《月亮全书》 高爽解读
《月亮全书》| 高爽解读
关于作者
比尔·莱瑟巴罗：英国天文协会前主席，曾观测月亮数十年，出版过十余部天文学科普著作。95852号小行星被国际天文学会命名为“莱瑟巴罗星”，以表彰他在天文学科普方面的杰出贡献。同时，他是一位语言学家，能从多元的文化视角为我们更新对月亮的认知。
关于本书
本书涵盖了月亮的文化属性、人类观测月亮的历史，以及月亮的天体物理学属性等多个方面，是了解月亮的绝佳入门书籍。
核心内容
一、在历史上，人类对月亮赋予过哪些有趣的文化内涵？产生这些文化内涵的原因是什么？
二、古代天文学家观测月亮，都得出过一些什么样的结论？他们对月亮产生了怎样的误解？
三、现代天体物理学如何看待月亮的形成过程？月亮未来会朝着什么样的方向演化？
你好，欢迎每天听本书，我是高爽，德国海德堡大学天文学博士，曾经在国家天文台和北京师范大学从事天文学研究和教学工作。我在得到App开设了《天文学通识》课程，为你系统讲述天文学的思维方式。今天，我要为你解读的是一本关于月亮的科普书，叫《月亮全书》。
我们知道，月亮是距离地球最近，也是唯一围绕地球旋转的自然天体。月亮与地球的距离只有大约38万公里，考虑到月亮本身的尺寸大小，我们用肉眼观看月亮时，清晰度大约相当于看一个百米开外的人，虽然面目不清，但是轮廓可辨。而如果用上天文望远镜，我们就能看到月球表面丰富的细节。
当然，月亮不只是被我们观赏，为我们照明，它对地球和地球上所有生命都有不容忽视的影响。比如，潮水涨落的主要因素是月亮的引力，生物的情绪也在一定程度上受月亮运行周期的影响。这些都还只是自然方面，月亮对人类文化方面的影响更是不胜枚举。自古以来，人类为月亮赋予了太多的文化内涵，比如，把它当作神话故事的载体，当作寄托乡愁和情思的对象，等等。
千百年前，人类就梦想着能飞到月亮之上，上个世纪，这个人类共同的夙愿终于成为现实。到目前为止，月球依然是人类唯一到访过的地球之外的领地。中国在月球探索方面也取得了不少成就，在2020年底，中国的嫦娥五号探测器成功地把月球上的土壤带回到地球的实验室。如今，人类可以细致地观察月球表面的土壤和岩石结构，可以在月球上安装各种深入探索的仪器设备，还可以把样品带回实验室做进一步分析。从这个角度看，对月球的研究已经超出天文学领域，它已经成为地质学的研究对象。
那么，这是不是意味着我们对月亮已经无所不知了呢？其实不是，实际上，我们连很多最基本的问题都缺乏了解。比如，月亮是怎么诞生的？天文学家提出了几十种答案，但没有一种答案可以解释所有的实验结果。所以可以说，月亮是我们最熟悉的陌生之地，它是夜晚的心灵慰藉，也是神秘的遥远世界。
这本《月亮全书》涵盖了月亮的文化属性、人类观测月亮的历史，以及月亮的天体物理学属性等多个方面，是了解月亮的绝佳入门书籍。它的作者比尔·莱瑟巴罗经历很特别，他是长期的天文爱好者和月球观测专家，曾观测月亮数十年，他担任过英国天文协会主席和月球分部主任，出版过十几部天文学科普著作。95852号小行星被国际天文学会命名为“莱瑟巴罗星”，就是为了表彰他在天文学科普方面的杰出贡献。但有意思的是，他的本职工作是英国谢菲尔德大学的语言学教授，曾任现代语言学院院长。
好，接下来，我就会分三部分为你解读这本书：首先，看看在历史上，人类对月亮赋予过哪些有趣的文化内涵，以及产生这些文化内涵的原因；然后，回顾一下天文学家观测月亮的历史，看看他们都得出了一些什么样的结论，又对月亮产生了怎样的误解；最后，从现代天体物理学的视角，来看看月亮是怎样形成的，它又将如何演化。
