假使在混沌初开时期,将一名眼光无比锐利的观测者放置在一个世界绕着他旋转的未知中心,他就会看见空间里充满着数不尽的原子。但是,经过几个世纪的时间,变化渐渐产生了,万有引力定律出现了,那些截至目前为止一直游移不定的原子都受到这个定律的支配。这些原子依照它们的化学亲和性相互组合,化为分子,并形成一团团云雾状的物质,散布在太空深处。
这些团形的物质立即绕着它们的中心点旋转,而由性质模糊的分子所形成的这个中心点也开始一面自转,一面逐渐凝聚;根据力学中永恒不变的定律,体积随着凝聚而开始缩减,旋转的速度也会加快,这两个作用持续下去,结果便是产生主星,它就是云雾状物质的中心。
当观测者仔细观看时,他会看到这团云雾状物质的其他分子也像中央主星一样,以它们自己的方式渐次加速自转而凝聚起来,并且形成无数星体,围绕着中央主星旋转。星云就这样形成了。据天文学家统计,目前存在有将近5000个星云。
在这5000个星云之中,有一个被人类命名为银河,包含了1800万颗星体,每颗星体又各自成为一个太阳系的中心。
假如观测者这时候特别审视这1800万个星体之中最不起眼且最暗淡的[1]一颗四等星,也就是被骄傲地称为太阳的星体,那么,太阳系形成时的各种现象都将在他眼底下逐一完成。
事实上,当时的太阳仍是气体状态,由众多运动中的分子所组成,观测者会瞧见太阳正循着自身的轴心旋转,完成凝聚的工作。这个符合力学定律的运动随着体积的缩小,变得越来越快。因而到了这么一个时刻:离心力战胜了把分子推往中心的向心力。
这时候,另一个现象会在观测者眼前发生。位于天赤道面的分子,像是石头从突然断裂的弹弓绳子飞射出来一般,在太阳周围形成许多类似土星光环的同心环。这些环状的宇宙物质围绕着中央团块旋转,接着也轮到它们裂开,分解成第二层级的云雾状物质,我们称它们为行星。
假使观测者这时把全部的注意力集中在这些行星上,就会看见它们的运作模式与太阳完全一样,产生出一个或多个宇宙环,这便是我们称作卫星的低层级星体的起源。
所以,从原子往上推到分子,从分子到云雾状团块,从云雾状团块到星云,从星云到主星,从主星到太阳,从太阳到行星,从行星到卫星,我们看到天体从宇宙初期以来所经历的一系列变化。
太阳似乎迷失在辽阔的恒星世界里,然而,当代的科学理论证明,它是与银河星云联系在一起的。这个太阳系的中心,尽管在太空中看起来如此渺小,事实上却是十分庞大,它的大小是地球的140万倍。在太阳周围,有8颗行星环绕它旋转,那正是创始之初,从它犹如母亲般的腹部里孕育出来的。由离太阳最近到最远,这些星体分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。此外,在火星和木星之间,还有不少其他较小的物体在规律地运行着,它们或许是某个爆裂成数千块的天体所剩下的飘移碎片。时至今日,能用望远镜看到97片[2]。
太阳借由伟大的万有引力定律,控制在椭圆形轨道上的这些仆人,其中几个也有自己的卫星。天王星有3个,土星有7个,木星有4个,海王星可能有3个,地球1个。地球拥有的这颗星,是太阳系里最不重要的卫星之一,叫作月球,美国人想用大胆天才去征服的,正是它。
月球,这个黑夜的星体,由于距离地球较近,而且在不同的相位会快速变换景致,所以,早期和太阳一样,受到地球居民的注意。但是,太阳容易让人视力疲乏,它那灿烂的光芒迫使观望的人低下眼睛。
相反地,金黄色的芙蓓较平易近人,任由人随心所欲地欣赏她朴实的优雅;她柔和悦目,不会野心勃勃,然而,有时她也会大胆地遮住她哥哥——耀人的阿波罗[3]的光彩,却从来不曾被哥哥遮住。伊斯兰教徒早已了解到,他们应该对这位地球的忠实女友心存感激,于是按照月球公转的周期[4]来制定月份。
原始民族对这位贞洁的女神有份特殊的崇敬。埃及人称她为伊西斯;腓尼基人把她取名叫阿斯塔蒂;希腊人用芙蓓这个名字来崇拜她,认为她是拉托娜和朱庇特的女儿[5],他们将月食解释为黛安娜秘密造访英俊的恩底弥翁[6]。若相信神话传说的描述,涅墨亚狮子[7]在来到地球之前,曾跑遍了月球的原野。根据作家普鲁塔克[8]引述,诗人阿杰西亚纳克斯在他的诗句中颂扬那由令人崇敬的塞勒涅女神[9]的发光部分所形成的温柔的双眼、迷人的鼻子和可爱的嘴巴。
虽然从神话的角度来看,古代人相当了解月亮的品格和性情,简单来说,就是月亮精神层面的优点。但他们当中最博学的人对月球学仍旧一无所知。
然而,不少远古时代的天文学家倒是发现了某些今日科学证实的月球特点。古希腊的阿卡迪亚人声称,他们在月球还不存在的时期就居住在地球上了。古罗马国王塔修斯将月亮视为从日盘上脱离出来的碎片。哲学家亚里士多德的弟子克雷亚尔克把月亮当作是一面光滑的镜子,上头映照着海洋的影像。最后,另外一些人认为,月亮不过是从地球上飘散出的一团蒸汽,又或者是颗一半是火一半是冰的自转球体。尽管如此,有些学者在缺乏光学仪器的情况下,单凭着敏锐的观察,就猜测到支配这个黑夜星体的大部分定律。
