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天上一天,地上一年?若宇航员在月球停留一天地球上过了多久?

2024-10-04科学

古人传说中便有「放招弓,上天打日射精」的后羿,以及嫦娥飞升到月宫的传说,而至今为止,我国也成功实现了神舟实验飞船的航天测试。

在古人和现代人的时间长河中,太空探索历来都是人们热衷的话题,也是不同国家展示自身综合实力的「大舞台」。

在美苏「冷战」氛围中,美国总统肯尼迪发表登月宣言,引发了后来的阿波罗计划。

50多年前,阿波罗11号飞船正是在这种氛围中成功登月的。

如果一名宇航员在月球上停留1天,地球上便过了多久呢?

古人不是就有「天上一天地上一年」吗?

这会是什么道理呢?

传统神话与现代科学。

在我国古代,有着我国大部分人都耳熟能详的传说,那就是后羿和嫦娥的故事。

这个神话的传说版本非常之多,这里先用最有代表性的一种简略版本来叙述一下这个故事。

在古时候,有着射日神箭的后羿,曾经用射日神箭打死了一位威逼临近的夏天之王,让大地人民免除了酷热极端天气的折磨,免于此人祸害。

后羿这个善良的英雄,于是收起了大太阳,后来还收起了瘟神桃树,让人间不会有瘟疫,大家更加快乐安康。

这个版本的故事到此为止了,但是大家都知道其实肯定还有后续。

我们大家肯定还知道嫦娥的故事,而这个后续无非就是:后羿最终还是身不由己吞了仙丹,但是至于他最终钻进了月宫还是什么地方,大家众说纷纭。

有另一个版本说,关于嫦娥的事情早就和后羿没有什么关系了,甚至嫦娥也不是被送上月亮的,而是自愿去的,因为她看着人间的繁华不如自己在月宫清静开心,于是自告奋勇去了月亮。

这个版本的故事显然和前一个版本就是相互矛盾的,这里就不再浪费时间了。

另一个则是不确定后羿最终去了月宫还是别的地方,关于嫦娥的事情则是她和玉兔、吴刚一起成为月亮上的玉露仙子的事情。

这个版本的故事则不管前面是哪个版本都是错误的,因为我国的「月亮上有玉兔」这种说法完全是后来受到外来影响故意加入到故事中的。

最终这几种版本的故事就是我们今天最常见的关于嫦娥的故事了,至于哪个版本是真的,反正我个人是不敢断言的。

在这个故事中,有一句谚语正好回答了我们的问题,那就是「天上一天,地上一年」。

古人早就知道了我们现在才明白的道理,那就是地球和月亮的时间单位不一样,每天经历的时间长度也因此不一样。

这是为什么呢?

这便是因为地球和月球的自转速率,也就是说地球自转一圈要经历的时间和月球绕地球一圈要经历的时间不一样。

地球与月球。

地球自转一圈所经历的时间是24小时,这个大家都知道。

而月球绕地球一圈所经历的时间又是多少呢?

这个大家也基本上都知道,那便是一个月,也就是29.53天。

这便构成了我国最常见的那几种后羿嫦娥的故事中所说的天上的时间单元和地上的时间单元不一样的最根本原因,尽管这种说法其实是不完全准确的。

事实上,我国古人所说的是天上的「气」在地上经历了一年,而不是指自转时间,但是这里我们先不展开讨论。

回到我们最初的问题,如果一个宇航员在月球上停留1天,地球上就过了多久呢?

这里就需要用上我们之前说的这两者的差异了。

我们都知道月亮只有无光的一面,所以其实即使是在大家想的那样的月亮上看了商量时间,也是看不到的。

所以这个宇航员想要看到地球一天,必须要等到自己的月球之旅结束,回到地球上的时候自己刚好也经历了自己的一个月,这样才能看到自己的地球一天,这样一来,自己显然不是在地球上过了一天,而是在月球上过了一个月。

但是自己飞回地球又只花了1天的时间,这样自己不就是用一个月的时间在地球上掉头发了嘛。

这显然是不科学的,这里就要用上我们之前所说的24小时和29.53天的差异了。

我们可以算出,只要这名宇航员在月球停留了87天,地球上就过了一天。

这里还得涉及一个更烧脑的问题:地球有多大年龄,月球有多大年龄?

时间有多悖论?

身处在地球上的我们,应该都会非常确定的告诉自己:经历了460亿年的岁月洗礼,地球还剩下了一颗28岁的小嫩地球。

但是当我们把这个问题抛向月球的时候,却发现它比自己的大哥地球还要小。

就算是把最早的地月同轨说拿来比较,这个月球也虽然比不上我们现在的地球,但认为它只落后了1亿年左右也不是不能理解的。

这是为什么呢?

这是因为地球和月球在时间上的关系,也正是因为这个原因,地球和月球才会有这个悖论。

前面我们提到过地球自转一次要花24小时,而地球公转一圈则需要一年的时间,那么这两个时间的差异就构成了地球上的时间单位比较熟悉的365天。

有人或许会问,那若是太阳自转一次不是也要一年吗,那是因为我们现在所使用的时间体系是根据太阳黄道周转来划分的。

我们都知道太阳是太阳系的中心,地球绕太阳公转,这个时候我们所说的太阳自转和黄道周转显然就不是一回事了。

太阳的自转速度是非常惊人的,能够做到只用27天不到的时间就完成一大圈的公转,也就是说它的自转速度是火星的27倍。

如果地球达到了太阳这个速度,那么它的自转时间就不再是24小时,而是10倍24小时,也就是说它的自转时间将会和365.25天相等,那它的公转时间就和自转时间相等了。

地球只要离太阳远一点公转慢一点,地球的时间和他的公转时间就慢了一点,但是当地球的公转时间和自转的时间不是1:1的时候,时间就出现了差异。

这个过程就像是一辆车行驶的时候,前轮比后轮转得慢,那么这个车就会往前偏,这个差异也正是月球和地球年龄差距的原因。