好，第一部分咱们先看看，在历史上，人类对月亮赋予了哪些有趣的文化内涵，以及产生这些文化内涵的原因。
先说我们最熟悉的，在中国，元宵节和中秋节是两个重要的传统节日，这两个节日都与月亮有关。正月十五的元宵节，是农历新年之后的第一次满月，农历八月十五的中秋节，同样是满月。中国人会在这两天制作特殊的食物，比如元宵、汤圆、月饼等等，用来象征团圆。中国的古人，习惯于用月亮的圆满象征人间的团圆，用月亮的残缺来表达人间的失意，这在诗词歌赋中都很常见。最著名的莫过于苏东坡的那首《水调歌头·明月几时有》：“人有悲欢离合，月有阴晴圆缺，此事古难全，但愿人长久，千里共婵娟。”
古希腊人对月亮也有特别的关注，比如书里提到，一位古希腊学者认为，月亮就像一面镜子挂在天上，我们看月亮就是在照镜子。月亮看起来不是铁板一块，而是充满了细节，有些区域明亮，有些区域灰蒙蒙一片，这些细节其实反映了地球的完整形态。他说，仔细观察月亮，就可以据此绘制出一份地球的全局地图。
今天我们都知道，这种认知是错误的。但错误的认知并非没有意义，其中至少透露出两个正确的细节：第一，月亮的确是在反光，月亮本身不发光，它反射了太阳光，才被我们看到。也就是说，在人类的认知中，月亮一开始就和其他恒星有所区别。第二，人类社会把自身的困境、恐惧、期望和想象都投射到月亮上，构建出了一个头脑中的月亮形象，这个月亮形象承载着人类的文化内涵。
当然，人类对月亮最富有浪漫主义精神的想象，是在各种神话故事里。太阳和月亮是天空中最亮的两个天体。所以，在古代世界，人们经常把太阳和月亮想象成两种不同的神，太阳神和月亮神的力量共同作用于人间。
作者指出，太阳神通常呈现出男性化的形象，象征着力量、阳性、权力和火。比如，古希腊神话中的太阳神赫利俄斯和古罗马的太阳神阿波罗都是如此。与之相对，月亮神通常呈现女性形象，象征着柔软、多变、阴性和水。比如，古希腊神话中的月亮神是塞勒涅，她是太阳神的孪生妹妹，乘坐马车在夜空中飞奔，黎明到来时就隐藏起来。
古希腊神话中，太阳神赫利俄斯和月亮神塞勒涅轮流乘坐马车在天上经过，形成了我们看到的昼夜交替。到古罗马时代，月亮神变成了露娜，也就是月亮的拉丁语luna这个词的来源。神话中描述的露娜年轻貌美，被众神爱慕，却守身如玉。这样一套对月亮女神的角色设定，暗含了古代社会对女性的规范与期待。
“月亮=女神”或“月亮=阴柔之美”，这个公式是上古时代大部分民族的共识。从古希腊的月亮神塞勒涅到古罗马的露娜，从古埃及的月光女神贝斯特到中国的嫦娥，温柔美丽的女神是月亮的标配。
但是，用男性表示太阳和女性表示月亮的设定并不绝对，有个别的民族对日月性别的设定正好相反。比如，北欧神话中的月亮神是男性，但他同样具有温柔和阴性的性格特征。还有，日本文化中象征太阳的天照大神是女性，月亮神是男性。虽然这些神话中月亮神的性别设定不同，但是，这些神话人物的力量对比是一致的，那就是月亮神一定会屈服于太阳神。
这种力量对比，是源于月亮的亮度和温度都比不上太阳，月亮与太阳还有另一个明显的区别，那就是太阳相对稳定，而月亮总在改变形状。
