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专注于电动车和能源领域的播客主持人和内容创作者。
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@主持人 :自古以来,人类就观察到月食现象,并对其产生各种神话解释。随着科学的发展,我们对月食的理解也从神话走向科学。月食发生时,地球位于太阳和月亮之间,阻挡了阳光照射到月亮上,这与日食的原理类似,但由于地球比月亮大得多,因此月食比日食更频繁,且全球可见。月食分为三种:全食、偏食和半影食。在月全食时,月亮不会完全变黑,而是呈现红色,这是因为地球大气层散射阳光的结果,与日出日落时天空呈红色的原理相同。从月球表面观察月全食,可以看到环绕地球的光环,这是由于地球大气层散射阳光造成的。月食并非每个满月都会发生,这是因为月球轨道的倾斜以及太阳、地球和月亮需要精确对齐。 古代不同文明对月食有不同的解读,这些解读反映了当时人们对宇宙的认知水平。古巴比伦人是最早系统性观测和记录月食的文明之一,他们将月食视为预兆,并发现了沙罗周期,这是人类在预测天文学方面取得的早期成就之一。中国古代对月食有持续而全面的记录,并将其解释为天龙或蟾蜍吞噬月亮。古埃及人将月食与宗教历法和神话联系起来,认为月食威胁了宇宙秩序。古印度吠陀文献中也记载了月食,并将其解释为罗喉吞噬月亮。玛雅文明对月食的预测非常精确,他们认为月食是宇宙平衡被破坏的时刻。阿兹特克人认为月食是危险和宇宙混乱的时刻,孕妇会采取措施保护胎儿。 古希腊哲学家对月食的本质有了更深入的理解,例如阿那克萨哥拉斯理解到月食是地球遮挡阳光造成的。伊斯兰黄金时代的天文学家继承和发展了希腊天文学知识,对月食的预测进行了改进。伊斯兰科学家既理解月食的科学解释,也承认其宗教意义,他们认为月食是上帝力量的体现。中世纪欧洲的修道院编年史经常记录月食,但当时的普遍解释仍然倾向于超自然现象。哥伦布利用对月食的预测,成功地利用了当地人的迷信心理。 人类对月食的观测历史,反映了人类对自身在宇宙中位置的理解以及科学的进步。从对月食充满恐惧和迷信,到能够精确预测和科学解释,这展现了人类认识宇宙的漫长历程。

Deep Dive

Chapters
A lunar eclipse happens when the Earth passes between the Sun and the Moon, casting a shadow on the Moon. This can only occur during a full moon. Lunar eclipses are more frequent than solar eclipses because the Earth is bigger than the Moon, and its shadow is larger.
  • Lunar eclipses occur when the Earth is between the Sun and the Moon.
  • They are more frequent than solar eclipses due to the relative sizes of the Earth and Moon.
  • The Earth's shadow is much larger than the Moon's shadow.

Shownotes Transcript

自人类仰望夜空以来,他们就注意到,每隔一段时间,在满月期间,月亮会短暂地变暗,或者至少会改变颜色。他们经常为这一事件创造神话般的解释。最终,古代人开始记录它的发生,并能够计算出它何时会发生。随着我们对宇宙了解得越来越多,对月亮变化的解释变得不那么神话化,而更科学化,但这仍然是一场值得一看的景象。

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当地球直接位于太阳和月亮之间,阻挡阳光到达月亮时,就会发生月食。这只能在满月时发生,此时所有三个天体都在一条直线上。这被称为“三星一线”。顺便说一句,“三星一线”是英语中最棒的词之一。如果您有机会使用它,它在拼字游戏中价值 25 分。

月食在许多方面都与日食相反,只是地球不是位于月亮和太阳之间,而是位于月亮和太阳之间。虽然这两种现象在概念上相同,但两者之间存在差异。首先,日食发生频率相对较低。日全食是相对罕见的事件,平均每 18 个月在地球上的某个地方发生一次。

然而,当发生日食时,只有地球的一小部分才能看到。对于地球上的任何特定位置,日全食大约每 375 年才发生一次。另一方面,月食每年大约会发生 2 到 5 次。当它们发生时,地球上所有可以看到月亮的人都能够观测到月食。那么,为什么这些相似的现象表现如此不同呢?

