登陆注册
9043300000022

第22章 我们能登上月球吗

人类登月后发现月球适合人类生存吗?

人类实现登月计划后,我们可以自豪的说:人类是能登上月球的。事实上在很久以前,人类就想象出了很多有趣的登月方式,而许多富于想象力的文学作品也涉及了登月旅行的内容。然而在古老的年代,人类并不了解月球的真实面目,所以把月球看成像印度和埃塞俄比亚一样遥远的地方。

文学家的幻想

根据记载,第一部描述登月旅行的小说是古希腊作家卢森大约在公元165年创作的。小说的主人公利用一对鸟的翅膀飞上了月球。1532年,意大利诗人路德维可·阿里奥斯托写了一部伟大著作,题名为《奥兰多·弗瑞奥索》,其中的主人公是坐着《圣经》故事中的预言家伊里詹所乘坐的那种战车到达月球的。而约翰内斯·开普勒则是使他的主人公在梦中登上月球的,在这个故事中,开普勒第一次真实描述了月球特征,书中描写月球的白天和黑夜相当于地球上的两周。

伽利略的迷惑

自从伽利略利用望远镜更细致地观测了外部空间,开阔了人类的视野后,到月球去旅行就更为人类所关注了。英国作家费朗希斯·古德温所著的《月球人》在其逝世后的1638年出版。这本书中的主人公是乘坐由几只巨鸟牵引的车到达月球的。不难看出,所有这些虚构的故事都是假定地球和月球之间充满了空气,在那个时代,这种假设被认为是理所当然的。地球上,包括山脉顶端到处都充满了空气,这种现象是不是无止境地向外部空间无限伸展呢?直到1643年,人们才发现地球上的空气并不是无限扩展和弥漫的。那么,人们是怎样发现这一现象的呢?

水能从低处抽到高处,而抽到10米高时,就不能再往高处抽了。伽利略对这一现象感到迷惑不解,于是在 1643年要求他的学生——意大利物理学家伊万格尼斯塔·托里拆利对这一问题进行深入研究。

托里拆利认为这种现象好像是由于伸到水下的泵的空心管中的空气被吸出后形成真空造成的。当一部分空气从管中被吸出后,外界空气就会给井水施加压力,并把水压进空心管中。当泵继续工作时,就会有更多的空。气被吸出空心管,空心管中的水就被越压越高。当水柱达到10米高这个限度时,水柱也产生了一个向下的压力。空气给井水液面以一定的压力,同时泵的空心管中的水柱也对井水产生了一定的压力,只有在这两种压力相等的条件下才能使水不再升高。

为了检验这个理论,托里拆利利用水银进行了实验。由于水银的密度是水的密度的13.6倍。所以,如果水银柱与水柱高度相等时,水银柱产生的压力是水柱压力的13.6倍。如果空气的压力能压起10米高的水柱,它也应该能托起0.76米高的水银柱。托里拆利将1.2米长的试管装满了水银,堵住试管开口,倒置在水银槽中。当拿掉试管开口处的活塞后,水银柱开始流出试管,但并没有全部流出,而是在试管内剩下了0.76米高的水银柱。显然水银柱向下的压力与空气的压力平衡了。

这一现象首先说明了空气是能受到重力作用的,它并非是无质量的气体,而是一种物质,实实在在的能充满每个角落的物质,它是不容忽视的。其次,空气柱能托起0.76米的水银柱这个事实说明大气压是有限的,通过这个空气柱的高度和这个柱中的空气质量可精确计算出空气的密度为0.0013克/立方厘米,它的密度仅为水的密度的1/77。如果大气层的空气密度都是均匀的,那么大气层就仅有8千米厚了。

