地球和月亮之间的距离是怎么测出来的?
月球离地球最近的时候只有35.7万公里,月球离地球最远的时候可以达到40.6万公里。我们熟悉的其实是平均距离,约38万5千公里。与地球和月球本身的大小相比,地月之间的距离可以说相当大。因此,测量地月之间的距离实际上是一件非常困难的事情。除了理论计算外,我们如何知道地月之间的距离?如果使用测量方法,还有什么具体的方法?今天,我们来谈谈这个问题。
天文学界是天文学界非常常见的问题,测距方法也多种多样。
例如:三角测量、光谱、激光测距。要知道,测量地球月亮之间的距离,不是只有我们现代人才能做到的,而是古人能做到的。所以我先介绍一下古人的测量方法。
有一位名叫伊娃谷的古希腊天文学家,他发明了很多精密的观测仪器。为了测量地月距离,他假设太阳光是平行光。然后在土耳其和亚历山大这两个不同的地方通过日全食观测,分别在土耳其和亚历山大进行观测。在土耳其看到的是日全食景象,到达亚历山大的时候观察到日食,其中月亮遮住了太阳面积的五分之四。这样就能推算出月亮的时差。时差是指远离目标的两个不同观察点,观察这个目标的方向差异,两个观察点和目标形成一个角度,即时差角。如果有时间差的话,可以做出相似的三角形,利用平面几何计算出地月距离为37万公里,这可以说已经与我们现在测量的数值比较接近了。
如果在我们的日常生活中测量距离,一般会有尺。但是我们在哪里能找到这么长的尺子呢?即使有这么长的尺,我们也不能拿这把尺来测量。没有什么可以代替尺子,也不需要我们用手拿着的测距工具吗?答案是用激光。显然,可以利用激光来回一趟,然后通过时间*光速=距离得到地月之间的距离。但是这也需要月球上有镜子或接收装置。事实上,科学家们确实这样做了。具体是这样的。当时美国和苏联争夺霸权的时候,举行了军备竞赛,其中竞争了太空技术。双方都在较量谁最先登上月球。后来阿姆斯特朗乘坐的“阿波罗11号”登上月球,这是人类首次实现载人登月技术。