中国古人很早就了解月亮形状变化的规律，把小月牙叫娥眉月，西侧的半个月亮叫上弦月，因为只会出现在上半夜，而东侧的半个月亮叫下弦月，因为它只会出现在下半夜，完全明亮的圆月叫满月。从黄昏时西边天空看到小月牙，到半个月亮的上弦月，到满月，再到另外半个月亮的下弦月，再到完全看不到月亮，大约需要27到28天时间。这个周期，就成为人类标记时间节律的天然坐标，日期中“月”的概念也来源于这里。太阳的东升西落标记了日，月亮的阴晴圆缺标记了月。日和月组合起来，成为古人生活中最频繁使用的时间系统。
月亮神一般是女神，月亮多变，再加上月亮的变化周期与女性月经周期接近，这样的组合又强化了“女性多变”的气质标签。月亮的变化被自然地联想到女性的身体和心理状态。比如英语的“月经”这个词menstruate就来源于“月亮”的拉丁语 mensis。女性生理期的激素波动影响了情绪，这件事也被归罪给月亮。比如，“精神失常”lunacy和“疯狂的”lunatic这两个词，都来源于古罗马时代月亮女神的名字luna。
除了象征女性的阴柔多变之外，月亮还有荒凉、孤独、隔绝的文化象征，因为在多云雾的阴霾天，月亮会给人这种冰凉如水的感觉。因而，很多不同的文化，都不约而同地把月亮想象成罪恶的源泉或放逐罪人的地方。
比如，书里提到，在十八世纪的欧洲，如果罪犯能证明自己犯罪的时候正好是满月的夜晚，就可以减轻处罚，因为他们认为，满月会让人情绪异常激动，容易受到邪恶力量的鼓动。再比如，中国神话中月亮上的宫殿叫做广寒宫，嫦娥虽然美丽，但只能孤独地居住在这里，远离众神，更远离人间，这其实是我们的文化对嫦娥盗取后羿长生不老药的社会审判。我们今天也会用“都是月亮惹的祸”这样的语言，来为人类的情感错误找理由。而在科幻电影《黑衣人3》中，月亮是人类建造的最高级别的监狱。
从这些文化现象可以看出，月亮虽然是宇宙中离我们最近的天体，但在人类文化的坐标系里，月亮是人类文明外延的边界。
月亮在人类的文化中这么重要，但是，有一种天文现象会让月亮短暂消失，这就是月食。发生月食的时候，地球的影子挡住月亮，我们会看到月亮被一点点吞没，直到完全被地球的阴影挡住，但这个时候月亮不是全黑的，而是发出暗红色的光，看起来很吓人。很多传说都把月食当作灾难的预兆，认为月亮陷入了麻烦，被青蛙、天狗、龙等怪兽吃掉了。这时候，人们要来到户外，敲锣打鼓，把怪兽吓跑，拯救月亮。你看，人类对遥远的月亮还挺在乎的。
好，第一部分说完了，咱们小结一下，在人类多种文明体中，月亮被赋予了丰富的文化内涵，月亮与人之间可以互动，月亮的问题会预示着人间的祸福，而有时候，人也希望通过自己的行动改变月亮的遭遇。
说完了月亮的文化内涵，第二部分，咱们回顾一下天文学家观测月亮的历史，看看他们都得出了一些什么样的有趣结论？又对月亮产生了怎样的误解？
古代学者特别热衷于观察月亮表面的细节，他们认为月亮映照着人类社会的命运，所以希望从月亮的细节变化中察觉蛛丝马迹，因为这有助于事先了解人间的变化。
在肉眼观测月亮的年代，人们就喜欢观察月亮表面的细节。我现在还记得自己很小的时候坐在院子里看月亮，家里的老人问我，有没有看到兔子和癞蛤蟆的形状？除了观察月亮表面的细节，另一个主要目标是观察月亮的运动规律。比如，什么时间会发生日食和月食？月亮会遮挡哪些恒星和行星？月亮形状变化的精确时间周期是多久？月亮为什么有时候看起来更大？在望远镜出现之前，古代天文学家已经把这些问题研究到极致。古代中国和古希腊，都有能力提前几十年预测日食和月食的发生，时间误差可能只有几天。 自从400年前伽利略开始把望远镜指向天空，天文学就进入了全新的时代。英国著名历史学家怀特豪斯说，伽利略把望远镜对准月亮的那一刻，是人类历史上罕见的破除古老偏见和迷信的时刻。
