編譯/吳再豐點(diǎn)評/徐永煊
2006 年8 月,國際天文學(xué)大會將冥王星從太陽系行星行列中除名,現(xiàn)在的太陽系只剩下8 大行星。然而,至今仍有一些天文學(xué)家相信,就算除去冥王星,太陽系也不止有8 顆行星。
下面這篇文章涉及到有關(guān)太陽系行星的若干未解之謎。比如,在太陽的背后是不是還有我們未知的行星? 火星和木星之間的小行星帶是不是由一顆行星破碎形成的?等等??梢哉f,這是一篇充滿稀奇古怪的理論的文章,讀來饒有興趣。不過,稍有一些天文學(xué)知識的讀者會發(fā)現(xiàn),文中的內(nèi)容在科學(xué)上大多沒有定論,屬于假說,有些甚至是無稽之談。“說它是知識,卻摘不掉謬誤的帽子;說它是謬誤,其中也不乏真知灼見。”
那么,在這篇文章中,哪些屬于科學(xué)的假說,哪些屬于偽科學(xué)的謬誤?我們首先必須對“假說”進(jìn)行科學(xué)定義。什么是假說?簡言之,是指科學(xué)的猜測或設(shè)想。其最主要的特征是科學(xué)性。假說不是隨意的幻想和毫無根據(jù)的空想,而是人們以已經(jīng)認(rèn)識并掌握了的有關(guān)科學(xué)知識或經(jīng)驗(yàn)知識為依據(jù),以一定的確實(shí)可靠的事實(shí)材料為基礎(chǔ),并按照科學(xué)邏輯的方法推理而成。當(dāng)然,假說也具有推測性。假說是在不完全或不充分的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)基礎(chǔ)上推導(dǎo)出來的,是還未經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)的結(jié)論,因此,不得不帶有一定成分的想象與推測。
本刊特別約請紫金山天文臺徐永煊研究員對此文進(jìn)行點(diǎn)評,希望有助于讀者以科學(xué)的眼光閱讀這篇“另類”文章,明白科學(xué)的道理,抵制偽科學(xué)的蠱惑,學(xué)會進(jìn)行合理的“奇思妙想”。
——編者
被太陽擋住的“未知行星”
在太陽背后,隱藏著一顆不為人知的行星,只在日全食發(fā)生期間偶露“尊容”。這是真的嗎?
1991 年7 月11 日,大約有6 萬名天文愛好者涌向夏威夷島,觀測20 世紀(jì)規(guī)模最大的一次日全食。不巧的是,從早上起天就一直陰著,能夠觀測到這次日全食的地點(diǎn)只有夏威夷群島西海岸的部分地區(qū),特別是海拔4205 米的莫納克亞火山頂上。
清晨6 時(shí)半,太陽剛一升起,就被月球給擋住了,人群中發(fā)出了歡呼聲。太陽逐漸變暗,周圍的氣溫隨之急速下降,海浪也減小了??墒牵驮谌藗兤诖丫玫娜杖辰K于到來的那一瞬間,厚厚的云層突然將人們的視線擋住——很多人都沒能看到這次日全食的全過程,唯獨(dú)莫納克亞天文臺的專家們得以繼續(xù)觀測,并將4 分鐘的日全食過程通過無線電波傳送到全世界。當(dāng)時(shí),很多國家都進(jìn)行了電視實(shí)況轉(zhuǎn)播。
就在這次日全食即將結(jié)束時(shí),有細(xì)心的電視觀眾發(fā)現(xiàn):在電視畫面中,在太陽的正上方,出現(xiàn)了一個(gè)火紅的、令人不可思議的“球體”。作為電視轉(zhuǎn)播特邀佳賓的一位天文學(xué)家在看到這個(gè)現(xiàn)象時(shí)也為之一驚,他帶著為難的神情解釋說:“或許這是從太陽輻射出的日珥吧!”
