据新华社消息,经过约38万公里、一周左右的地月转移、近月制动、环月飞行之旅,12月1日晚,嫦娥五号探测器降落在月球正面风暴洋北部吕姆克山、夏普月溪附近。这是中国探测器第三次在月球表面成功软着陆,也是人类探测器首次踏足月球上的这一区域。
嫦娥五号的探月“挖土”之旅(视频来源:cgtn)
目前,嫦娥五号着陆器和上升器组合体正按计划进行表取采样,将同时用“表取和钻取”两种方式采样。“表取”,顾名思义就是从月球表面通过机械臂和机械爪的配合,抓取一部分月壤。而“钻取”则是要通过特殊的钻头,钻到月表以下两米左右的位置,把月壤整体取出来。
《星际信使》
[意]伽利略 著; 孙正凡 译
上海人民出版社
从“看”到月球表面至今,人类走过了四百多年的时光。意大利天文学家伽利略用自己的光学知识和一双巧手大幅度改进了望远镜,放大倍数从三四倍一举提高到了二三十倍,为人类开创了天文学的新纪元。人类对月球的认识,不得不从伽利略说起。
伽利略·伽利雷
1609年秋季,帕多瓦大学(在威尼斯附近)45岁的数学教授伽利略·伽利雷把一架放大能力为20倍的望远镜指向月亮,从而引起一连串的事件,进而震动了欧洲智慧殿堂的基础。尽管伽利略并不是第一位使用望远镜进行天文观测的科学家,但他却是最成功的一位,远在他人之上。
他用望远镜作出了第一批关键的发现,从而主导了这个新的求知领域,还从来没有人具有如此的影响。1609年11月某日,他完成了一架放大20倍的仪器,是他8月那个成果的2倍还多——他进行了他的第一个天文研究项目,对月球的一次彻底研究。在11月30日至12月18日期间,他观察并绘制了我们这颗卫星历经的月相变化,留下不少于8张绘图。
关于月亮,触动伽利略的,还有后来其他人的,是新仪器所揭示的月面凹凸不平。根据当时流行的亚里士多德地心宇宙论,天界是完美无瑕、永不改变的,天体是完全光滑的,呈球形。月亮上裸眼可见的大斑点,通过特殊设计一般可以解释。例如,人们可以假设完全光滑的月亮上那些部分吸收、然后发出的光与其他部分不尽相同。但是,哥白尼理论已经,这么说吧,把地球置于诸天之中,也就开始模糊了充满变化和腐败的地上与不变和完美的天界之间的区别。此外,1572年出现的一颗新的星星(超新星)和1577年的彗星被证明是在天界而不是(如亚里士多德所说的)在地球大气范围之内,都已经对天界的不变性和完美性造成了沉重的打击。然而,很少有人完全认同这些新发展对其概念工具的影响。
1609年8月伽利略写给威尼斯总督莱昂纳多·多纳托(leonardo donato)的一封信的草稿,以及伽利略对木星卫星观测的第一批记录,由密歇根大学提供。
当伽利略用他放大20倍的窥镜察看月球时,它的表面似乎没有任何光滑之处:它看起来粗糙而且不均匀。光明和黑暗之间的分界线(明暗界线)根本不是一条光滑的曲线,人们以往认为,如果月球的表面非常光滑的话,界线也应该是光滑的。窥镜里看到的正好相反,它是非常不规则的。在明亮的部分,月面特征明显由黑色线条勾勒出来,随着太阳光线变化,黑色线条有的会变宽阔,有的会变窄;在黑暗的部分,也有一点点的光斑。伽利略得出的结论是,就像地球的表面一样,月球的表面也布满了山脉、峡谷和平原。在1610年1月7日的一封信中,也是描述望远镜观测结果的第一封信,他这样写道:
……极其明确地可以看出,月亮根本没有一个平坦、光滑和规则的表面,很多人相信它和其他天体都是光滑的,但恰恰相反,它是粗糙的、不均匀的。简而言之,观察证明,理智的推理只能得出这样的结论,月亮上布满了凸起和空洞,类似于地球表面上散布的山脉和山谷,但尺寸还要更大。
伽利略接下来相当详细地描述这些现象,就好像为数月之后出版《星际信使》做的排练,只是书中发表的观察和结论更为详尽。他还提到他即将完成一架可以把物体放大30倍的仪器,并补充说:“上述所有的观察,都不曾被人看到过,没有精巧的仪器也没人能看到,因此我们可以相信,这是世界上第一次如此近距离地、如此清晰地发现关于天体的情况。”
因此,在这个时候他已充分意识到他所观察现象的历史重要性。不过,在1月7日他还不知道的是,他提到的另一个观察结果将使他在未来三个月后一举成名:
除了对月球的观察之外,我还在其他星星那里观察到以下情况。首先,用窥镜看到了许多恒星,而在没有窥镜的情况下是看不到它们的;仅仅在今天晚上我才看到,木星旁边伴随着三颗恒星,由于它们太小而(用裸眼)完全是不可见的;它们的布局呈现为以下形式:
如上所述,有别人已经注意到了,用窥镜比起用裸眼可以看到更多的恒星。但伽利略在这里画出了他认为是木星附近的三颗恒星的布局。他的注意力被它们吸引住了,因为它们与木星形成一条直线,而且就其大小来说它们显得非常明亮。在接下来的几天里,他发现它们根本不是位置固定不变的恒星。
这封信还提到,行星用窥镜看起来呈现为小球的形状,就像小小的月亮一样,而恒星不是这样——他在著作《星际信使》中详尽地指出,恒星仍是一个点。为了避免我们认为所有这些观察都很容易,伽利略提醒他的通信对象:……仪器必须保持稳固,因此,为了避免因血液在动脉里流动和呼吸本身两者引起的手部颤动,最好把窥管固定在某个稳定位置。应该用布擦拭玻璃,使之保持干净清晰,否则它们会因为呼吸、潮湿或有雾的空气,或从眼睛蒸发的水汽本身而变得模糊,特别是在天气温暖的时候。
应该注意的是,伽利略所使用的那种类型的望远镜,是以凹透镜作为目镜,呈现的目标是倒立的,视野非常小。在放大20倍或更多的情况下,这样的仪器最多显示月亮直径的一半。这样小的视场使仪器难以使用,特别是在没有牢固支撑的时候。像木星这样的小天体用窥镜绝对不容易找到,而且极难使其保持在视野之内。
1月7日的这封信是关于望远镜观测天象的第一次科学讨论,除了提到木星的卫星之外,它还是9星期之后出版的《星际信使》的大纲。但正是伽利略发现的那些天体引发了使伽利略成为著名人物的一连串事件。
伽利略在宗教裁判所
……
经过一番考虑之后,伽利略选择了《星际信使》( sidereus nuncius )作为他这本小书的书名。单词 nuncius 既可以表示信使,又意味着信息。因为在通信中提到了这本书的时候,他使用的是意大利语 avviso ,即公告或快信(甚至是avviso astronomico即“天文公告”这样的名字) ,我们可以假定他本意是这个词的后一种意思,我们因此应该把书名翻译“星际信息”(starry message或sidereal message)。但是伽利略同时代的许多人,包括约翰内斯·开普勒,都认为nuncius的意思是使者,伽利略多年来并没有反对这种解释。因此,将他这部著作称为《星际使者》的传统就扎根了,因此我并没有偏离这个传统。
本文摘自《星际信使》,上海人民出版社2020年8月出版,略有编辑,以原文为准。部分图片来源于网络,侵删
来源:新书季
上观号作者:书香上海