这一切都与地球和月亮的相对大小有关。地球比月亮大得多,这意味着它投射的阴影也大得多。由于地球更大,投射的阴影也更大,因此较小的月亮更容易进入它的阴影。这就是为什么月食比日食更频繁,以及为什么整个月亮都能进入地球的阴影的原因。这也解释了为什么日食只发生在地球表面的很小区域。

这是因为月亮投射的阴影非常小。话虽如此,月食也有不同类型。月食一般分为三种。当整个月亮穿过地球的本影(地球阴影的中心最暗部分)时,就会发生月全食。当只有一部分月亮进入本影,而其余部分仍然留在半影(地球阴影的外侧较亮部分)时,就会发生月偏食。

当月亮只穿过半影时,就会发生半影月食,这会导致一种微妙的阴影,通常很难注意到。这是最不引人注目的月食类型,而且通常不会被公开宣传。如果您曾经见过月全食,您可能已经注意到了一些事情。月亮不会完全变暗。与日全食不同,如果您处于全食路径中,它会变得相当黑暗,

月亮不会像新月一样完全消失。相反,它只是变得不那么明亮,并呈现出红色的色调。为什么会这样?当月亮穿过地球阴影的本影时,为什么月亮不会完全消失?也许一个更好的问题是,为什么月亮会变成红色?除了大小之外,地球和月亮之间还有一个很大的区别。地球有大气层。

在月全食期间,地球确实完全遮挡了太阳。然而,光线会穿过地球的大气层。由于瑞利散射(使日出和日落呈现红色的相同现象),月亮看起来是红色的。地球的大气层会弯曲阳光并滤除较短的波长,主要是蓝色和紫色,留下红色和橙色光线照亮月亮。这种效应被称为血月。

那么,如果您站在月球表面,月全食会是什么样子呢?巧合的是,从地球上看,月亮和太阳的大小大致相同。当月亮在日全食期间经过太阳前面时,您实际上可以看到月亮周围的光环。这被称为“贝利珠”,它实际上是阳光从月亮上的山脉之间照射出来。

如果您在月食期间从月球表面观察地球,您会看到类似的东西,但原因完全不同。您会看到地球周围的光环。那个光环来自穿过地球大气层的光线。这就是在月全食期间为月亮提供照明和颜色的光线来源。

阿波罗 12 号任务期间拍摄的一张照片显示了地球遮挡太阳,您会看到 exactly that ring。需要注意的另一件事是,由于月食只能在满月期间发生,因此只有从面向地球的月球一侧才能看到地球遮挡太阳,而永远不会从月球的远端看到。为什么满月期间每月不会发生月食?

好吧,原因与日食每月不会发生的原因相同。月食不会每月发生,是因为月球轨道的倾斜以及太阳、地球和月亮需要精确对齐。月球绕地球运行的轨道相对于地球绕太阳运行的轨道(称为黄道面)倾斜约 5 度。由于这种倾斜,在大多数满月期间,月亮都会经过地球阴影的上方或下方,从而避免了月食。

我刚才描述的所有关于月食的内容都涉及我们对天文学的现代理解。然而,这些知识并非总是已知的。自从我们第一次凝视夜空以来,月食就一直吸引着人类。这些引人注目的天体事件塑造了不同文明的文化信仰、宗教习俗和科学理解。最早对月食进行系统观测的是古代美索不达米亚人。

巴比伦天文学家在泥板上用楔形文字记录天体事件,创造了已知最早的天文日记。巴比伦人主要将月食视为具有政治意义的预兆。他们的记录通常遵循一种模式,首先描述天文事件,然后解释其对王国的意义。

例如,大约公元前 700 年的一块泥板写道:“月亮在 14 日被遮蔽。国王将被他的儿子推翻。”到公元前 8 世纪,巴比伦天文学家已经发现了沙罗周期,这是一个大约 18 年的周期,之后月食会以相似的特征重复出现。这一发现代表了人类在预测天文学方面取得的首批重大成就之一。

被称为《埃努玛·阿努·埃利尔》的泥板包含近 7000 个天体预兆的记录,其中有专门针对月食的部分。中国天文学家或许拥有古代世界最全面、最连续的月食记录。最早证实的中国月食记录可以追溯到公元前 1136 年的商朝,它记录在甲骨文上。