何謂日珥,是指從日面邊緣向外噴出的像紅色火焰一般的熾熱氣體,也稱“太陽紅焰”,其規(guī)模之大,足以吞下幾個(gè)地球。日珥的存在時(shí)間從幾分鐘到半小時(shí)不等。不過,在日全食之際看到的日珥,通常呈胡須狀或噴泉狀。那么,人們在電視畫面上看到的那個(gè)“球體”如果不是日珥,會是什么呢?有人認(rèn)為,它是隱藏在太陽背后的一顆不為人知的“未知行星”。持這種觀點(diǎn)的人解釋說,這顆不為人知的行星總是被巨大的太陽及其光芒所遮擋,無法被地球望遠(yuǎn)鏡甚至空間望遠(yuǎn)鏡觀測到。但是,按照愛因斯坦的相對論,太陽的質(zhì)量和引力巨大,其周圍空間會被太陽引力強(qiáng)烈扭曲(即所謂“引力扭曲空間”),所以在某個(gè)或某些時(shí)段從地球上能夠看到太陽背后的情景。
專家點(diǎn)評
在日全食中見到紅色“球體”的機(jī)會雖然不多,但并非絕無僅有。1980 年2月16 日,我國云貴地區(qū),在日全食發(fā)生時(shí),人們就見到過這種現(xiàn)象,它叫“倍里珠”?!氨独镏椤笔侨杖硶r(shí)穿過月面山谷的太陽光射入觀測者眼球形成的,同太陽系里的未知行星無任何聯(lián)系。的確,在太陽系里,海王星軌道外面的柯依伯帶里有很多未知行星,現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些,還有許多正等待我們?nèi)ヌ綔y,去發(fā)現(xiàn)。然而,把“倍里珠”當(dāng)作未知行星,實(shí)在有“指鹿為馬”之嫌。而且,即使在日全食期間能看到未知行星,概率也是很小的。
有趣的“提丟斯定則”
19 世紀(jì)初,人們發(fā)現(xiàn)了位于火星與木星之間的小行星帶。事實(shí)上,小行星帶早在18 世紀(jì)就被德國人提丟斯預(yù)見到了。
在火星與木星之間有一片廣闊的地帶,其間沿一定軌道環(huán)繞太陽運(yùn)行著大大小小的巖石,這就是著名的“小行星帶”,是在19 世紀(jì)初被發(fā)現(xiàn)的。1801 年1 月1 日,意大利天文學(xué)家皮亞齊在這一地帶發(fā)現(xiàn)了小行星塞內(nèi)斯(直徑1003 千米)。1802 年,德國天文學(xué)家奧伯斯在這里發(fā)現(xiàn)了小行星帕拉斯(直徑608 千米)。此后,在這一地帶又相繼發(fā)現(xiàn)了幽諾、維斯達(dá)等小行星。
事實(shí)上,早在18 世紀(jì),這個(gè)小行星帶就被德國人提丟斯預(yù)見到了。提丟斯是一位中學(xué)教師,每次仰望星空,他都覺得太陽系的行星排列應(yīng)該是有一定規(guī)律的。他確定每個(gè)行星圍繞太陽旋轉(zhuǎn)的軌道半徑R 與該行星的序號n(從太陽系中心到外圍依次排列,例如距離太陽最近的水星的序號是1,地球的序號是3)之間滿足下列公式:R = 0.4+0.3×2 (n - 2)。其中,R 的單位是天文單位,即1 個(gè)日地距離(太陽與地球之間的直線距離)?,F(xiàn)在太陽系的大行星基本上都遵守這個(gè)法則。根據(jù)這個(gè)公式計(jì)算,在第5 條軌道上應(yīng)該還有一顆行星,但天文觀測顯示,那里只有由成千上萬顆小行星組成的小行星帶。順便指出,提丟斯于1766 年提出他的定則,但因缺乏天文學(xué)上的依據(jù)而未引起其他天文學(xué)家的注意。頗具諷刺意義的是,這一定則在1772 年被德國天文學(xué)家波得冠上自己的名字再次發(fā)表,卻一下子引起世人的關(guān)注,稱之為“波得定則”,后來才改稱為“提丟斯-波得定則”。
專家點(diǎn)評
事實(shí)上,提丟斯- 波得定則是用6 顆看得見的行星總結(jié)出來的,并不是由包括冥王星在內(nèi)的9 顆行星研究出來的。它對海王星已有明顯的偏離,對冥王星的偏離更大。至于它對“第11、12 號行星”適用與否,更是一個(gè)很大的疑問。目前,這些行星存在與否仍是謎。就算存在,它們也只可能存在于海王星軌道外的柯依伯帶內(nèi)??乱啦畮?nèi)的小行星軌道范圍很寬闊,它們的軌道符合提丟斯-波得定則的可能性很小。
此外,提丟斯與波得都只提供了數(shù)字描述,并沒有給出數(shù)學(xué)公式,數(shù)學(xué)公式是1787 年由烏爾姆給出的。
“第5 號行星”破碎形成了小行星帶
在火星與木星之間,曾經(jīng)有過一顆行星——“第5 號行星”,但它遭受不明天體撞擊破碎,形成了現(xiàn)在的小行星帶。這是真的嗎?提丟斯- 波得定則之所以引人注目,是因?yàn)樗鼘⑿⌒行菐Я腥肫渲?。但是,?dāng)人們把這個(gè)定則應(yīng)用到實(shí)際的太陽系行星上時(shí),就出現(xiàn)了問題:為什么火星與木星之間沒有行星?為此,天文學(xué)家對這個(gè)區(qū)域展開調(diào)查,結(jié)果在那里發(fā)現(xiàn)了小行星帶。
從這一發(fā)現(xiàn)誕生了一個(gè)假說:在現(xiàn)在的小行星帶的位置上,原本有一顆行星,現(xiàn)在的小行星帶就是這顆行星遭受不明天體撞擊破碎后留下的殘骸。這顆行星就是太陽系的“第5 號行星”,俄羅斯天文學(xué)家奧爾洛夫以太陽神之子法厄同的名字命名之,另一些天文學(xué)家也認(rèn)為“第5號行星”的確存在過。
對此,有人質(zhì)疑:在小行星帶中,雖然有2000 多塊巨大的巖石,10 萬多塊半徑為幾米的巖石,以及數(shù)量更多的微小巖石,但是,即使將這些大大小小的巖石全都集中起來,其總質(zhì)量也不到火星的一半。如果認(rèn)為小行星帶原本是一顆行星,那么它的質(zhì)量實(shí)在是太小了,它還能算作行星嗎?
