《談天說文》月娘的起源
中國人說到中秋月圓,不免提及嫦娥奔月的故事,相傳「堯之時,十日並出」(見淮南子本經篇),老百姓苦不堪言,於是有了后羿射日的英雄事蹟,所謂「羿焉彃日,烏焉解羽」(見楚辭天問),10個太陽頓時少了9個,后羿變成了凡間人類的救世主。后羿乃天帝帝俊所派的神射手,主要目的只是懲罰10個不肖子的頑皮行徑,但時勢造英雄,在百姓的殷殷期盼下,出現了「羿仰射十日,中其九日」,但也因違逆上意,反被留在人間,身為羿妻的嫦娥也為之羈絆在凡間,過著平淡無奇、卻有時盡的生活。為了長生不老,后羿向西王母討了兩顆仙丹,交由嫦娥保管,想要擇一節日同食。結果嫦娥貪食兩顆,不僅長生,還奔向了月亮,並在廣寒宮定居下來。較古的奔月傳說對嫦娥不太有利,「嫦娥遂託身於月,是為蟾蜍,而為月精」(見初學記引古淮南子),美貌的嫦娥變成蟾蜍,這簡直像是受到魔法的詛咒。但後人寬容了些,只寫了「嫦娥應悔偷靈藥,碧海青天夜夜心」的憐憫和嘲諷。每個人都有賞月的經驗,除了千古以來浪漫的神話故事外,在客觀的世界中,光是在夜間仰望一輪皎白的明月,也是件美事。但距今399年前,在義大利的某個夜晚,伽利略用他自製的望遠鏡觀察月亮,結果讓他驚訝不已。肉眼看到的月亮表面的確有些陰影,但透過望遠鏡,伽利略發現這些陰影其實是月亮凹凸不平的表面,在他手繪的月球圖可以清楚看出月亮表面也像地球一樣(圖1),有高山、有凹谷,月亮並不是完美的圓球體。也許我們現在並不覺得凹凸不平的月球表面有啥大不了的事,但這件事可震撼了伽利略的心,更堅定了他對地心說的存疑。
月亮就這樣寂寞地繞行地球,有多少佳偶在月下老人的見證下,結成連理,有多少詩人舉杯與之對飲,並寫下譗對飲成三人豃的詩句。但尋求月亮的初始,至今仍是件難題。月亮到底是如何形成?是偶與地球相遇,還是地球的分身,這個答案要到最近幾十年,科學家才有了比較一致的看法。
對於月球的形成,大致上可分成四種想法,首先是達爾文(提出演化論)的次子喬治達爾文所提出的分裂說,他認為在地球剛形成的時候,自轉的速度夠快,就像甩泥巴一樣,月亮從地球的表面被甩了出來(圖2),之後便繞著地球公轉。但簡單的估算一下,地球得每2個半小時轉1圈,才夠快到甩掉月球,實在很難想像這樣的場景,並且如何從每2個半小時的自轉,演變成現在的24小時,也是個科學上的難題。還有一種捕獲說認為月亮是正好經過地球的漫遊者,由於靠近地球,而被地球所吸引(圖3),成為了終生的伴侶。但從動力學的角度,這種方式太過巧合,要有天時地利的配合,正好的角度、正好的距離以及正好的相對速度才會發生。
除了分裂和捕獲外,月球有可能是和地球同時形成,想像在太陽四周的原始盤面上,有一團物質經過本身的萬有引力收縮,開始形成地球和月球。1970年代,科學家提出更火辣的方式產生月球,認為月亮是在45億年前的一場小行星碰撞所形成(圖4),這場碰撞是由1顆類似火星大小的小行星撞上地球,大量的殘骸從地殼表面噴到外太空,然後在地球四周形成盤狀的灰燼,之後再經過萬有引力收縮而形成月球。這種說法比較接近月球的觀測證據,透過科學家的測量,月球的密度是每立方公分3.3克,比地球輕,並且月球本身是缺乏鐵,碰撞假說可以解釋這些特性。由於碰撞出來的殘骸是地殼的岩石部分,屬於較輕的區域,地球的鐵核心是不受影響。並且從登陸月球所採集的氧同位素成分和地球類似,這和太陽系其他星體不同,這也說明月球有在地人的成分,不是和地球不相干的外地人。至於有些傳說月球是空心球,核心區域有外星文明,或者說月球的背面有外星人的基地,這些都只是無稽之談,不要太當真。
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