〈天问〉| 星岛教室

2023-05-11 14:36

端午节,大家都会想起龙舟、糭和屈原,我更想起屈原的作品〈天问〉,全诗373句,问了170多条问题,由天文、历史到身旁发生的事,充满创意,令人赞叹不已。最近ChatGPT的出现,唤醒大家「求学问,要先求问」,学会问问题才最重要,既然屈原问了这么多关于日、月和星宿的问题,让我这个生于2500年后的「后辈」来帮他解答吧!


8大行星

我们常说「世界之大,无奇不有」,其实太空远比地球大了很多很多,我们较熟悉的是太阳系。太阳系主要由太阳和8个受太阳引力吸引的行星组成,8大行星围绕着太阳(恒星)公转,分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星(与太阳的距离由近至远排列);以前是有「9大行星」的,还有一颗是冥王星,后来人们发现冥王星的质量不算太大,国际天文学联合会于2006年将它归类为「矮行星」,以后太阳系便是「8大行星」了。其实太阳系除了已认知的8大行星和5个矮行星外,还有大大小小的天然衞星470个、小行星796354个和4143颗彗星,所以举目望天,确是繁星点点,不计其数。

除此之外,太阳系只是银河系的其中一个星系,估计银河系有1000亿至4000亿个恒星,所以太阳系就如银河系的一粒沙,至于太空上有多少个如银河系般大的其他星系,太空之外又是甚么样的,暂时我们都没法知道,只知道太空是无法想像的大。如果你问我这宇宙有没有外星人,我会说不知道,只是有人曾经说过:「太空那么大,如果只得人类居住,实在太浪费了!」我觉得这推断很有道理。


月球

我们平日不止会仰望星空,观星之馀,也爱赏月。月球是地球唯一的衞星,体积约等于地球的四分之一。月球平均每月承受约3吨的宇宙物质撞击,所以月球表面充满撞击坑,这些陨石坑超过1公里的,估计便有30万个,最大的陨石坑足有2240公里大。由于月球只有薄薄的大气层,加上没有磁场保护,所以完全受宇宙射綫、太阳风粒子和伽玛射綫等影响,月球上的辐射约等于地球的200倍,虽然从以往的经验告诉我们,太空人停留在月球上几天是没问题的,但由于辐射太高,对太空人是相当危险的。

古人常赏月,中国历法便是以通过观察月亮的盈亏判断日期。月亮平均27.32天围绕地球公转一圈,因为地球同时间也围绕太阳公转,所以月亮与地球回到相同的相对位置,即约需要29.53天,所以阴历(旧历)每月都是29或30天。所谓赏月,由于月球的自转和围绕地球公转的速度是一样的,所以我们在地球上永远只看到面对我们的一面,而另一面看不到的,那一面是背着地球的,被称为「月球的背面」。


登月

近年中国努力探月,其实早在1969年7月20日,美国阿波罗11号太空船已成功登录月球,至1972年阿波罗17号完成任务后,美国的太空船6度降落月球,共有12人登录过月球,几十年来,人类从不间断探测月球,但为何再没有人降落月球呢?除了月球的辐射外,另一个重要原因,便是月球上的月尘。

月球的表面覆盖着月球土壤,月壤由岩石碎屑和尘埃组成,由于几十亿年来月球面对被无数陨石撞击,加上宇宙射綫和大幅度温度变化,导致月壤变成微小、坚硬、尖锐和锋利的尘粒,而月球只有地球六分之一的重力,所以当太空船降落月球,或当太空人在月球上步行时,这些微小而坚硬的尘粒便会被扬起飘浮,久经不散;它们会破坏飞船、设备和太空人的制服,而且它们含有极高辐射,对动物的肺部和脑细胞造成极大的伤害;加上月球表面是高低不平的撞击坑和碎石,令安全着陆异常困难,所以降落在月球是一件十分艰难和危险的事。

尽管如此,美国希望在2024年再次登月,中国亦朝着登陆月球而进发,我们期望不久将来,中国的太空人能安全地降落月球,并平安地返回地球。

随着香港和内地的科研紧密合作,说不定未来的登月项目中,也有你们的参与呢!


小思考,大智慧

1. 你认为有外星人吗?为甚么?
2. 太空之大,众星运行有序,你认为太空是如何形成的?
3. 除了降落月球时会扬起漫天的月尘,登月还有哪些难题?
4. 早前内地首次在港选拔太空人,你长大后希望能成为太空人吗?为甚么?
5. 为甚么月球和地球各会自转,我们却永远只可以看到月球的一面?


参考答案

1. 虽然不少科学家皆认为其他星体存在生命的可能性很大,世界各地亦常有发现不明飞行物体(UFO——Unknown Flying Object)的传闻,但直到目前为止,仍没有绝对可靠的证据能证明地球外有生命的存在。
2. 「大爆炸」(Big Bang)理论仍然是现在最成功及最被广泛接受的宇宙诞生理论,亦有人认为宇宙之大,是由神创造的。
3. 温差问题——月球没有大气层,温度变化全由太阳光直接决定。因此,月球日间最高温度可达120℃,而夜间则会降至负180℃。
4. 中国载人航天工程办公室2022年10月宣布启动第四批「预备航天员(太空人)」选拔,并首次在香港挑选「载荷专家」。所谓「载荷」,是指一切航天器上的设备、科学仪器、实验工具、货物等,而载荷专家便是指负责管理上述设备仪器,在太空进行各项科学实验和探测的科学家和工程师等人员。
5. 请扫描右面QR code,观赏由副校长郑俊杰与石芯悠同学以简单的工具,为你解开月球的同步自转,如何令我们只可以看到月球的一面。

文:中华基督教会协和小学(长沙湾)校长、教育评议会主席蔡世鸿,及中华基督教会协和小学(长沙湾)副校长郑俊杰

本栏逢周四刊登,由教育评议会邀请资深中小学老师、校长及大学讲师撰稿,旨在为学生提供多元化的STEAM学习材料,引发学生探求知识的兴趣,将学习融入生活,培养学生的世界观、敏锐的触觉、积极学习的态度。


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