有人反駁說,現(xiàn)在小行星帶中的巖石未必就是“第5 號行星”的全部?!暗? 號行星”遭遇嚴(yán)重碰撞,其殘骸自然飛濺四處——火星、地球、水星、月球,甚至更遠(yuǎn)。在地球上之所以幾乎找不到其痕跡,是因?yàn)榈厍蛴泻窈竦拇髿鈱雍驼嫉乇砜偯娣e70% 的海洋,致使傾瀉到地球的大部分隕石在大氣中燃燒殆盡,余下的落入大海,消失了蹤跡。因此,僅憑現(xiàn)在小行星帶的巖石,是不能正確推算過去曾在那里的天體的大小的。
專家點(diǎn)評
作為一種假設(shè),“第5 號行星”是有可能存在的,但是說小行星帶就是“第5號行星”的殘骸,未免有點(diǎn)牽強(qiáng)。
遙遠(yuǎn)的“第11 號行星”
有天文學(xué)家確信,在冥王星軌道外,還有一顆“第11 號行星”。這是真的嗎?
在小行星帶發(fā)現(xiàn)之前20 年,即1781 年,英國天文學(xué)家威廉·赫歇爾偶然發(fā)現(xiàn)了天王星,而天王星的位置正好符合提丟斯- 波得定則,于是提丟斯- 波得定則一下子就出名了。
1801 年,小行星帶被發(fā)現(xiàn)。1846 年,柏林天文臺的伽勒根據(jù)法國人勒威耶的預(yù)報(bào)發(fā)現(xiàn)了海王星。而位于海王星外側(cè)的冥王星則晚至1930年才由美國人湯博率先發(fā)現(xiàn)。這是為什么呢?
的確,冥王星距離地球十分遙遠(yuǎn),且比月球還小,但冥王星最晚被發(fā)現(xiàn)的根本原因是,冥王星的位置過于“偏僻”——按提丟斯- 波得定則預(yù)測的位置是77.2,而實(shí)際的位置是39.5,兩者差距太大。這個(gè)事實(shí)使提丟斯- 波得定則的可信度一落千丈。人們自然要問:冥王星的實(shí)際位置與定則預(yù)測的位置何以相差如此懸殊?另外,只有冥王星是例外嗎?
從19 世紀(jì)到20 世紀(jì)中期,科學(xué)家觀測到天王星與海王星軌道都出現(xiàn)了“攝動(dòng)”(天體之間的引力對相互公轉(zhuǎn)軌道的影響)。起初,科學(xué)家以為攝動(dòng)是由冥王星的引力引起的,但奇怪的是,在最近幾十年中再也沒觀測到天王星與海王星的攝動(dòng)。這說明什么呢?
有人提出,如果在冥王星外側(cè)有另一顆行星,問題就迎刃而解:天王星和海王星在某個(gè)時(shí)段突然發(fā)生攝動(dòng),是因?yàn)檫@顆未知行星的軌道面相對于它們的軌道面有不同的軌道傾角的緣故。1987 年,美國宇航局的科學(xué)家通過計(jì)算,得出未知行星的軌道位置,并認(rèn)為其軌道傾斜或垂直于其他行星的軌道。有人進(jìn)一步推測認(rèn)為,未知行星的質(zhì)量約為地球的2 倍,公轉(zhuǎn)周期約為1000 個(gè)地球年。
至今,美國宇航局仍然確信這顆遙遠(yuǎn)行星存在,并將其命名為“冥外行星”。遺憾的是,盡管美國宇航局發(fā)射的“旅行者”1 號、2 號飛船都已飛到太陽系邊緣,卻始終沒有傳來有關(guān)“冥外行星”的消息。
專家點(diǎn)評
直到2006 年為止,“冥外行星”仍然是十大天文學(xué)之謎中的一個(gè)?,F(xiàn)在,雖然沒有找到“冥外行星”,卻在太陽系邊緣區(qū)域發(fā)現(xiàn)了一個(gè)由許許多多冰行星構(gòu)成的柯依伯帶。
木星爆炸誕生了金星
一個(gè)精神病醫(yī)生提出一個(gè)理論:距今大約4000 年前,木星突然發(fā)生大爆炸,一顆巨大的彗星飛出,由此引發(fā)一連串天地劇變。這可能嗎?
