到今天,越來越多科學家開始相信我們這個宇宙確實像是被精心設計出來的。這是最基本的問題,也是人類不斷探尋的終極謎題:宇宙從何而來?

大爆炸理論是主流。大約140億年前,宇宙所有的物質和能量、時間和空間全都被壓縮在一個比針尖還要小億萬倍的至密起點(singularity point,奇異點),沒有緣由、沒有預兆,一場大爆炸開啟了宇宙的序幕,最終演化出星辰和星系、乃至孕育出有生命的地球。問題是,這個至密起點從何而來?為何會突然發生爆炸?為何能精準形成一整套完美無缺的物理定律,支撐整個宇宙的運行?這才是最核心的謎題。大爆炸理論只談到過程,說不出原因,所以沒答案。當我們深入研究宇宙的運行法則時,會發現一個又一個「細思極恐」的事實。

宇宙的一切物理常數都被調節到了不可思議的精確程度(例如光速,c;地心吸力加速,g)。哪怕一絲一毫的偏差,整個宇宙都會徹底崩塌,生命更無從說起。筆者於本文浮想聯翩,主要是想指出:當戰犯和戰販在全球挑起戰爭動亂和殺戮的時候,中國人現正抬頭望遠,面向星辰大海,遙看浩瀚宇宙,進行深空探測,提升自身的格局和視野,致力中華民族偉大復興。

(本文為作者觀點,不代表本媒體立場)

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