1609年,意大利科学家伽利略研制了一架望远镜,这架望远镜的直径不到3厘米,清晰度不高,但毕竟可以用来观察天体。伽利略用这架望远镜所做的第一件事就是瞄准月球。那时,正统的天文学宣称,月球是一个完美的球体,像水晶一样光滑。然而,伽利略从望远镜里望去,看到的全然不是这么一回事。
月球是一个表面凹凸不平的球体!伽利略为自己的发现感到震惊。他在《星际使者》中描述所见到的情景:“新月之后四五天,当月球现出亮亮的尖角时,明暗两部分之间的界线,完全不是完美球面上那样的圆滑。相反,分界线并不平整,也不规则,充满锯齿形。”
在明暗之间的界线附近,明亮的区域里有些小黑块,阴暗区域中则有些亮点,随着界线移动,黑块减少,亮的部分增加。这现象恰如在地球上,当太阳升空时,山峰照亮的部分增加,山谷阴暗的部分减少。显然月球上有山!
月球上这些山峰和山谷,伽利略把它们描绘成“好似孔雀尾巴上的圆斑”,背着阳光的边缘上有一道黑色带,面向阳光的那一边则照得通明。这应是一些圆形的幽谷,四周围绕着山脉,也就是我们今天所称的“环形山”。
伽利略从确定影子的长度开始,终于算出这些山的高度。他认为某些山高达7000米,超出当时已知的地球上任何山峰的高度。月球比地球小得多,却有更高的山,因此月球表面更加高低不平,他还在自己写的书中绘了插图。
那么,既然月球表面如此高低不平,为什么它明亮部分的边缘呈如此完美的圆形,而不是锯齿状呢?伽利略这样回答:那是因为在明亮部分的边缘上(我们永远只能见到月球的一个侧面)有许多山脉并列着,在我们看来,一条山脉的凹陷部分被另一条山脉的隆起部分填满了,因而边缘部分就呈现出圆形。这就像波涛汹涌的大海,从远处看去,海面似乎是平的,因为所有的波峰高度相同,遮掩了隔开它们的波谷。
现代望远镜发明后,天文学获得了极大的发展。通过望远镜和光学分光镜,人们不但认识到月球是与地球相似的天体,而且发现两个天体的物质都是相同的。于是,许多人开始讨论地球的多样性问题,猜测其他天体是否具有像人一样的生命。
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要想顺手拣来的伟大科学发明是不可想象的。——华罗庚
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