據(jù)史載,公元前4 年,自東方有“不明星體”向地球靠近。另據(jù)《三國志》記載,在中國的魏、蜀、吳三國鼎立時(shí)期,蜀國軍師諸葛亮病死在五丈原陣前時(shí)(公元234 年),天空中突然出現(xiàn)不明發(fā)光星體,其亮度壓倒周圍一切天體。在古代美洲也有相同的記載。“不明星體”是什么呢?現(xiàn)在大多數(shù)人認(rèn)為是彗星,但也有人否定,理由是:自古以來有無數(shù)彗星掠過地球,古人不太可能把彗星記載為“不明星體”。那么,這個(gè)“不明星體”究竟是什么天體呢?有人認(rèn)為,應(yīng)該是一個(gè)比普通彗星大得多的行星級天體,而且它從突然出現(xiàn)到其后定居在現(xiàn)在的軌道期間,曾幾次接近地球,或許古人見到的就是這顆星兩度接近地球時(shí)的令人恐怖的情形。
精神病醫(yī)生韋利·考夫斯基(1895 ~ 1979 年)提出了一個(gè)理論:公元前4 年從東面飛來的發(fā)光星體是金星。他的依據(jù)是:在公元前2000 年的古印度行星表中沒有記錄金星;在古巴比倫的天體圖上,土星內(nèi)側(cè)只畫了4 顆行星,也沒有金星。
考夫斯基的假說是:距今約4000 年前,木星突然發(fā)生大爆炸,一顆巨大的彗星飛出,并在公元前1500 年前后兩次撞擊地球,引起天地變異。其后,彗星還撞擊了火星,把火星從正常軌道趕跑,導(dǎo)致火星幾次與地球發(fā)生碰撞。不久之后,彗星就在現(xiàn)在的軌道上定居了下來,變成了金星??挤蛩够J(rèn)為,古代民族記錄的一些怪異現(xiàn)象,正是當(dāng)時(shí)發(fā)生在地球上的天地變異。
我們真能找到太陽系突然之間發(fā)生劇變的直接證據(jù)嗎?支持考夫斯基理論的人認(rèn)為,答案是肯定的。他們說,只要仔細(xì)觀測太陽系,特別是其邊緣的行星群,就能發(fā)現(xiàn)太陽系突變的痕跡。例如,海王星、冥王星和海王星最大的衛(wèi)星——海衛(wèi)一的軌道都很異常,都嚴(yán)重偏離提丟斯- 波得定則所預(yù)言的軌道,這暗示那些天體原本不一定是在其今天的位置上。另外,冥王星圍繞太陽的公轉(zhuǎn)軌道跟8 大行星的公轉(zhuǎn)軌道相比也太奇怪。
天王星也很異常。與太陽系中的所有其他行星都不同,天王星的自轉(zhuǎn)軸與公轉(zhuǎn)軸幾乎垂直,所以天王星被戲稱為“翻倒的行星”。據(jù)推測,天王星的異常是由于來歷不明的天體對天王星的大沖撞所致,證據(jù)是天王星的衛(wèi)星之一天衛(wèi)五的表面到處都留有可怕的“撞痕”。事實(shí)上,這樣的“撞痕”不僅在土星外側(cè)的行星上存在,而且在土星內(nèi)側(cè)的行星上也存在。
專家點(diǎn)評
上述說法令人匪夷所思。是什么原因引起木星爆炸?木星爆炸怎么會彈出彗星?彗星物質(zhì)稀薄得像輕紗,它撞擊地球能引起天地變異嗎?有證據(jù)可以證明太陽系存在能誕生金星的所謂“突變”嗎?盡管隕擊事件在太陽系中并不少見,但從未見到過如此巨大的隕擊事件。就算金星是從木星劇變引起的爆炸中誕生的,這樣的劇變需要多大的能量?至于彗星撞擊地球后又接著撞擊火星,使之離開軌道并與地球數(shù)次相撞,等等,更是荒誕不經(jīng)。
在科學(xué)研究中提出假設(shè)是很正常的,但假設(shè)要有依據(jù),要合理,不能異想天開,隨意杜撰。考夫斯基醫(yī)生和本文作者的想象力很豐富,遺憾的是依據(jù)不足,也欠合理,更沒有被實(shí)際觀測和現(xiàn)代天文學(xué)理論所認(rèn)可。這樣的假設(shè)是不可信的。
“瘋狂的”金星
如果小行星帶果真是失去了的“第5 號行星”,那么,是誰把它打得粉身碎骨的呢?是金星嗎?
木星內(nèi)側(cè)的行星乍一看似乎是穩(wěn)定的,然而,在包括地球在內(nèi)的其他行星上清晰地留下劇變的痕跡,其中最大的痕跡就是火星與木星之間存在的小行星帶。前面已經(jīng)提過,按照提丟斯- 波得定則,這個(gè)小行星帶有可能是太陽系原來的“第5 號行星”。
不過,也有一些天文學(xué)家相信,根本就不存在所謂的“第5 號行星”,小行星帶其實(shí)是“胎死腹中”的“第5 號行星”的殘骸。究竟誰是誰非目前還很難下定論,因?yàn)閷μ栂档奶剿髦两襁€遠(yuǎn)遠(yuǎn)算不上充分,僅憑現(xiàn)有的探索成果是不足以下結(jié)論的。
如果最終探明小行星帶果然是失去了“第5 號行星”,那么是誰把它打得粉身碎骨的呢?前面已經(jīng)提到,金星的原型是巨大的彗星,當(dāng)初它一定擁有很扁的橢圓軌道,肯定異常地接近過若干顆行星。因此,金星破壞“第5 號行星”的可能性很大。
金星破壞“第5 號行星”這個(gè)大事件,可以用與星象密切相關(guān)的希臘神話來加以說明。與“第5 號行星” 相對應(yīng)的神靈的名字叫法厄同,是太陽神赫利俄斯的兒子。一天,法厄同在得到父親的允許后,駕太陽車巡游宇宙,不料被拉車的馬覺察到是新手,于是進(jìn)行反抗,結(jié)果車毀人亡。
還有人說,金星在破壞“第5 號行星”之后,又把下一個(gè)目標(biāo)對準(zhǔn)了太陽系的“第4 號行星”——火星。美國火星探測器近年來的勘探表明,火星過去曾有過厚密的大氣和豐富的水,而現(xiàn)在的火星表面不存在液態(tài)水,只在極地存在冰蓋?;鹦窃械拇髿夂退艿侥睦锶チ四??