用望远镜看月亮，可以看到更丰富、更准确的细节。于是，借助望远镜观察，来绘制月亮表面地图，成为天文学的主要任务之一，这项工作看起来简单，做起来却特别耗费精力。
首先需要有好用的望远镜，在望远镜被发明的早期阶段，天文学家获得可靠的望远镜的唯一方式是自己做。我有时候很羡慕那个时代的天文学家，也许他们对星空的知识比不上现代人，但他们的动手能力是真强，从设计画图到准备原材料，再到打磨、加工、安装、调试，整个过程都靠自己手工完成。其中最重要也最艰难的一步，是把玻璃镜片打磨成需要的形状，这项工作急不得，只能一点点细抠，耗时耗力。
好不容易有了望远镜，就要在晴朗的夜晚观察月亮，一边看，一边把看到的细节记录下来。随着时间推移，月亮在天空中东升西落，望远镜就必须跟随月亮的轨迹移动，让月亮始终保持在望远镜的视野中。当时没有照相机，怎么记录呢？全靠手绘，也就是素描。天文学家可能是那个时代最擅长素描的群体之一。
后来，越来越多的天文学家开始用望远镜看月亮，大家看到的是一个贫瘠的星球，表面坑坑洼洼，有高山和低谷。月亮不再是遥远的宫殿或羞答答的女神，而是一颗可以拿来和地球做比较的星球。
书中提到，伽利略用自己手工制作的望远镜看向月亮，他的望远镜把月亮的表面积放大了900倍。伽利略的这一刻，也是人类的重要一刻，这一刻，月亮在望远镜里脱下了神话的外衣，第一次露出它的本来面目，成为一个荒凉的、等待探索的新世界。在伽利略看来，月亮不仅是反光的圆盘或镜子，它还是宇宙系统中的一枚齿轮，它在各种相互作用的力量平衡下精确地转动。
伽利略认为，太阳光照在月亮的山上，会在月亮表面投下阴影。利用太阳的角度关系，再测量一下月亮上的阴影，就能计算出月亮的山峰高度。利用伽利略的方法和太阳光的帮助，我们就可以绘制出月亮表面的三维地图。
那是不是说，从这个时代开始，天文学家就可以通过望远镜精确捕捉月亮表面的细致结构了呢？还真没这么简单。
一方面是因为望远镜刚出现的时候，制造的工艺还不够完善，用这些望远镜看到的目标，颜色偏差比较大，细节容易模糊不清。另一方面，当时还没有比较成熟完善的照相技术，天文学家在望远镜里看到了什么，只能通过素描的方式画下来。就算望远镜本身精益求精没有偏差，人在画画的时候，也会不经意间加入个人的理解。所以，随着望远镜的完善，天文学家对月亮表面的观察越来越精致，但是，大家始终没有达成比较一致的意见。
比如说，有人观察到某个环形山里有闪光的小白点，而且发生了变化，但其他人无论怎么努力也看不到这个现象。
天文学家投入对月亮表面的观察和描绘工作，但是，观察的结果却很不一样，天文学家彼此之间不能理解。更有意思的是，人们在暗夜中通过不精确的仪器设备观察月亮，总想去发现新东西，也总是相信自己愿意相信的东西。比如，伟大的德国天文学家赫歇尔在观察月亮的时候，看到某个环形山的附近有着高大、竖直向上的结构，他认为，这是一种巨大的树木，这意味着月亮上存在生命。
你看，天文学家面对“第一发现人”的荣誉诱惑，也会用过度的想象力代替科学推理。
直到照相机被发明出来，以及制造大型望远镜的技术成熟之后，天文学家才算是能够比较严谨地完成观察和描绘月亮表面的工作。但是，月亮的特征地图只能告诉我们月亮表面的样子，无法呈现这些结构背后的生成原因。从绘图到揭开本质，还有很长的路要走。
