【談天說文】達文西的月亮節

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編按：有人說離開了地球，就屬於天文的研究範圍，除了太陽之外，夜晚天空所展現的任何物體都可以包含在內。面對浩瀚的星空，仍有許多看得見、看不見的，超大的、細微的等待我們去發掘，本版特推出〈談天說文〉專欄，藉由多元角度，讓我們更了解宇宙之美。

中秋節快到了，又是賞月吃月餅的好時機，《禮記》上說：「天子春朝日、秋夕月。朝日以朝、夕月以夕。」八月正好是孟、仲、季三秋月的中間，而十五日也是月中，所以我們稱八月十五日為中秋。

說到中秋，不免要介紹為什麼有滿月、新月之別。月亮是圓的，我們看到的月光是來自太陽的反射光。月亮就像一面圓形的鏡子在中秋的時候反射了太陽光，形成又圓又大的月光。小學生都知道：地球是繞著太陽公轉，月亮繞著地球公轉（如圖一），月亮、地球和太陽相對位置的改變造成了新月和滿月的不同。在圖中的月亮是以逆時鐘的方式繞著地球，不同位置便有了圓缺，圓缺的變化是從朔月、眉月、上弦月、盈凸月、望月、虧凸月、下弦月、殘月，然後又循環到朔月。

大家的注意力大多集中在滿月，月圓人團圓，像是眉月、殘月都給人缺了點什麼的感覺，但真的是缺了點什麼？仔細觀察，眉月或殘月缺的那一邊還是可以看到殘餘的光，就是這個光，稱做灰光（ashen glow），困擾了人類幾千年（如右圖）。而解答這個困惑的竟是繪畫天才達文西。

達文西除了是畫家，同時也是建築師、解剖學者、雕刻家、工程師、發明家、數學家和音樂家。但很少人知道，達文西對天文也有貢獻，一千五百一十年的達文西萊切斯特手抄本中記載了他對灰光的解釋。其實灰光是來自地球的反射光，達文西在手抄本內描述：月光是太陽光受到月球表面大氣和海洋所反射的，新月旁的灰光則是地球海洋反射的太陽光照射到月球的海洋，然後再反射回來。達文西在手抄本上畫了之間的幾何示意圖，清楚地表示出灰光的來源。這在十六世紀初是不得了的研究，要知道哥白尼的日心說在達文西死後二十四年才發表，十七世紀初，伽利略才用望遠鏡觀察月球。

實際上，月亮是沒有海洋和大氣，月亮是靠古老的岩漿表面反射太陽光，而地球最主要的反射源是雲。雲的反射率約百分之五十，有一半的太陽光被反射回太空，海洋有百分之十，陸地則是百分之十到百分之二十五，最會反射的是冰（百分之四十至九十）。

到最近，科學家才開始研究月亮的灰光，想要知道地球到底反射了多少的太陽光，透過對灰光的研究，可以了解地球接收太陽光的多寡，進一步研究地球的天氣變化。