在中国宇宙学中,月食被解释为天龙或蟾蜍试图吞噬月亮。宫廷天文学家的任务是用鼓击打和向天空射箭来吓跑这些生物。政治意义非常重大。未能预测月食可能会导致天文学家被处决,因为这表明皇帝失去了天命。

虽然埃及人留下的关于单个月食及其美索不达米亚对应物的明确记录比他们的美索不达米亚同行少,但月球事件已被整合到宗教日历和神话中。埃及神祇 Thoth 与月亮和时间的测量有关。在月食期间,埃及人认为宇宙秩序受到了暂时威胁。一些象形文字表明,他们将月全食的红色解释为月亮受伤了。

古代印度的吠陀经文,特别是《梨俱吠陀》(大约创作于公元前 1500-1200 年),包含对月食的参考文献。印度天文学家将这种现象描述为 Rahu,一个暂时吞噬月亮的恶魔。大约在公元 400 年,《苏里亚·悉檀多》(世界上最早的天文论文之一)中,印度数学家已经开发出预测月食的复杂方法。

在 6 世纪,天文学家阿耶波多正确地解释说,当月亮进入地球的阴影时,就会发生月食。中美洲天文学家在预测月食方面取得了显著的精确性。德累斯顿抄本(仅存的几部玛雅书籍之一)包含追踪月球位置的表格,其精度足以预测月食。

对于玛雅人来说,月食代表着宇宙平衡受到威胁的时刻。他们认为,在月食期间,月亮正受到太阳的攻击或患病。将进行仪式以帮助月亮恢复。阿兹特克人同样将月食视为危险和可能的宇宙混乱的时刻。孕妇会在月食期间将金属物体放在腹部,以保护未出生的孩子免受毁容。

展示了天文理解如何影响日常生活和医疗实践。希腊哲学家在理解月食的真实本质方面取得了重大进展。据报道,阿那克萨哥拉斯是第一个理解月食是由地球投射到月亮上的阴影造成的希腊人。亚里士多德利用月食期间地球阴影的曲线形状作为地球是球形的证据,这是基于月食观测得出的最早的科学推论之一。

伊斯兰黄金时代的天文学家保存并扩展了希腊天文学知识。在 9 世纪和 10 世纪,阿尔·巴塔尼改进了预测月食的计算方法,而巴格达、开罗和后来的撒马尔罕的观测则详细记录了这些事件。生活在 11 世纪的天文学家阿尔·比鲁尼广泛地撰写了关于月食的文章,并利用月食观测计算了到月球的距离。

伊斯兰科学家普遍理解月食的科学解释,同时承认其宗教意义。许多人将月食视为对上帝权力的提醒,而不是预兆。中世纪欧洲的修道院编年史家经常记录月食。《盎格鲁-撒克逊编年史》例如记录了 734 年的月食。他们说:“……在这一年,月亮就像被血溅到一样,塔特温大主教和比德去世了。”

虽然受过教育的欧洲人通过保存下来的古典文本了解月食的科学解释,但流行的解释仍然倾向于超自然现象。月食经常被视为神圣的警告或即将发生的灾难的预兆。一个著名的历史例子发生在 1504 年,当时克里斯托弗·哥伦布被困在牙买加,船员哗变,当地人拒绝提供食物,他查阅了他的天文历书,发现即将发生月食。

他告诉土著居民,他的神会通过让月亮消失来表达不满。当月食按预测发生时,受惊的当地人迅速提供了补给。月食观测的历史代表了人类持续时间最长的科学努力之一,跨越了文化和几千年。

从令人恐惧的预兆到可计算的天文事件,我们与月食之间不断变化的关系反映了人类对我们在宇宙中位置的理解以及科学进步的演变。《无处不在的日常》的执行制片人是查尔斯·丹尼尔。副制片人是奥斯汀·奥肯和卡梅伦·基弗。

今天的评论来自美国苹果播客上的 Blizzard Runner。他们写道:“我已经赶上了,这让我很沮丧。我去年夏天开始收听这个播客,当时它是在一个不同、不太有趣的播客上查看另一个播客。那一集是关于咖啡的历史,我一边听一边冲咖啡。立刻就迷上了。我已经向朋友和家人发送了多集节目,他们会对这个话题感兴趣。这是我推荐给其他正在寻找有趣内容的人的播客。

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