航天員在月球上待一天,地球上是多久?科學家得出的結論讓人意外

漫酱~ 2022/12/08 檢舉 我要評論

吳承恩在《西游記》中,有這樣一段描述:「 地上一日,天上一年」。我們都很清楚,這是古人對外界時空的一種猜想和美好愿景。

隨著愛因斯坦相對論的提出,以及航空航天技術的發展,人類對宇宙有了更多的了解。目前在地球軌道上, 有超過4800顆人造衛星,2個空間站,還有飛往月球、火星,甚至更遠的深空探測器,人類對宇宙的探索,始終沒有放棄。

這不禁讓我聯想到《西游記》中的那段描述,地球上一天的時間,「天上」究竟是多久呢?就以離我們最近的天體月球為例, 在地球上待一天,月球上真的是1年嗎?科學家經過研究和計算,得出的結論讓人意外。

走近月球,人類太空探索的重要一步

每當深夜來臨,除了能看到滿天繁星,月球總是能格外引起我們的注意。月球與地球的平均距離為38440千米,它看起來離我們很近,在能見度高時,通過天文望遠鏡,甚至能看清月球表面的環形山。

關于月球的起源,天文學家們至今沒有達成共識,主要有三種觀點。

達爾文的兒子喬治·達爾文認為, 月球原本是地球的一部分,由于地球的自傳作用,有一部分被甩了出去。隨后又被地球的引力捕獲,從而成為了地球上的一顆自然衛星。

喬治·達爾文對此還給出了自己的理由,他認為月球被甩出地球后,留下一個大坑,也就是我們如今看到的太平洋。

有科學家認為,月球和地球是同時形成的,起初都圍繞著太陽運動。 在萬有引力的作用下,月球逐漸向地球靠近,并逐步被地球捕獲。

另一種說法,則是大家比較熟悉的「小行星撞擊說」,這種觀點認為,一顆小行星撞擊了地球,并產生了大量的塵埃。 這些塵埃逐漸向大氣層匯聚,逐漸凝聚到一起,隨著重量的增加,逐步遠離地球,最終形成了月球。

無論是哪種說法,目前都缺乏十足的證據,也就是說, 目前人類對月球的起源,依然一知半解

也正因為如此,在好奇心的驅使下,1957年10月,蘇聯將人類首顆探月衛星發射升空,開啟了人類探索月球的新起點。

隨后,美國不甘落后,在強大的國力和科技實力支撐下,于1961年至1972年,組織了6次載人登月工程。 阿波羅計劃共將12人次的航天員送上月球,并帶回超過300公斤月壤,也是目前人類唯一成功的載人登月項目。

不過,阿波羅6次載人登月,著陸點均選在 月球的正面,而人類對月球背面的了解,只能通過月球探測器進行。

值得注意的是,雖然美國早前曾公開表示,要停止所有的探月計劃,但該國無法接受還有別的國家進行探索,于是似乎要重啟自己的探月計劃。

地球一天,月球到底是多少時間

通過載人登月和衛星傳回的照片,我們已經很清晰地認識到,月球上根本就沒有「廣寒宮」,也沒有玉兔,留下的是一片凄靜和荒涼。

不過,這絲毫不影響月球對科學家們的吸引力,如果有朝一日,人類可以到月球上生活,地上一年,月球上會是多次時間呢?

可能有人會問,地球和月球是兩個不同的天體,兩者的時間有辦法進行直接比較嗎?

眾所周知,我們如今所使用的時間,每天是24小時,而地球的自轉時間約為23小時56分鐘, 就是我們所謂的「天」,其實是地球自傳的時間

月球的半徑為1737.10千米,質量約為地球的0.0123倍,表面凹凸不平,布滿了被隕石撞擊形成的隕石坑。

科學家通過計算和測量后發現,月球的自轉要比地球慢得多, 月球自轉一周,大概需要648小時,約27天

如果非要將月球上的時間,與地球對比, 在月球上待一天,相當于地球上的27天

這樣解釋,可能很多小伙伴會提出質疑,既然是時間對比,為何都要用地球自傳的24小時,作為「天」的單位。

其實,時間本身并不存在,就像我們所熟知的那樣,時間是人類為了方便生產活動,通過對天體運動的周期,而給出的一個定義。

知道中間的時間差后,有網友作出假設,如若宇航員在月球上長期生存,而他的孩子在地球上生存,兩者的年齡差被27倍的流速抹平后,是否會出現父子二人擁有相同年齡的現象?

