月球之书

《月球之书》记录了人类探索月球历史的100个里程碑事件，是一本天文学爱好者必不可少的月球知识百科。
　　在《月球之书》中，天体生物学家、科学作家大卫·沃姆弗兰什带领我们按照时间顺序了解千百年来人类探索月球过程中非常重要的时刻，感受和体验这一段既发人深省又妙不可言的、涵盖了从古老的月球神话到未来月球建构的探索之旅。
　　这一段旅程所记录的月球探索历史上的100个精彩瞬间包括：
　　潮汐力减缓了地球的自转，把月球推得更远
　　古希腊人对月相的探索
　　埃德蒙·哈雷创立了地球物理学，为研究太空辐射奠定了基础
　　爱因斯坦利用月球证明广义相对论
　　阿波罗11号的成功登月为未来的科学任务铺平了道路
　　新一代月球探测器发射升空

大卫·沃姆弗兰什，博士，一名天体生物学家、空间医学研究员和科学传播者。他从以色列特拉维夫大学萨克勒医学院获得医学博士学位后，在布兰迪斯大学、宾夕法尼亚大学、NASA约翰逊航天中心（JSC）完成了博士后研究工作，并加入了NASA的第一批天体生物学研究团队。在约翰逊航天中心从事研究工作时，他曾在大卫·麦凯博士（Dr.David S.McKay，已故）的指导下工作和学习。麦凯博士是NASA天体生物学项目的奠基人，并在几十年前就已经开始训练宇航员进行月球野外地质研究。
　　20年前，沃姆弗兰什曾是NASA冰质木卫轨道飞行器（Jupiter Icy Moons Orbiter）科学定义小组的成员，并与行星学会合作实验，三次将微生物样本送人太空，其中包括“和平实验”项目，在这个项目中，一名以色列学生和一名巴勒斯坦学生作为合作研究人员，与沃姆弗兰什和其他同事一起研究了NASASTS-107航天飞机上的微生物样本。2011年，俄罗斯联邦航天局的福布斯一土壤探测器（Phobos-Gruntprobe）试图往返火卫一，大卫与行星学会合作，致力于将天体生物学实验纳入该探测器项目。
　　从童年起直至长大成人后，沃姆弗兰什一直深受卡尔·萨根博士的启发，在科学期刊和科普出版物上发表了大量文章，包括《连线》、《科学美国人》、《航空与太空》和《飞跃》等杂志期刊。他的文章涉及的科学主题涵盖面之广'从寻找地外生命、太空探索到遗传学、神经科学、生物技术、生命起源和科学史。2017年，沃姆弗兰什给露西·霍金和史蒂芬·霍金的《乔治和蓝月亮》（George and the Blue Moon）一书撰写了一篇关于人类冬眠可行性的短文。《月球之书》是大卫的第一本个人著作。

