你知道嗎--現代科學中的100個問題

第6部分 (第3/4頁)

時，月面的凸起就被“凍結”起來，有一處凸起就在我們所看到的這一面的正中央，永遠對著我們。另一處就在我們所看不到的那一面的正中央，永遠揹著我們。在月球執行時，這兩處都不再變動位置，於是不再有升降變動，也就沒有摩擦效應來改變月球的自轉週期了。因此，月球將永遠保持著以同一面朝向我們的狀態。你瞧，這並不是出於巧合，而是引力和摩擦作用的必然結果。

月球的情況是較為簡單的。在一定條件下，潮汐摩擦力可以造成更復雜的穩定條件。例如，近八十年來，人們一直認為水星（離太陽最近的行星，受太陽引力的影響最強烈）也象月球以一面朝向地球一樣，總是以一面對著太陽。實際上人們已經發現，在水星的情況下，摩擦效應能造成周期為５８天的穩定自轉，這剛好是水星繞太陽公轉週期——８８天——的三分之二。

第26節

只要能夠假設宇宙間所有各個物體的質量都集中在一點，牛頓的萬有引力定律就可以用十分簡單的公式表達出來。如果物體是在很遠的地方，我們就可以作這種假設。但是，物體彼此離得越近，就越需要把質量是分佈在一個大區域裡這一點考慮進去。

即使在這種情況下，只要能保證如下兩點，結果也還是很簡單的：（１）物體是一個圓球；（２）它的密度沿半徑方向對稱分佈。所謂“沿半徑方向對稱分佈”，是指這樣的情況：如果物體在中心上密度很大，而在離開中心時密度變得越來越小，那麼，無論我們從中心點沿哪一條半徑向外走，它的密度都以同樣方式減小。即使密度有什麼突變，也沒有什麼關係，只要這種變化在從中心向各個方向走時都同樣發生就行。

所有天體，只要它們足夠大，就幾乎都滿足這兩個條件。它們在形狀上一般都很接近於球體，密度也差不多總是沿半徑對稱的；當然，在天體彼此相隔十分近的時候，應該允許出現一定的偏差。在研究月球和地球間的引力效應時，就要考慮到地球不是個正球體，它在赤道區域內有些隆起。隆起部分的多餘物質產生了自己的微小的引力效應，這是必須考慮進去的。

二十世紀六十年代，美國把幾隻空間容器（“月球軌道探測”）發射到圍繞月球執行的軌道。由於詳細地掌握了月球的大小和形狀，火箭專家相信自己能夠精確地計算出這些容器環繞月球的速度該有多大。然而，使他們驚訝的是，他們發現這些空間容器在軌道的某些地方走得太快了一點。

人們對這些軌道進行了詳細研究，結果發現，空間容器在飛越月球上廣大的叫做“海”的地區——這是一些平坦的地區，幾乎沒有火山——時，速度會稍稍變快一些，這隻能是由於月球的密度沿半徑並不十分對稱而造成的。在這些“海”中，一定存在著太多的質量，所以產生了事先沒有預料到的附加引力效應。於是，天文學家開始談起“質量集中”，或者簡稱為“質集”的現象來了。

質集是什麼原因造成的呢？

現在有兩種理論。有些天文學家認為，這些平原地區是由極大的隕石在月球上碰撞出來的特大號環形山，這些隕石可能埋入地下，至今仍在那裡。它們的主要成分可能是鐵，比普通月面物質的比重要大得多，因此會呈現出質量高度集中的異常現象。

第二種理論認為，在月球的早期，月面上的“海”真的是海洋。在海水被蒸發到星際空間之前，海底積聚了厚厚的沉積物，這些物質現在還在那裡，造成了多餘質量的集中。

將來進一步對月球進行探索，準會確定出這兩種理論是否有一個是正確的，以及是哪一個是正確的。一旦知道了真情，它又會再告訴人們許許多多關於月球（以及地球）的早期歷史。

第27節

從某種角度來看，由於人們已做的工作畢竟有限，因此不應對這幾次月球探險抱有過多的指望。我們已做到的，充其量只是在相當於南北美洲總面積那樣大的月球上，從相距很遠的六個地點挖得了一些月面物質而已。宇航員每次來至月面上，都會有一些驚人的發現，但是，這離解答月球之謎可以說還相隔十萬八千里呢！

何況，天文學家和地質學家也只不過剛剛著手工作。對月球上岩石的研究需要進行好幾年。這一課題可能會有很大的用處，因為在這些岩石中，有一些是在太陽系開始存在的最初幾億年裡生成的，它們已有四十億歲上下了。在地球上，迄今仍沒有找到這種早期生成、並且無變化地保留了下來的物質。

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由於人們對月面物質化學成分進行研究的結果，有一點