例如,米利都人泰勒斯[10]于公元前460年时,发表了月亮是被太阳所照亮的见解。萨摩斯岛人阿里斯塔克斯[11]对月亮的相位变化提出了正确的解释。克里昂梅纳[12]指出月亮的光是一种反射光。迦勒底人贝洛斯[13]发现月球自转与公转的时间相等,由此说明了月球始终呈现同一面的原因。最后,希帕克[14]在公元前2世纪,就发现地球所属卫星的视运动[15]有一些不规则性。
这些不同的观察后来都被证实,而且对往后天文学家的研究很有帮助。托勒密[16]在公元2世纪,阿拉伯人阿布韦发[17]在10世纪,先后对希帕克所提出的有关月球运动不规律的观察做出补充,他们认为月球的轨道在太阳的作用下,呈现波浪形的起伏线,因而产生运动不规则的现象。接着,哥白尼[18]在15世纪,以及第谷·布拉赫[19]在16世纪,也先后完整地阐述了宇宙的系统以及月球在天体中扮演的角色[20]。
在那个年代,月球的各种运动已经差不多都有了定论,但是,人们对它的物质结构知道得还很少。是伽利略[21]以山脉的存在来解释月球某些相位的光影现象,他认为月球山脉的平均高度有4500托瓦兹[22]。
在他之后,来自波兰但泽市的赫维留斯[23]将最高几座山的高度降低至2600托瓦兹;但是,同样是天文学家的里乔利[24]又将那些山的高度提升为7英里。
到了18世纪末,赫雪尔[25]是用高倍数的望远镜观测,把上述的测量结果大幅降低。他表示那些最高的山脉只有1900托瓦兹,并且将不同山峰的高度平均值缩减到只剩400托瓦兹。可是,赫雪尔还是错了,经过施罗特、鲁维勒、哈雷、纳斯密斯、毕昂基尼、帕斯托尔夫、洛尔曼、顾鲁特伊森的观测,特别是比尔和蒙德雷尔[26]两位先生长期耐心的研究,才彻底解决了这个问题。幸而有这群科学家,今日世人才能对月球山脉的高度有完整的认识。比尔和蒙德雷尔测量了1903座山峰,其中有6座高于2600托瓦兹,有22座高于2400托瓦兹[27]。最高的山峰可以从3801托瓦兹的高度俯瞰月轮的表面。
与此同时,对月球的知识也逐渐完备起来;这个星体看起来布满了火山口,每次的观测都更加断定它基本上属于火山地质。依据被月球遮住的行星的光线并没有折射这一点来看,我们可以得出结论:月球上几乎没有空气。因为缺乏空气,所以也没有水。因此,显然地,月球人要在这样的条件里生活,势必具备特殊的身体构造,而且必定和地球的居民非常不同。
总之,一些更完善改良过的仪器,借助新的方法不断地搜索月球,不留一点未经勘查的地方,然而,月球的直径才2150英里[28],它的面积是地球的1/13[29],它的体积是地球的1/49,可是,它没有一项秘密能逃过天文学家的眼睛,这些机敏的科学家总是能把他们惊人的观察推得更远。
正因为如此,他们注意到满月时,月盘的某些部分出现白色的线,而在其他月相时,又出现一些黑色的线。经过较缜密的研究之后,他们终于对这些线的性质有了确切的了解。那是一条条在两道平行边之间的狭窄长沟,通常会延长至火山口的边缘;这些窄沟的长度介于10英里到100英里,宽度有800托瓦兹。天文学家称这些叫凹槽,但是,他们所能做的,只是为之命名,至于这些凹槽是不是古河流的干涸河床,这个问题科学家尚无法得到圆满的解答。所以,美国人期望有朝一日能查清楚这个地质学的事实。他们也等着想查清楚慕尼黑的博学教授顾鲁特伊森的观测结果,这位科学家发现月球表面有一系列平行的围墙,并认为这是月球人的工程师所建立的防御系统。在这两个尚未厘清的问题之外,无疑还会有许多其他问题,只有在与月球建立直接联系之后,才能有最终的解答。
有关月光的强度,已经没有什么不清楚的了;我们知道它比太阳光弱上30万倍,它的热度对温度计没有任何可以测量得到的作用;至于被称作“灰光”的现象,可以很自然地解释为太阳光从地球反射到月球上的作用,当月盘呈现出它在第一和最后相位的新月形状时,这种反射的太阳光似乎就填满了月盘的其他部分。
这就是当时所知道的有关地球所属卫星的综览,而大炮俱乐部正打算从宇宙志、地质学、政治和精神上的各个观点来充实这份知识列表。
[1]天文学家霍拉史东认为,天狼星的直径应该相当于太阳直径的12倍,即430万法里。(原文注)
[2]这些小行星的其中几颗体积之小,让人可以用仅仅一天的时间,以小跑步的方式绕行一圈。(原文注)
[3]阿波罗(Apollon),希腊神话中的太阳神。
[4]大约是29天半。(原文注)