科學家認為,對于時間的定義,不能一概而論,至于在月球上生活一天,地球上會消耗更多時間的說法,本身就不正確。

月球作為離我們最近的天體,雖然人類進行很多探索,但依然還有很多問題困擾著我們。

可能有人會馬上聯想到一個問題, 不是說月球總是一面朝著地球,為何月球又有自轉了?

月球自轉嗎 ?都說月球一面始終對著地球,其背面永遠背對著地球

從前面的分析中,我們已經很清晰地認識到,月球是有自轉的。但在大家的印象里,好像月球一直有一面背對著我們。

這種說法沒錯,2019年1月3日,嫦娥四號月球探測器在月背軟著陸,并通過 「鵲橋」中繼星,傳回了人類首張月球背面近景照。

月球有自轉,卻又有一面一直背對著地球,這兩種觀點不是自相矛盾嗎? 其實一點也不矛盾,只是很多人沒有弄清楚其中的運動規律。

我們不妨先來做一種假設,如果月球真的沒有自轉,會不會有一面一直背對著地球。

雖然假設了月球沒有自轉, 但月球會圍繞地球公轉,同時,地球也會自轉和圍繞太陽公轉。這是一個由多種天體同時運動組成的組合體,為了更加直觀,我們可以用下面的示意圖,作為參照進行思考。

從這張動態的示意圖中,我們不難發現, 如果月球沒有自轉,反而會讓我們在地球上,能看到月球的正面和反面。

這不是月球公轉軌道不同相對位置造成的,盡管這問題理解似乎有些搞腦子,但只要靜下心來想一想根本就不是什麼障礙!

既然月球自轉和有一面背對地球都是事實,那這種奇怪的現象,又是如何發生的呢?

因為月球屬于「同步自轉衛星」,它的公轉與自轉周期相同,其本身是在自轉,但從地球上看它卻又像是沒有轉動,因此只能看到月球的一面。

如果沒有從站在地球上看月亮的視角解脫出來,僅從文字上理解,弄清月球自轉的同時,又能保持一面對著地球,確實有些難度。

我們也可以換一種思路,地月系這種奇特的運行狀況可以解釋為潮汐鎖定, 簡單的理解就是兩個相距比較近的天體,質量比較小的天體由于質量比較大的天體的引力作用,變成一面永遠朝向另一個天體的情況。

結語

關于時間的思考,人類從未停止過,霍金的《時間簡史》中,針對時間進行了大量個人思考的闡述。達爾文也曾在狹義相對論中表示, 時間是相對的

對大多數人而言,時間是早上起床的鬧鐘,是中午該吃飯的提醒,是下班接孩子不變的規律,似乎我們一直生活在時間為我們定制的生活中。

時間看不見摸不著,我們卻又離不開時間。飛機飛行的導航,紅綠燈的等待時長,下課的鈴聲等等, 如果沒有時間,這些將變得雜亂無章

時間或許就是一種感覺,選取不同的參照物,我們可能會產生不同的時間感覺。如果將這種感覺上升到不同天體,甚至超越光速的時光旅行,其中的奧妙我們更難理解。

地上一日,天上一年,如今看起來有點天方夜譚,但誰又能保證,隨著人類對宇宙的探索,有沒有可能真的出現這種現象呢?

在大自然和宇宙面前,人類很渺小,我們應該保持求真務實的心態,用科學的手段,去探索這些未知領域。 我們也有理由相信,人類科技的進步,會帶領我們揭開更多的奧秘。

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