古人傳說中便有「放招弓,上天打日射精」的後羿,以及嫦娥飛升到月宮的傳說,而至今為止,中國也成功實作了神舟實驗飛船的航天測試。
在古人和現代人的時間長河中,太空探索歷來都是人們熱衷的話題,也是不同國家展示自身綜合實力的「大舞台」。
在美蘇「冷戰」氛圍中,美國總統堅尼地發表登月宣言,引發了後來的阿波羅計劃。
50多年前,阿波羅11號飛船正是在這種氛圍中成功登月的。
如果一名太空人在月球上停留1天,地球上便過了多久呢?
古人不是就有「天上一天地上一年」嗎?
這會是什麽道理呢?
傳統神話與現代科學。
在中國古代,有著中國大部份人都耳熟能詳的傳說,那就是後羿和嫦娥的故事。
這個神話的傳說版本非常之多,這裏先用最有代表性的一種簡略版本來敘述一下這個故事。
在古時候,有著射日神箭的後羿,曾經用射日神箭打死了一位威逼臨近的夏天之王,讓大地人民免除了酷熱極端天氣的折磨,免於此人禍害。
後羿這個善良的英雄,於是收起了大太陽,後來還收起了瘟神桃樹,讓人間不會有瘟疫,大家更加快樂安康。
這個版本的故事到此為止了,但是大家都知道其實肯定還有後續。
我們大家肯定還知道嫦娥的故事,而這個後續無非就是:後羿最終還是身不由己吞了仙丹,但是至於他最終鉆進了月宮還是什麽地方,大家眾說紛紜。
有另一個版本說,關於嫦娥的事情早就和後羿沒有什麽關系了,甚至嫦娥也不是被送上月亮的,而是自願去的,因為她看著人間的繁華不如自己在月宮清靜開心,於是自告奮勇去了月亮。
這個版本的故事顯然和前一個版本就是相互矛盾的,這裏就不再浪費時間了。
另一個則是不確定後羿最終去了月宮還是別的地方,關於嫦娥的事情則是她和玉兔、吳剛一起成為月亮上的玉露仙子的事情。
這個版本的故事則不管前面是哪個版本都是錯誤的,因為中國的「月亮上有玉兔」這種說法完全是後來受到外來影響故意加入到故事中的。
最終這幾種版本的故事就是我們今天最常見的關於嫦娥的故事了,至於哪個版本是真的,反正我個人是不敢斷言的。
在這個故事中,有一句諺語正好回答了我們的問題,那就是「天上一天,地上一年」。
古人早就知道了我們現在才明白的道理,那就是地球和月亮的時間單位不一樣,每天經歷的時間長度也因此不一樣。
這是為什麽呢?
這便是因為地球和月球的自轉速率,也就是說地球自轉一圈要經歷的時間和月球繞地球一圈要經歷的時間不一樣。
地球與月球。
地球自轉一圈所經歷的時間是24小時,這個大家都知道。
而月球繞地球一圈所經歷的時間又是多少呢?
這個大家也基本上都知道,那便是一個月,也就是29.53天。
這便構成了中國最常見的那幾種後羿嫦娥的故事中所說的天上的時間單元和地上的時間單元不一樣的最根本原因,盡管這種說法其實是不完全準確的。
事實上,中國古人所說的是天上的「氣」在地上經歷了一年,而不是指自轉時間,但是這裏我們先不展開討論。
回到我們最初的問題,如果一個太空人在月球上停留1天,地球上就過了多久呢?
這裏就需要用上我們之前說的這兩者的差異了。
我們都知道月亮只有無光的一面,所以其實即使是在大家想的那樣的月亮上看了商量時間,也是看不到的。
所以這個太空人想要看到地球一天,必須要等到自己的月球之旅結束,回到地球上的時候自己剛好也經歷了自己的一個月,這樣才能看到自己的地球一天,這樣一來,自己顯然不是在地球上過了一天,而是在月球上過了一個月。
但是自己飛回地球又只花了1天的時間,這樣自己不就是用一個月的時間在地球上掉頭發了嘛。
這顯然是不科學的,這裏就要用上我們之前所說的24小時和29.53天的差異了。
我們可以算出,只要這名太空人在月球停留了87天,地球上就過了一天。
這裏還得涉及一個更燒腦的問題:地球有多大年齡,月球有多大年齡?
時間有多悖論?
身處在地球上的我們,應該都會非常確定的告訴自己:經歷了460億年的歲月洗禮,地球還剩下了一顆28歲的小嫩地球。
但是當我們把這個問題拋向月球的時候,卻發現它比自己的大哥地球還要小。
就算是把最早的地月同軌說拿來比較,這個月球也雖然比不上我們現在的地球,但認為它只落後了1億年左右也不是不能理解的。
這是為什麽呢?
這是因為地球和月球在時間上的關系,也正是因為這個原因,地球和月球才會有這個悖論。
前面我們提到過地球自轉一次要花24小時,而地球公轉一圈則需要一年的時間,那麽這兩個時間的差異就構成了地球上的時間單位比較熟悉的365天。
有人或許會問,那若是太陽自轉一次不是也要一年嗎,那是因為我們現在所使用的時間體系是根據太陽黃道周轉來劃分的。
我們都知道太陽是太陽系的中心,地球繞太陽公轉,這個時候我們所說的太陽自轉和黃道周轉顯然就不是一回事了。
太陽的自轉速度是非常驚人的,能夠做到只用27天不到的時間就完成一大圈的公轉,也就是說它的自轉速度是火星的27倍。
如果地球達到了太陽這個速度,那麽它的自轉時間就不再是24小時,而是10倍24小時,也就是說它的自轉時間將會和365.25天相等,那它的公轉時間就和自轉時間相等了。
地球只要離太陽遠一點公轉慢一點,地球的時間和他的公轉時間就慢了一點,但是當地球的公轉時間和自轉的時間不是1:1的時候,時間就出現了差異。
這個過程就像是一輛車行駛的時候,前輪比後輪轉得慢,那麽這個車就會往前偏,這個差異也正是月球和地球年齡差距的原因。