這個(gè)謎可能也與金星有關(guān)。在破壞“第5 號行星”之后,金星緊接著又去“騷擾”——碰撞火星,結(jié)果不但剝奪了火星的海洋及絕大部分大氣,而且把大量碎石傾瀉到火星上。就這樣,火星表面變成了布滿無數(shù)隕石坑的沙漠般的不毛之地。至于火星的兩顆衛(wèi)星——火衛(wèi)一和火衛(wèi)二,它們很可能是金星帶來的碎片,只是沒有落到火星上,而是變成了繞著火星旋轉(zhuǎn)的衛(wèi)星。
火星的另一個(gè)謎是奧林匹斯山?;鹦潜砻娴暮0?4000 千米、底面直徑600 千米的奧林匹斯山,堪稱太陽系中最大的超巨型火山?;鹦呛我詴碛腥绱司薮蟮幕鹕侥兀炕蛟S也可以用金星碰撞火星引發(fā)火星地殼變化來加以解釋。
一個(gè)最明顯的證據(jù)是,火星和金星表層的成分都是熔點(diǎn)高的氧化物,而且這兩顆行星的表面都顯出橙色。這一點(diǎn)跟太陽系其他行星都不相同,暗示火星和金星具有同樣的起源,即火星上構(gòu)成紅色表層的物質(zhì)是從金星上落下的物質(zhì)。按照考夫斯基的說法,剛誕生的金星有著彗星特有的長尾巴,并將其中微小的紅色粉塵“撒”到了火星上。
當(dāng)然,經(jīng)過這次劇變之后,金星本身也傷痕累累,因?yàn)榛鹦撬槠蚕癖⒁话阍业浇鹦巧?,使整個(gè)金星表面被無數(shù)隕石坑覆蓋。另外,當(dāng)今的金星上居然存在一點(diǎn)點(diǎn)氧,這肯定也是當(dāng)時(shí)從火星上掠奪來的。從火星探測器發(fā)回的照片來看,盡管火星上常常刮起猛烈的沙塵暴,但散布在火星表面各處的巖石卻幾乎照樣有棱有角,沒有被完全風(fēng)化。另外,火星表面并不均勻呈現(xiàn)紅色,有些區(qū)域甚至并不是紅色。這些事實(shí)直到最近才被查明。
專家點(diǎn)評
作者在這里試圖回答:“如果最終探明小行星帶果然失去了‘第5 號行星’,那么是誰把它打得粉身碎骨的呢?”這屬于一種連環(huán)假設(shè),也就是說,用未經(jīng)證明的假設(shè)來驗(yàn)證另一種假設(shè),可謂荒唐。再者,文章說,金星在破壞了“第5 號行星”之后,又去“騷擾”火星。請注意,如果金星消耗巨大能量撞毀“第5 號行星”后,還有能量去“騷擾”火星,那么,它從木星上拋出時(shí)所具有的能量將大到非常可怕的程度!除非它真是太白金星,具有無邊法力。還有,如果金星來自木星,金星物質(zhì)污染了火星,那么木星、火星和金星的顏色都應(yīng)該相同,然而,木星偏偏不是紅色的??磥?,顏色也給考夫斯基的“假設(shè)”出了一道難題。
“諾亞洪水”天上來
《圣經(jīng)》中所說的“諾亞洪水”真的發(fā)生過嗎?日本人高橋提出一個(gè)理論:“諾亞洪水”是由一顆未知的冰行星帶來的。這種可能性存在嗎?
據(jù)《圣經(jīng)》記載,距今4500 年前,除了諾亞一家外,地球上的人類充滿了邪惡,上帝決心用洪水消滅人類。為了從洪水中救出諾亞一家,上帝命令諾亞制造巨大的方舟。公元前2344 年2 月17 日,天窗大開,大雨不停地下了40 個(gè)晝夜,地上巨大的深淵全部沖決。超級大洪水在地上泛濫了150 天。這么大的洪水真的存在嗎?如果存在,那么多的水又是從哪里來的呢?
