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永远热爱真理与不完美的月亮 [复制链接]

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原创ascenter科学艺术研究中心

文Ivy,Ember

又至一年中秋佳节赏月时,在古今中外的文学艺术作品中,月亮大都以“无暇”、“皎洁”、“完美”这样美好的意象出现,寄托着人们纯洁的情思,但我们也知道,现实世界中的月亮其实沟壑纵横,凹凸不平。

公元前年的亚里士多德将月亮表面肉眼可见的暗斑解释为“混沌力量的侵蚀”。他的宇宙体系是这么描述月亮的:宇宙是封闭的,包含很多层,越是上层的区域越神圣,是万古不变的神圣领域,在那里一切永生,一切不灭;越下层则越腐朽,是由土、水、气、火四元素构成的尘世,其中包括人类生活的地方;而月亮作为神圣世界和腐朽世界的分界线,难免被污染一二,所以其表面的暗斑也是情理之中。就这样,月亮整体的完美被亚里士多德诗意地解释和保留了。

亚里士多德宇宙体系,图片来自wiki

当然,这理论的不足之处也很明显:无法解释月亮的大小变化、潮汐、行星逆行等现象。不过亚里士多德的世界观倒是一直得到了继承和发展,后由托勒密完善为地心说。这种地球为心、日月绕地、天地异界、宗动力天等的观点,恰恰迎合了基督教的教义而被教会奉为圭臬,成为了基督教神学宇宙论的科学支柱,十几世纪后仍占据着欧洲天体学说的主流地位。

CreationofTheSunandMoon,Raphael,,图片来自wiki,壁画描绘了上帝创造太阳和月亮的场景

事实上,在当时已有诸多学者提出与地心说相左的观点,只是没有成为主流罢了。公元前约年,古希腊哲学家德谟克利特相信月球上有“高大的山脉和空旷的山谷”。公元前约年,希腊作家普鲁塔克在著作《论月面》中提出,月亮上有河流或深邃的阴影,连太阳光都无法到达。他还觉得月球上可能有人居住,人可以在那上面平静地生活,不是神也不是幻觉,而是和地球上的你我一样。

对月亮的想象、观察和推测一直在人类历史中存在。不过在19世纪摄影术发明之前,人们若是想真正记录月亮的样子,只能依靠画画这一种手段。尽管艺术品上没缺少过月亮,但它们都是加工过的,很少有人正式去描绘被想象力“PS”之前的月亮。

早期非艺术形式的月面描绘,或许可以在达芬奇的《莱斯特手稿》(CodexLeicester)中找到些端倪。在他之前,人们认为月球是光滑且自发光的,而在这份手稿中,达芬奇认为月面实际上布满了水,月光则是由太阳照射水面反射而来的。他写道:“月亮上并不平整,还有不少凹凸不平的痕迹。”

CodexLeicester,LeonardodaVinci,,图片来自editions.covecollective.org

随着17世纪到来,一批天文学家的突然出现,终于将月球的面纱为世人缓缓揭开。

年,英国物理学家威廉·吉尔伯特(WilliamGilbert)绘制出下面这幅月亮。虽然以往的人类画过无数个月亮,但这幅看起来仿佛小学生简笔画一般的素描,确实是人类最早的肉眼观察月球地图。

Moondrawing,WilliamGilbert,~,图片来自galileo.ou.edu

可不管一个人视力有多好,裸眼月面图终归有观测的极限。而接下来这个人的出现,则彻底打破了千百年来人类对“完美月亮”的认知。

年11月30日,意大利科学先驱伽利略第一次用望远镜观测月球。虽然在他自制天文望远镜之前几个月,英国数学家、探险家托马斯·哈利奥特(ThomasHarriot)已经用望远镜观测月球,并在他的绘制记录中表明月亏处发现有“奇怪的斑点”等现象,但无法解释这个现象产生的原因。且由于哈利奥特并未将画作集结出版,这位真正的“月面图第一人”知名度并不高。

MoonObservation,ThomasHarriot,,图片来自wiki

由于伽利略接受过艺术的熏陶,也对明暗绘画法有所了解,他意识到这些光斑与阴影的组合实际上是一些月球的地形结构。伽利略看到分隔开月球上日夜的界线(月球表面上的明暗界线),在越过较暗的区域时表面显得十分光滑,但横渡明亮的区域时界线则显得十分不规则。由此他推断较暗的是平坦的区域和低洼,比较明亮的是粗糙的区域和山脉。他根据估计太阳光线从山顶照射到明暗界线的距离,推算月球的山脉至少四英里高,而这个判断相当准确。

年荷兰眼镜镜片制造商汉斯.李伯海(HansLippershey)无意中发现将凸透镜和凹透镜组合起来后可以使到远处的物体放大,伽利略偶然听说了这个叫做望远镜的新发明后,马上联想到可以利用这种新式的光学仪器观测夜空,于是开始着手研制放大倍数达到二十倍,被称为伽利略式的折射望远镜。图片来自britannica.

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