[5]众神之王朱庇特(Jupiter)和暗夜女神拉托娜(Latone)生育了一对子女,男孩是太阳神阿波罗,女孩是月神芙蓓。
[6]黛安娜(Diane)为第一代月亮女神芙蓓的别名,外貌俊美的牧羊人恩底弥翁(Endymion)是月神的恋人,无奈这段天神与凡人的恋情,注定遭到众神的惩罚,恩底弥翁因此永远沉睡。
[7]涅墨亚狮子(lion de Némée)是希腊神话中有名的巨狮,有一身刀枪不入的厚皮,性格残暴,后来被海克力士所杀。
[8]普鲁塔克(Plutarque,公元46—公元125),罗马时期的希腊作家,作品在他生前和死后都深受欢迎,据学者考证,莎士比亚的不少剧作皆取材自他所写的传记。
[9]塞勒涅(Séléné)为希腊神话中第二代的月亮女神。
[10]泰勒斯(Thalès,公元前625—公元前546),古希腊哲学家和科学家。
[11]阿里斯塔克斯(Aristarque,公元前310—公元前230),古希腊天文学家和数学家。
[12]克里昂梅纳(Cléomène,生卒年不详),古希腊天文学家及数学家。
[13]贝洛斯(Bérose,公元前330年出生),古希腊天文学家和历史学家,出生于亚历山大大帝统治时期的巴比伦。
[14]希帕克(Hipparque,公元前190—公元前120),古希腊天文学家,也是几何三角函数的创始者。
[15]视运动,地面上的观测者在地球自转、公转以及天体运行的影响下,直接观察到的天体的运动。
[16]托勒密(Ptolémée,公元90—公元168),古罗马时期的希腊天文学家,也是地理学研究的先驱,其著作对西方科学发展影响甚巨。
[17]阿布韦发(Aboul-Wéfa,?—公元998),中世纪伊斯兰世界的天文学家。
[18]哥白尼(Nicolas Copernic, 1473—1543),文艺复兴时期的波兰天文学家,主张太阳为宇宙中心。他的学说改变了当时人类对宇宙的认识,被视为日后17世纪科学革命的起因。
[19]第谷·布拉赫(Tycho Brahé,1543—1601),丹麦天文学家,著名的德国天文学家克卜勒(Johannes Kepler, 1571—1630)曾是他的助手。
[20]可参见贝尔特宏先生(Joseph Bertrand, 1822—1900)所写的一本奇妙好书,书名为《现代天文学的创始者》。此书收藏于法兰西研究院。(原文注)
[21]伽利略(Galilée, 1564—1642), 17世纪意大利物理学家、天文学家及哲学家,支持哥白尼的太阳中心说,是科学革命的重要人物。他不但改进了望远镜和天文观测,还发表了惯性定律等多项物理定律,被后世誉为现代科学之父。
[22]托瓦兹(toise),法国的旧长度单位,1托瓦兹相当于1.949公尺。
[23]赫维留斯(Johannes Hevelius, 1611—1687), 17世纪波兰天文学家,曾担任但泽市的市长。
[24]里乔利(Giovanni Battista Riccioli, 1598—1671), 17世纪意大利天文学家,也是天主教耶稣会的神父。
[25]威廉·赫雪尔(William Herschell, 1738—1822),出生于德国的英国天文学家兼音乐作曲家,也是首位发现天王星的人。
[26]施罗特(Johann Shroeter, 1745—1816), 18世纪德国天文学家。鲁维勒(Jacques de Louville, 1671—1732), 18世纪法国天文学家、数学家。哈雷(Edmond Halley,1656—1742), 18世纪英国物理学家、天文学家、数学家,曾计算出哈雷彗星的公转轨道,也是第一位预测哈雷彗星会重返的人。纳斯密斯(James Nasmyth, 1808—1890),19世纪苏格兰工程师,天文学的业余爱好者。毕昂基尼(Francesco Bianchini, 1662—1729), 18世纪意大利天文学家、历史学家、哲学家。帕斯托尔夫(Pastorf,生卒年不详), 19世纪英国天文学家。洛尔曼(Wilhelm Gotthelf Lohrman, 1796—1840),19世纪德国天文学家。顾鲁特伊森(Gruithuysen,生卒年不详),19世纪德国天文学家。比尔(Wilhelm Beer, 1798—1850), 19世纪德国银行家,热衷天文学。蒙德雷尔(Moedeler, 1794—1874), 19世纪德国天文学家。
[27]欧洲第一高峰勃朗峰(Mont Blanc)的高度为海拔4813公尺。(原文注)
[28]相当于869法里,也就是地球半径的1/4再稍微多些。(原文注)
[29]即3800万平方公里。(原文注)