月亮在离地球而远去

百年百篇经典科普[电子书]

文雄

据一九七八年十月英国《自然》杂志报道,美国两位地理学家,普林斯顿大学的卡姆和科罗拉多州立大学的普姆庇,从对鹦鹉螺化石的研究中,提出了一个相当大胆的新见解。他们认为,月亮与地球之间的距离并不是固定不变的,在四亿二千万年以前,月亮和地球之间的距离还不到现在的一半,而一个“朔望月”(相当我国农历的一个月)只有九天。

从鹦鹉螺能测出月亮和地球之间的距离,此说似乎荒唐,其实却有一定根据。

鹦鹉螺属于软体动物头足纲。它有着一个从背向腹平旋拳曲的贝壳,螺顶上面有许多波状细横纹。壳内被许多弧形的隔板分成许多小室,最末一个室,是动物本体居住的地方,叫做“住室”。其他各室均贮满空气,叫做“气室”,隔板中央有细管贯通各室,因此鹦鹉螺可以调节气室里空气的量,使自身在海中沉浮。它们白天潜在海底,一到夜晚便浮起来活动。这种与菊石近缘的鹦鹉螺在古生代极为繁盛,几乎遍布全球。但现在绝大多数都绝灭了,只有在菲律宾至新喀里多尼亚岛之间南太平洋的深水里,尚有一属六种鹦鹉螺生存着。它们是现存的珍贵的活化石。鹦鹉螺在我国的台湾、海南岛和西沙群岛等地也曾有发现,但得到的仅是几个贝壳,活的鹦鹉螺至今没有捕获过。

卡姆和普姆庇考察研究了现生种鹦鹉螺的九个个体、四十个气室,他们发现贝壳上的波状细线具有树木年轮的性能,每个气室之间,这种生长线的数目大体上在三十条左右,与现代的一个朔望月(二十九点五天)完全相符。现代鹦鹉螺的波状线一天长一围,气室一月长一隔,这种特殊现象给了两位地理学家以极大的启发。他们又考察研究古代鹦鹉螺的化石共三十六例。其中新生代的二例,中生代的八例,古生代的二十六例。结果表明:古鹦鹉螺气室两隔板之间生长线的数目随着年代的上溯而减少,但是同时代的化石却是固定不变的。在新生代渐新世的壳上,是二十六线,中生代白垩纪末是二十二线,中生代侏罗纪是十八线,古生代石炭纪十五线,古生代奥陶纪九线。卡姆和普姆庇由此假设在奥陶纪末,月亮环地球一周只有九天。

这样的假设,当然还需要科学家们作进一步的验证。卡姆和普姆庇根据开普勒法则、万有引力定律以及月亮和地球的质量,计算了那时月亮与地球之间的距离,结果表明,四亿年前的月亮和地球之间的距离只有现在距离的百分之四十三。他们还进一步计算出七千万年间,月亮离开地球的平均速度为每年九十四点五厘米。人们通过对日蚀的观察,据三千年间有纪录可查的计算结果,月亮离开地球的平均速度为每年五点八厘米。这两个数字虽然相差甚大,但是它们都能证明:月亮确实在离地球而远去。

(选自《大自然的趣闻》(2),1980年)

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