參考《圣經(jīng)》的說法,引起“諾亞洪水”的元兇似乎是一連下了40天的暴雨,而直接導(dǎo)致下雨的原因則可能是雨云。不妨假設(shè):當(dāng)時(shí)的地球被遮天蔽日的厚厚云層覆蓋,然后厚厚的云層變?yōu)橛晁涞降厣?。遺憾的是,這個(gè)假想并不成立。如果計(jì)算流體與氣體的體積比,或計(jì)算能浮游在大氣中的冰粒數(shù)量,可以看出,僅憑這些并不足以覆蓋整個(gè)地球表面,更不要說引發(fā)那么深的洪水。此外,氣象學(xué)上也從未見過一連下40 天暴雨的云。如此看來,氣象學(xué)無法解釋“諾亞洪水”。不過,《圣經(jīng)》中提到的“天窗大開”卻引出了多種假說。
隕石沖撞說撞擊地球的隕石落到海里是很有可能的。假如一顆直徑10 千米、質(zhì)量1 萬億噸的巨大小行星落到地球海洋中,就會在瞬間激起7000 米高的巨型水柱,繼而變成令人難以想象的“超超巨型”海嘯,海水能繞地球好幾圈。就算只繞地球半圈,海嘯的高度也必定越過百米,其破壞力是極為可怕的。然而,姑且不說任何方舟(當(dāng)然也包括所謂的“諾亞方舟”)面對如此海嘯都無濟(jì)于事,也不可能讓整個(gè)地球一連下40 天的暴雨。所以,這個(gè)假說雖有魅力,但并不成立。
地殼位移說所謂“地殼位移說”是指地球的自轉(zhuǎn)軸傾斜了90 度,原先的南北極區(qū)域突然變成赤道,赤道兩邊則突然變成兩極區(qū)域。如果真是這樣,地球無疑會被全球性氣候異常、超級地震、巨型冰川與超級洪水交替煎熬,地表溫度大幅波動(dòng),許多物種紛紛滅絕。如果地球自轉(zhuǎn)速度發(fā)生變化,按慣性定律,海水就會淹沒大地,發(fā)生“諾亞洪水”那樣的超級洪水。這是一種有趣的假說,但是無法解釋“諾亞洪水”為何會來自空中。另外,即使當(dāng)時(shí)發(fā)生了氣候劇變,但火山噴發(fā)產(chǎn)生的效果也會造成超級雨云的鋒面被從極地推開,所以不可能構(gòu)成全球性大洪水。因此,地殼位移說很不完美。
冰掩體說按《圣經(jīng)》的說法,洪水發(fā)生之時(shí),“天窗大開”。對此,有人認(rèn)為,在“諾亞洪水”發(fā)生之前,地球擁有以冰構(gòu)成的巨大天蓋。如果真是這樣,當(dāng)小行星或巨大的彗星撞擊地球時(shí),就會穿透天蓋,導(dǎo)致被撞得七零八落的冰蓋落到地上,融化并引起大洪水。這就是所謂的“冰掩體說”。不過,在地球的地殼之上有大氣層,怎么還會有冰天蓋?這在物理學(xué)上說不通。在月球和太陽的作用下,地球上發(fā)生潮汐,地球被“扯”成橢圓體狀(只不過歪斜的程度很弱)。如果真有冰掩體(冰天蓋),顯然在潮汐力的作用下不可能形成穩(wěn)定狀態(tài)。所以“冰掩體說”同樣也是一種空想。
云掩體說相對于“冰掩體說”,“云掩體說”的可能性似乎要大一些。假想發(fā)生“諾亞洪水”之前,地球被厚厚的高層云構(gòu)成的“天蓋”整個(gè)包裹,那么當(dāng)洪水發(fā)生時(shí),水就可能從地球外的宇宙空間穿透天蓋傾泄而下。不過,液體水飄浮在宇宙空間是不可能的,因?yàn)橛钪婵臻g的溫度是絕對零度(-273℃),在這種溫度下任何液體都會在瞬間變成固體。
然而,水或冰在宇宙空間其實(shí)是十分常見的。例如,火星的兩極隨著季節(jié)而發(fā)白,這些白色物質(zhì)長期以來一直被認(rèn)為是二氧化碳凝固成的干冰,直到美國“勇氣號”火星車的勘探才查明,干冰下面有像地球兩極一樣的水冰。如果火星極冠的水冰全部融化,那么火星表面將被平均深度為10 米的水所覆蓋。另外,科學(xué)家經(jīng)過深入分析火星照片,幾乎已經(jīng)確定火星上曾經(jīng)存在過巨大的海洋。金星也是如此。美國“先驅(qū)號”探測衛(wèi)星的觀測數(shù)據(jù)表明,金星表面曾經(jīng)也被大量的水所覆蓋,換句話說,金星過去也有像地球海洋那樣的巨大水體。
不只是像火星和金星這樣的類地行星上有水,像木星或土星的氣態(tài)行星上也有水。例如,天王星的大氣主要由氦和甲烷構(gòu)成,地殼由冰構(gòu)成,內(nèi)部則灌滿熱水。至于海王星和冥王星,可能也有類似的結(jié)構(gòu)。如此看來,水在宇宙中是很常見的物質(zhì),至少在太陽系之內(nèi)到處都看得到水。那么,地球上發(fā)生“諾亞洪水”的水究竟來自哪里呢?