比如说，有学者认为，环形山和地球上火山的形态类似，所以，认定月亮上有大量的火山喷发。那么，月亮上的环形山到底是不是火山呢？这就需要运用天体物理学的知识进行考察了。
第三部分，我们就从现代天体物理学的视角，来看看月亮是怎样形成的，它又将如何演化。
月亮是怎样形成的？这似乎是一个奇怪的问题，你可能会说，月亮一直就挂在天上，从来就没有消失过啊。但是，天文学关心的就是这样的终极问题。书里提到，太阳系里最靠近太阳的四颗大行星，分别是水星、金星、地球和火星。这四颗行星的物质组成基本一样，大小尺寸差别也不大，属于同一类行星。和地球最相似的金星没有卫星，同类行星中的水星也没有卫星。火星虽然有两颗卫星，但这两颗小卫星形状不规则，个头特别小，天文学家已经确定火星的卫星原本都是小行星，是太空中飘荡的陨石，被火星的引力捕获后才成为卫星，属于“半路出家”。
地球就很不同了。地球竟然长期拥有一个天然的卫星，对月球岩石样本的分析发现，月亮的年龄几乎和地球一样，至少在40亿年以上。而且，月亮的形状是完美的球形，完全不像半路“抓”来的陨石。也就是说，在地球刚形成的时候，月亮就已经开始形成了，这真的是很奇怪的现象。更奇怪的是，月亮和地球的大小比例关系实在是很夸张。为什么这么说呢？我在这里补充一点太阳系的小知识。
木星有很多卫星，比如木星最大的卫星叫木卫二，木星的直径是木卫二直径的45倍。其他更小的卫星比例关系就更悬殊了。木星和它的卫星的大小比例是几十比一甚至几万比一。土星和别的行星也是如此，行星都要比自己的卫星大很多。
我们再来看地球和月亮的关系。地球的直径是月亮直径的3倍多一点，地球和月亮的大小是3:1的关系，这在行星和卫星之间很罕见。甚至有天文学家认为，地球和月亮已经算不上是行星和卫星的关系，它们其实是一对“双行星”。地球和月亮都是大行星，两颗大行星相互绕着转，在一起围绕太阳运动。
月亮作为地球的卫星，显得太大了一些。月亮这么圆，形状规则，月亮伴随地球长期存在。基于这三条理由，天文学家认为月亮不大可能是小行星或陨石“半路出家”给地球当了卫星。那月亮是怎么来的呢？
《物种起源》的作者达尔文有个小儿子是天文学家和地质学家，这个小达尔文提出了一个新的理论，认为早期的地球转得太快了，把自己的一部分物质甩出去了，成为了月亮。甩出去之后留下的“伤疤”现在还在，就是太平洋的巨大盆地。这个理论流行了很长时间，但是随着海洋学家勘测了整个太平洋，人们发现月亮的大小和太平洋盆地的大小不相符。此外，天文学家分析了阿波罗飞船从月亮上带回来的岩石，发现密度和地球岩石的密度有很大不同。
其实，现代天文学对这个问题还没有确定的答案。结合尽可能多的证据，综合分析月亮的岩石和土壤样本之后，主流的天文学家们倾向于相信大撞击理论。月亮是被地球撞出来的，这是怎么回事呢？
作者在这本书中告诉我们，天文学家推测，在40多亿年前，有一颗像火星这么大的行星，也就是比地球小一半的行星，慢慢偏离了自己的轨道，和地球迎头相撞。撞击的结果是，这颗略小的行星被撞碎了，大部分物质落到地球上。那个时候地球刚形成没多久，还处在物质很炽热的熔岩状态。落到地球上的物质很容易就融入了地球内部，成为地球的一部分，无法区分。因为撞击很剧烈，有一小部分物质再加上地球本身被撞出来的一部分物质融合在一起，飞到太空中，围绕地球转。最后，这部分物质慢慢冷却、凝固、收缩、聚集，成为一颗地球的卫星，这就是月亮。
