地月繫結構關係以及月相變化原因

達根[摘要]月球與地球是兩個關係最為密切的天體。正確認識地月系的結構關係，是人類最重要的天文科學任務。由於整體研究方法之下，可以發現目前關於地月系的結構關係的天文知識是不盡合理的，所以我們這裡提出更改的要求。

事實上，地月系中的地球與月球，應該是一對雙星，而且是地球在圍繞月球轉，以及月亮月相的圓缺變化，是由地球圍繞月球轉引起的。

（關鍵詞：地月系、地球，月球，雙星，公共中心，互為繞轉，地球圍繞月球轉，月相，）

1.一對雙星

宇宙太空中地球天體和月球天體的統一系統，稱為地月系。對於地月系，隨著地球的自轉，身在地球之上的人們，看到了自然界的日出日落現象。除此之外，人們還看到了月亮公升降的天體運動現象。

對於地月系中的地球和月球的結構關係，今天佔統治地位的天文知識，通常把月球當作地球的衛星，並認為是月球在圍繞地球轉，因此引起了月亮月相的圓缺變化。

但是，後來科學家更多的研究，卻發現地球和月球不是主星與衛星的關係，而是象啞鈴一樣，在宇宙空中圍繞著乙個公共中心在互為繞轉著的一對雙星——

「因為在許多證據中，認為月球是地球衛星的根據並不多。原因何在？第一，凡衛星都圍繞其主行星的中心旋轉，而月球和地球的旋轉卻圍繞著公共中心，與地心不一致。

月球沿著近乎橢圓形軌道執行，它的乙個焦點偏離中心三分之二，即到地面比到地心近。地球本身也圍繞這個叫重心的焦點乙個月乙個週期地執行。第二，月球的質量與地球的質量（按行星和衛星的關係）比較起來是不相稱的。

太陽系最重的衛星是木星的第三顆衛星，木衛三是木星質量的萬分之一，然而月球的質量卻只是地球的八十分之一。第三月球的直徑只是地球直徑的三分之一，而海王星的最大衛星——海衛一的直徑等於主行星直徑的十分之一。第四月球離地球很近，處在比地球到金星或到火星距離的1%還近的距離上。

由此可見地月質量的相互作用是極其密切的。美國（亞利桑那州）的天文學家巴爾巴拉公尺德霍斯特描寫過，無論在月球上，還是在地球上的許多構造火山現象都是由於它們的質量相近才出現的。可以形象的把地月雙星比作啞鈴，它的兩個球的質量比為81：

1。實際上它們的聯絡比過去人們想象的密切得多。」（ [蘇]b.

ф.捷爾普戈里茲：《水的世界》；科學出版社2023年版，第55-56頁。

）我們在這裡，首先認定地球與月球是一對雙星的結構關係。

2.地球圍繞月球轉

地球與月球的關係，如圖1.所示，月球在中間，地球在外圍圍繞著月球轉。

圖1.如圖1.所示，太陽在下，陽光向上；月球一面永遠光明，一面永遠黑暗。

這時候，月球在自轉，自轉一周為農曆乙個月。由於地球在外圍圍繞月球轉一周，也是農曆乙個月，所以，地球上的人類永遠只能面對著和看到月球的一面。

至於地球在外圍圍繞著月球轉的軌道，從圖1.上面開始，地球處在月球正背後的軌道位置上，這是農曆初一前後。這時候，白天人們面向太陽，月球整個淹沒在太陽光中，看不見它；晚上，人們和地球一起，揹著太陽，所以也看不到月球。

到了農曆初三左右，地球開始轉到月球左側面的角度，因此，晚上人們可以從月球的邊緣，看到了月球被太陽照亮的一部分，——鐮刀似的月芽月相。到了農曆初八日左右，人們看到天上月亮的光明面積，就越來越大，即半圓的月相，如圖1.左。

到了農曆十一日左右，人們就看到了凸月的月相。

地球轉到月球光明一面的正面軌道位置，這時候，地球上的人們從早上開始，面對太陽；晚上開始，看到月球被太陽照亮的整個半球球面的圓圓的月相。這是年曆十五日左右，如圖1.下。

但過這以後，隨著地球在繞月軌道上繼續執行，人們的觀察角度也不斷轉向月球陰暗面的背後，使得被觀察的月相的光明部分在不斷縮小，黑暗面積不斷增加。到了農曆二十三日左右，人們又看到了半圓的月相，如圖1.右。

後來，月相逐漸縮小成為殘月，直至回到原來月球正背後的位置上，那是農曆初一前後，如圖1.上。到此，地球圍繞月球轉一周，正好是農曆時間乙個月。

然後，是下一輪的地球圍繞月球轉的運動開始，而且就是這樣的迴圈往復而至無窮地執行著。與此同時，週期規律的月亮月相的圓缺變化，就是這樣的由於地球圍繞月球轉的天體位置變化而引起的。

3.合理性原則

由於地球和月球是一對互為繞轉的雙星，所以，人們如果站在靜止的地球上觀察，看到的就是月球圍繞地球轉的現象；如果站在靜止的月球上觀察，看到的就是地球圍繞月球轉的現象。但是，這裡決不僅僅是人們觀察的立場選擇問題。因為自然界物質結構的客觀事實是一定的。

至於如何在乙個兩難問題之間做選擇，還有乙個科學的合理性原則的必要強調。

3.1.合理原因我們這裡首先肯定地球和月球是一對雙星的結構關係，原因合理：

由於地球質量大，發生的運動量和需要的運動空間比月球更大，所以，地球是在更大的空間範圍在與月球互為繞轉，從而在與月球作互為繞轉的同時，又表現為圍繞月球轉。

3.2. 比較優勢我們這裡確立地球圍繞月球轉的觀點，具有兩種不同觀點的比較優勢：

按照現在西方學者的觀點，乙個反映月相圓缺變化的週期性客觀規律的具體模型是做不出來的；而按照我們的觀點，乙個反映月相圓缺變化的週期性客觀規律的具體模型是可以做出來的：設乙個光源，代表太陽；中間放乙個圓球，代表月球；然後人自己當地球，圍繞圓球轉一圈，而就可以看到月亮月相的圓缺變化規律。

3.3.簡單原則愛因斯坦說過，物理學的乙個原則就是簡單性。

同樣，只要確立地球圍繞月球轉的觀點，地球和月球的結構關係，以及月亮月相的圓缺變化規律，就是乙個連小學生和沒有文化知識的人，也可以明白理解的極其簡單的客觀事實和天文知識；而且，其中乙個簡單的、合理性要求的整體研究方法，可以省略一切複雜的科學程式和沉重的科學代價，去一步到位地達到對事物的正確認識。

結論：地月系是地球與月球的一對互為繞轉的雙星結構關係；地球圍繞月球轉；月亮月相的圓缺變化，是由地球上人們的觀察位置，隨著地球圍繞月球轉的天體位置變化而引起的。

2008-1-15於寧波