对大多数人而言，美国国家航空航天局（NASA）的“阿波罗计划”就是月球探测的代名词。其实人类很早就开始探测月球了，“阿波罗计划”只是这一探测历史长河中的一小部分。本书从大约45亿年前月球的形成讲起，按照时间顺序，着重介绍人类探测月球历史中的100个里程碑事件。在介绍每个里程碑事件的过程中，我们会讨论现代月球科学中的知识、理论、假设和思想，还有月球对人类文明的重大影响，比如月球与历法、古代宗教的关系，以及月球探索对天文学和其他自然科学的影响，当然也包括20世纪中叶人类的登月计划和各种宇航科技的发展。在研究这些议题时，我还偶然发现了一些趣闻，比如1929年的德国电影《月里嫦娥》中刻画了一个技术专家的形象，而这位专家正是整个火箭技术发展的核心人物。
　　当您在阅读这本书时，会注意到我将这些探测月球的时刻进行了分类。早期是按地质事件分类的。在那之后，我将介绍月球探索对古代人类文明的影响，特别是对美索不达米亚文明和古希腊文明的影响。接下来我介绍的是中世纪时期的一系列月球探测，当时的研究重点是月球天文学和普通天文学，以及阿拉伯文明和其他以阿拉伯语作为交流语言的国家、人民对真理的追求。紧接着，我们就进入了欧洲文艺复兴时期及现代文明的初期，望远镜不仅帮助人类看到了月球地貌细节，而且还帮助人类观测到了一些其他天文现象，比如金星也会像月球一样有相位变化。伽利略首次观测到的金星相位变化成了“日心说”与“地心说”辩论的重要转折点之一。这场辩论从古希腊时期就开始了，随着月球探测的不断深入，月亮成了这场辩论的重要配角。
　　在数十亿年前月球环形山及其地貌形成的相关章节里，我还介绍了人类历史上的一些伟大的科学家，他们致力于月球的相关研究并作出了突出贡献。为了纪念他们，后人就用他们的名字来命名月球上著名的环形山。比如我们的书里多次出现的一位重要人物，来自萨摩斯的阿利斯塔克（Aristarchus）。阿利斯塔克环形山大约有4.5亿年的历史，阿利斯塔克用简单而有创意的方法得出月球的大小、月地距离、太阳的大小、日地距离等数据。计算表明，太阳要比地球大得多，因此阿利斯塔克推断，一定是地球绕着太阳转而不是太阳绕着地球转的，这就是最早的朴素日心说。但在阿利斯塔克的那个时代，地心说（以地球为中心）的宇宙模型占主导地位，只有极少数人支持日心说（以太阳为中心）。阿拉伯文明时期，随着对月球运动观测的逐渐深入，人们开始质疑地心说。最终，哥白尼、伽利略和开普勒证明了日心说的正确性，月球上也有以他们名字命名的环形山。
　　到了20世纪，方方面面的联系就更紧密了。火箭推进器的出现，促使NASA的土星五号火箭研制成功，美国和苏联的太空竞赛就此拉开帷幕。这里不得不提到谢尔盖·科罗廖夫（Sergeykorolyov），他是苏联在与美国太空竞赛时的火箭工程师和设计师。另外，美国总统约翰·菲茨杰尔德·肯尼迪在他短暂的任期内也对此发挥了重要影响，这让他也成为登月竞赛中的主角，而美国总统理查德·尼克松的所作所为会让你觉得他更像是在阻碍登月。读完这本书，你就会知道为什么我这么说了。
　　如上所述，书中会重点介绍阿波罗11号及人类首次登上月球之前发生的事。随后还会着重介绍飞行任务，特别是宇航员和在地球上的研究人员所开展的科学研究。目前我们对月球的了解，还有我们所知的地球和其他内行星的早期历史，大部分来自“阿波罗计划”在月球上开展的研究，以及宇航员返回地球时带回来的382千克的月球地质样本。采集这些样本的12名宇航员都非常专业，因为他们接受了数百小时的地质学培训，这足以让他们获得地质学硕士学位了。不过他们中有一个例外，宇航员哈里森·施密特（Harrison Schmidt），他在加入阿波罗17号任务时就已经是地质学博士了。
　　关于计量单位，特别是在阿波罗时期的计量单位，读者们会注意到我用的是公制、英制和航海计量单位。这样做是为了与阿波罗工程中使用的计量单位保持一致，比如它的工程值、压力和推力都是以英制单位来表示的；登月的距离、轨道的高度等均以海里表示；与科学有关的测量（例如收集到的月球材料的数量）则用公制表示。（在本书的前几章里，还提到了另一种叫视距的单位，它是古希腊距离单位，1个视距相当于1个奥林匹克体育场的长度。）
　　本书的最后部分是展望未来，重点讨论了月球上的工业化和太阳能，以及21世纪40年代在月球上建立大型人类基地的可能性等话题。这些展望终将成为现实。在这个新的月球探索时代，新的探险已经开始。

序言
001 45亿年前月球形成
002 45亿年前月球与地球开始潮汐摩擦
003 43亿-37亿年前地球的生命起源和月球
004 43亿-37亿年前月球表面的撞击坑
005 39亿-31亿年前月球“变脸
006 38亿-35亿年前月球火山活动高峰期
007 32亿-11亿年前月球地质年代之厄拉多塞纪
008 11亿年前月球地质时代之哥白尼纪的开始
009 4．5亿年前撞击形成阿利斯塔克环形山
010 4．4亿-150万年前月球帮助了地球上的智慧生命
011 约公元前8000年中石器时代的阴历
012 公元前23世纪人类历史上第一位署名作家
013 公元前22世纪中国上空的日月相遇
014 公元前22世纪-公元前21世纪苏美尔阴历
015 公元前18世纪-公元前17世纪复杂的阴历系统
016 公元前1046-公元前256年中国周朝的月亮观测与记录
017 公元前763年亚述日食
018 公元前747-公元前734年那布那西尔制定标准阴历
019 约公元前7世纪最早记载的月神塞勒涅
020 公元前6世纪非宗教天文学的开端
021 公元前6世纪泰勒斯阻止了一场战争
022 公元前6世纪球形和谐
023 公元前5世纪阿那克萨戈拉受审
024 公元前5世纪希腊人认识月相
025 约公元前350年地球在月球上的弯曲阴影
026 约公元前350年完美天体被毁
027 公元前3世纪初亚历山大图书馆
028 公元前3世纪阿利斯塔克测量月球直径和月地距离
029 公元前3世纪弦月和日心说
030 公元前3世纪厄拉多塞计算地球周长
031 公元前3世纪《数沙者》
032 公元前2世纪用数学研究月球运动
033 约公元前100年安提基特拉机械
034 1-2世纪月球上的脸
035 约150年《天文学大成》
036 500-800年东方天文学家持续观天
037 9-11世纪质疑
038 11世纪看到新月的第一缕光
039 13世纪月球运动新模型
040 14世纪根据月球亮度估计恒星距离
041 14世纪调整月地距离变化
042 1543年只有月球绕地球运行
043 16世纪70年代月球和太阳绕地球运行
044 1581年月球梦之旅
045 1609年开始用望远镜研究月球
046 17世纪不断升级的望远镜能把月球看得更细致
047 17世纪末月球带给艾萨克·牛顿的启发
048 18世纪仪器的改良促进月球天文学的发展
049 18世纪末伯明翰月光社
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参考资料