撞击飞溅出来的物质，只能是地球比较表层的物质，当然密度就相对比较低，这就解释了月亮的密度小于地球。在太阳系的早期，地球刚形成的时候，太空不像现在这么平静，各种刚形成的、没完全形成的半成品横冲直撞。天文学家给这个理论中的撞击者起了个名字叫忒亚，是神话中月亮女神的妈妈。它的出现导致了月亮的诞生，忒亚的名字很贴切。
对月亮的探索还在继续，未来发现的新证据也许会推翻大撞击理论，也许会有更符合实际的新理论出现，让我们拭目以待。
好，这本书的核心内容我已经介绍完了，再来总结一下。通过本书，我们了解到，虽然月亮只有一个，但对月亮的理解可以有很多种。人类社会的发展过程，伴随着对月亮认知的升级，从神话中的月亮到科学研究的月亮，浓缩着天文学的进步。
因为40亿年长时间的相互作用，月亮和地球最终相互协调，达到一个平衡状态，天文学家把这个状态叫潮汐锁定。意思是说，因为月亮的引力引起地球的潮水涨落，而潮水涨落摩擦地球，减慢了地球的转动速度。这个影响短时间内感觉不到，但是把时间拉长影响就明显了。在恐龙生活的年代，一天只有20个小时，地球转得比现在快多了。而潮汐影响是相互的，月亮也受到影响，结果是月亮一直保持同一个面对着我们。我们站在地球上，看不见月亮背面。
但这件事不会永远不变。书里说，因为引力和潮汐摩擦的关系，月亮正在慢慢远离我们，每年大约远离3.82厘米。这个远离我们的速度，大约就是我们手指甲生长的速度。除了距离变远了，月亮转动的速度也会放慢。地球受到反作用的影响，自己也会转得越来越慢。
按照这个趋势，再经过几十亿年，地球和月亮达成新的平衡，月亮围着地球转一圈的时间，会恰好等于地球自转一圈的时间，也就是一天的时间，只不过那个时候的一天会特别漫长。月亮每天转一圈，地球自己也每天转一圈，月亮和地球完全同步旋转。也就是说，月亮那时会成为地球的一颗同步卫星，始终保持在地球某一个位置的上空。换句话说，在地球上，只有半个世界可以抬头看到月亮，另外半个世界的人永远也见不到月亮了。
因为有了月亮，我们有了潮水奔涌；因为有了月亮，地球自转得越来越平稳。如果失去月亮，我们失去的不仅是关于月亮女神的故事，我们还会失去海洋深处潮汐涌动带来的能量。月亮在40亿年前开启了这场涌动，海洋中最原始的生命，受到这场涌动的滋养开始进化。如果没有月亮，或许地球就没有机会进化出生命。
说到这儿，我想起李白的一句诗，“今人不见古时月，今月曾经照古人。”是呀，月亮是我们抬头就能仰望的对象，从古至今，它陪伴了人类无数个夜晚，激发了人们的乡愁和想象力，也推动了我们认识浩瀚宇宙的进程。
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划重点
1.月亮是距离地球最近，也是唯一围绕地球旋转的自然天体。
2.太阳神通常呈现出男性化的形象，象征着力量、阳性、权力和火。比如，古希腊神话中的太阳神赫利俄斯和古罗马的太阳神阿波罗都是如此。与之相对，月亮神通常呈现女性形象，象征着柔软、多变、阴性和水。
3.月亮还有荒凉、孤独、隔绝的文化象征，因而很多不同的文明都把月亮想象成罪恶的源泉或放逐罪人的地方。
4.月亮的年龄几乎和地球一样，至少在40亿年以上。在地球刚形成的时候，月亮就已经开始形成了。
5.因为月亮的引力引起地球的潮水涨落，而潮水涨落摩擦地球，减慢了地球的转动速度。