日本學(xué)者高橋提出了一個(gè)理論,認(rèn)為“諾亞洪水”是由未知的一顆冰行星帶來的。按照這一理論,在地球洪荒時(shí)代,持有大量水的一顆冰行星曾非常接近地球,險(xiǎn)些發(fā)生相撞。于是,冰行星表面的冰被地球的潮汐力破壞,內(nèi)部的水則被地球引力所吸引,最終傾瀉到地球,于是地球就被水淹了,這就是所謂的“諾亞洪水”。
高橋把這顆未知的冰行星命名為M。他還猜測,冰行星M 以大約300 年的周期繞太陽公轉(zhuǎn),具有與彗星形狀相同的軌道。一開始,它與地球一樣,是太陽系行星的一員,但在太陽系形成之初,由于太陽的局部爆炸,它被從內(nèi)側(cè)軌道上向外甩出,軌道變成長橢圓形,并且變成以重金屬元素為核,像太陽系外側(cè)行星那樣大量集聚星際冰,最終變成一顆冰行星。
冰行星M 的大小與地球幾乎相同,其表面是冰,內(nèi)部結(jié)構(gòu)大致可以分為以內(nèi)核為中心的巖石圈及存在大量水的水圈。其內(nèi)核由薄薄的巖石層包裹,呈熔融的流動(dòng)狀態(tài),而水圈的表層被厚度達(dá)到30~60 千米的冰殼覆蓋。雖然內(nèi)部的水被高溫的核加熱,變成溫度超過1000℃的超熱水,但外部深厚的冰殼產(chǎn)生了相當(dāng)于幾十萬個(gè)大氣壓的內(nèi)壓,致使熱水不再沸騰。
另外,冰行星M 與冥王星一樣不同尋常,而且冰行星M 的軌道傾角比冥王星還大,幾乎接近垂直。冰行星M 的公轉(zhuǎn)周期也異乎尋常。太陽與冥王星的距離為10 億千米,而冰行星M 與太陽的距離竟然達(dá)到了100 億千米。冰行星M 上的1 年相當(dāng)于地球上的300 年,即冰行星M 的公轉(zhuǎn)周期長達(dá)300 年。
那么,高橋構(gòu)想的冰行星M 果真存在嗎? 1979 年3 月和7 月,美國發(fā)射的太陽系探測器“旅行者1 號”和“旅行者2 號”環(huán)繞木星,在其衛(wèi)星群中間飛行,向地球發(fā)回了眾多照片。這些照片顯示,在歐羅巴(木衛(wèi)二)、蓋尼米得(木衛(wèi)三)及卡利斯特(木衛(wèi)四)的表面,有無數(shù)類似玻璃裂紋的地貌特征,表明這些衛(wèi)星的地殼都是由冰構(gòu)成的?,F(xiàn)已知道,歐羅巴的冰地殼厚約70 千米,水地幔厚約100 千米,地幔中有對流,很可能是熱水。蓋尼米得和卡利斯特的冰地殼分別厚約100 千米和200千米,水地幔分別厚約400~800 千米及1000 千米。另外,這些衛(wèi)星都有由重元素構(gòu)成的核。高橋構(gòu)想的冰行星M 在現(xiàn)實(shí)宇宙中確實(shí)存在嗎?
專家點(diǎn)評
迄今為止,并沒有確鑿證據(jù)可以證明“諾亞洪水”的真實(shí)性。
月球是一顆冰行星
如果地球上真的發(fā)生過類似“諾亞洪水”的超級洪水,那么,是什么引發(fā)了它?是月球嗎?
月球是最靠近地球的天體,但地球人對月球的了解至今仍很不足。1969 年7 月20 日,人類首次登上月球。科學(xué)家本以為從此可以揭開諸多“月球之謎”,但結(jié)果卻相反——“阿波羅”登月把更多的“月球之謎”擺在了科學(xué)家的面前。
首先,令科學(xué)家吃驚的是有關(guān)月球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)。調(diào)查地下結(jié)構(gòu)一般都采用地震法,即通過震動(dòng)波大小或傳導(dǎo)方式來推知地下的構(gòu)造。1970 年4 月,“阿波羅13”進(jìn)入月球軌道后,飛船與第三級火箭分離,火箭隨即沿另一條軌道飛向月球,最終以每秒2.5 千米的速度撞擊月面。這一撞擊的效果相當(dāng)于爆炸了11 噸TNT 炸藥。月球被震撼了,就像一面銅鑼被敲擊,震波遠(yuǎn)遠(yuǎn)傳播到1100 千米之外,持續(xù)振動(dòng)3 小時(shí)40 分鐘才逐漸停止。假如以同樣的方式在地球上制造地震,那么地震波只能傳播1~2 千米,振動(dòng)也只能持續(xù)不到1 小時(shí)。在月球測得的數(shù)據(jù)表明,月球與寺院里的吊鐘一樣——是空心的。
關(guān)于這一點(diǎn),月巖的密度也透露了“玄機(jī)”。一般認(rèn)為,月球與地球幾乎同時(shí)形成,其內(nèi)部構(gòu)造應(yīng)該與地球相近,有月殼、月幔和月核;月球表層質(zhì)量很重,按常規(guī)推理,月球的密度應(yīng)該高于地球。然而,實(shí)際數(shù)據(jù)與人們的揣測正好相反:月球的整體密度比地球小得多,地球的平均密度是每立方厘米5.5 克,而月球僅為3.3 克。對于這種現(xiàn)象只有一個(gè)解釋:月球內(nèi)部存在巨大的空洞!如果真是如此,那么月核的一部分到哪里去了呢?
其次,月面上稱之為“月?!钡幕璋挡糠趾写罅胯F等重金屬和稀土金屬(鈦、鋯、鈹?shù)龋?,因此月海的質(zhì)量比起周邊地帶來說異常的大。月球上為何會出現(xiàn)月海這樣的高密度“怪胎”呢?