大气层中不同高度的空气密度是不相同的,由于大气层被上方的空气对低层的空气产生压力,而空气比岩石容易压缩,所以低处空气的密度要比高处空气的密度大得多。这一事实后来被法国物理学家布雷兹·达斯科证实了。1648年,他带着试管和水银在半山腰进行实验。当他到达1.8千米高度时,水银柱的高度应该是海平面测出的高度的4/5倍(0.61米)。但实际测到的水银的高度比预想的偏低,只是偏低的幅度并不很大。当到达海拔较高的地方,空气就变得更稀薄了,而且高度越高,这一变化越明显。所以大气层比当时人们想象的要厚得多。

即使是大气层的厚度非常大,但在160千米的高处也非常稀薄,以至于可以忽略掉。这就是说,当我们从地球上出发,奔向月球时,旅途中要经过99.95%的真空带。实际上,除了与地球表面紧密相邻的空间有气压外,其他空间只是含有微量物质的真空区。

在托里拆利对大气层进行研究之前,人们一致认为宇宙中到处充满着空气。如果这是真的,月亮和其他的物体在空气中往来穿梭时,由于和空气的摩擦作用就会不断地损失能量,月球的运动就会越来越慢,直至最后坠落到地球上。同时地球的运动也渐渐减慢,直到最终坠入太阳。实际上这一切都没有发生,因此只可能有一种解释,即只有天体在真空中运行才没有能量损失,星体才能在它们各个不同的轨道上运行不止。

到月球去旅行

由于外层空间是真空的,所以到月球去旅行是非常困难的。我们不能被飞鸟和神龙带到月球上,也不可能依靠魔术战车和梦境到达月球。我们知道,想穿过真空到达月球,最有效的办法就是利用火箭技术。牛顿于 1687年总结出的运动定律中有一条定理,即如果物体的一部分向某处方向快速运动,则这个物体的其余部分就会向相反方向运动。因此,若一个容器装了能转化为热气体的物质,并且气体能从一个狭窄的开口迅速向下喷出,那么容器本身会向上升高,如果达到足够高的速度,它将能离开地球。

1650年,法国作家塞闰奥多·博格瑞斯在《到月球去旅行》一书中谈到了到月球上去的7种方法。其中6种仅是简单的想象,不可能真正实现。然而第7种方法涉及了火箭的原理,比牛顿创立这一理论早35年。 1926年,美国物理学家罗伯特·胡琴斯·古大德建造并发射了第一个由液体燃料提供能源的火箭模型。这看起来是一件微不足道的小实验,但它却为人类登上月球开辟了道路。终于,在1969年7月16日,美国宇航员内尔·奥登·阿姆斯特朗第一次实现了人类在月球上的行走。

人们在登上月球后很快就证明了月球是个没有水、没有空气、没有生命的世界,甚至没有任何迹象表明月球上存在或曾经存在过最简单的微生物。

因为月球比地球小得多,月球中心的温度也比地球中心温度低得多,所以月球状态比较稳定,很少发生火山活动。因此,月球表面的岩石存在的时间要比地球上的长得多。

答:人类登月后发现月球没有大气,没有水,不适合人类生存。

同类推荐
  • 科学我知道-Why地球

    科学我知道-Why地球

    本书主要讲述的是:地球与宇宙的关系、地球是怎样诞生的、“水成论”与“火成论”是如何论争的、“地槽—地台学说”等。
  • 科学文库——目击天文奇观

    科学文库——目击天文奇观

    本书主要讲述的是:日食、太阳黑子、耀斑、日珥、太阳风、月食、凌日、行星连珠、流星、掩星、彗星、星云、星团、红巨星、白矮星、中子星、黑洞、白洞、极光。
  • 百科知识-科普新课堂:大脑探秘

    百科知识-科普新课堂:大脑探秘

    作为“万物之灵”的人,在形体上不如许多动物高大;也没有狮子、老虎那样的奔跑速度;人的嗅觉远远不如狗灵敏;人的眼睛没有鹰隼敏锐;即使是游泳世界冠军,在水里也不会像鱼儿那样游得自由自在;如果没有飞行器的帮助,人不能像鸟儿那样在空中高高飞翔……
  • 必知的战机舰艇

    必知的战机舰艇

    军事战争既有保卫和平反对侵略的正义战争,也有进行武力占领践踏正义的侵略战争,但不论什么战争,都具有极大的破坏性,我们都应当避免发生。军事人物既有和平的护卫者,也有发动战争的恶魔。无论是军事领袖,还是元帅将领或英雄,他们都是人类和平的守护神,是人类正义的化身和良知的体现,他们的聪明才智和大无畏的精神是人类宝贵的精神财富,我们必须不断学习和发扬,让其精神永垂不朽。军事历史是我们了解人类发展的主要窗口。军事与政治向来是相伴相随的,军事历史是政治历史的演绎,也是政治历史发展的高潮。
  • 科学谜团:探索科学奥秘

    科学谜团:探索科学奥秘

    本书为大家解开人类之谜、生物之谜、古文明之谜、海洋之谜、科技之谜、恐龙之谜、未解之谜等内容。
热门推荐
  • 尧年

    尧年

    尧年,即盛世。祝我们都活在太平无虞的盛世,愿我们都顾惜怡乐未央的尧年。敬自由与爱情,敬今岁与尧年!
  • 星际游轮之寰宇晨曦

    星际游轮之寰宇晨曦

    披着萝莉皮的老妖精,被穿越大神扔到科幻世界中,被各种大坑砸扁后,小宇宙爆发努力往上爬的故事。(随兴趣而写,不定期更新。)
  • 猛龙天云剑-青云篇

    猛龙天云剑-青云篇

    剑啸当空,爪破苍穹;屠血狂魔,剑狂寒山;邪君萧然,冥府鬼枭。血酬惩恶,救世医仙;疾风静云,馨女倾城,寒冰凤凰,痴情冷月;这是一群年轻人的异世冒险世界!
  • 七战拾遗

    七战拾遗

    不生不死,怎样的悲凉?幼年有机缘,有天资,获得了太多的荣耀,然而人心难测,面对血海深仇,他变了。离开熟悉的大陆,一步步艰难的行走,跌跌撞撞,却始终不能停下,他有太多的执念。然而。当他接触到更强的层次,一个巨大的疑惑浮现。那些至强着为什么甘愿不生不死的活着?他们不敢生,用尽办法隐藏自己,封印镇压自己。他们不敢死,那样就会变成罪人。到底是怎样的悲楚。五行练体第一步。修灵第二步。修魂第三步。而之后登临道之极境的七境。心中一丝清明,抛却凡尘往事,对吗?心魔?不,那不是阻挡我摒弃执念的理由。打碎它,还我本来面目!
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 萧山亡魂

    萧山亡魂

    深夜:一个人的教学楼,数年前的失踪疑案,诡异的脚步声,飘忽不定的红色连衣裙,凄凉的身世,无助的哭喊,请准备好经历这一份惊悚,获得新生!
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 青丝如缕烬成烟

    青丝如缕烬成烟

    儿时的初见,成为她一生的痴恋。一场赐婚,风光大嫁,她成了万众瞩目的辰王妃。本以为能厮守终生,却没想到是她所有痛苦的开始。当一切真相大白,泪湿了谁的眼?断崖边,她一袭白衣,笑容倾城,刺痛了他的眼:“夜北辰,若有来生,愿永不复相见。”
  • 网王之绝对强者

    网王之绝对强者

    姜煜,重点学校的学霸中的战斗机,传说中别人家的孩子,网球技术更是不逞多让。莫亦宸,混在重点初中一群学霸中的伪学霸,在网球上是个名副其实的天才少年。两人来到日本,开始他们的新旅程。【更新时间不定期。】
  • 异界修真魔法录

    异界修真魔法录

    异族的阴谋正将整个大陆拖入战争的旋涡,等待着主角他们的究竟是荣耀,还是死亡?书群:980915883,欢迎大家加入来取名字呀~