再者,月海的分布也令人不可思議,因?yàn)樵潞缀醵挤植荚谠虑虻囊粋?cè)。“阿波羅”登月帶來了很多的“月球之謎”,這里不一一贅述。前面說到,按照高橋的構(gòu)想,在現(xiàn)實(shí)宇宙中存在一顆冰行星M。人們會問:它是哪一顆星呢?有一個(gè)頗為離奇的假說:它就是月球。提出這個(gè)假說的人認(rèn)為,月球因某種原因開始靠近地球,最終兩者距離超過了“臨界值”,瞬間,月球的冰殼出現(xiàn)龜裂;由于地球的潮汐作用,月球表面幾乎一半被破壞,月球內(nèi)部貯存的巨量暖水瞄準(zhǔn)地球傾瀉而下;包裹地球的厚厚云蓋被巨大的暖水流沖開一個(gè)大洞,從地面上看就好像是天窗敞開,降下暴雨;巨量水轉(zhuǎn)瞬間覆蓋整個(gè)地球,形成了“諾亞洪水”。
上述過程持續(xù)了40 天左右,月球內(nèi)部的水幾乎全部傾瀉到了地球上,連月核也險(xiǎn)些墜落到地球上,所幸月核堵住了月球上的窟窿,熔化的、稀糊糊的月核像黏土一樣粘在月球冰殼的里側(cè),構(gòu)成了月海。不久,月球漸漸離地球遠(yuǎn)去,避免了撞擊的厄運(yùn)。被破壞的月面也隨著時(shí)間的推移而得到修復(fù),成為現(xiàn)在的模樣。
通常,在星體形成時(shí),越重的元素越深埋地下,最終成長為星核。月海的構(gòu)成元素也是重金屬,這可能就是月海過去是月核的證據(jù)。由于月海密度大,所以引力也大,根據(jù)不倒翁原理,月海多的一側(cè)總是向著地球,這就是月球總是以同一面對著地球的根本原因。
專家點(diǎn)評
現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了上千顆冰行星,但其中卻并沒有高橋構(gòu)想的冰行星M。如果說月球就是冰行星M,那么高橋需要提出新的月球誕生假設(shè),否則他的月球向地球傾瀉巨量洪水的假設(shè)要出現(xiàn)麻煩。其實(shí),這是一個(gè)看上去頗能自圓其說的假說,只可惜其前提假設(shè)卻不能自圓其說。關(guān)于月球是如何誕生的,可以參閱《大自然探索》2004 年第6 期文章《登陸月球》。
“第12 號行星”仍是謎
如果說是月球把滔天洪水帶給了地球,那么,又是什么天體使月球突然接近地球的呢?它可能就是隱藏在太陽背后的那顆不為人知的“第12 號行星”。美國發(fā)射的“尤利西斯”探測器現(xiàn)在正在太陽附近尋找它。這是真的嗎?
如果真的存在冰行星M,那么又是什么天體使冰行星M——月球突然接近地球呢?現(xiàn)在這個(gè)天體又在何處呢?
根據(jù)北歐古代神話故事“伊達(dá)”,在發(fā)生全球大洪水之際,天上有一顆被稱之為“火之星”的未知行星從太陽背后出現(xiàn),以和地球完全相同的公轉(zhuǎn)軌道向著地球挺進(jìn),并且讓月球異常接近地球,最終引發(fā)大洪水。
其實(shí),在太陽的背后存在其他行星的想法自古有之。在近代也有一篇科幻小說描述說,有一顆以“克拉利翁”命名的未知行星,其繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道與地球的公轉(zhuǎn)軌道完全相同。令人遺憾的是,“克拉利翁假說”有缺陷。按照現(xiàn)代物理學(xué)原理,如果在太陽背后存在與地球公轉(zhuǎn)軌道相同的行星,那么這顆行星隱藏不了多久就會被發(fā)現(xiàn),因?yàn)樵诮拯c(diǎn)附近從速度變快的地球上完全能夠看到它,特別是在日全食期間天空變暗時(shí),更應(yīng)該能清晰地看到它的模樣。不過,如果“第12 號行星”的軌道不是這么簡單的話,那么從地球上就看不到常常隱藏在太陽背后的“第12 號行星”了!
1990 年10 月6 日,美國的“發(fā)現(xiàn)號”航天飛機(jī)發(fā)射了美國和歐洲合作研發(fā)的“尤利西斯”太陽探測器。“尤利西斯”于1994 年6 至10月飛越太陽南極上空,取得了大量前所未有的珍貴資料。有人說,歐洲空間局與美國宇航局合作開發(fā)了“尤利西斯”,但為何要由美國發(fā)射呢?事實(shí)上,歐洲空間局在南美的法屬圭亞那有自己的發(fā)射基地,而且有發(fā)射成功率達(dá)到95% 的阿里亞娜火箭。相比之下,1986 年美國“挑戰(zhàn)者號”航天飛機(jī)發(fā)生過慘烈爆炸,航天飛機(jī)也不斷出現(xiàn)燃料箱漏油事故。盡管如此,美國卻堅(jiān)持要發(fā)射“尤利西斯”,這是否與查明“第12 號行星”有關(guān)?美國是不是已經(jīng)掌握了從“尤利西斯”發(fā)回的關(guān)于“第12 號行星”的信息,但對“第12 號行星”是否存在的問題故意秘而不宣?神秘的“第12 號行星”至今仍然隱藏在“謎霧”中。
(本文圖片主要由美國宇航局提供)
專家點(diǎn)評
這又是一個(gè)連環(huán)假設(shè)。文中關(guān)于“尤利西斯”的說法,更屬臆測。關(guān)于“尤利西斯”的使命,可以參閱《大自然探索》2007 年第6 期文章《飛越太陽極區(qū)》。
讀《太陽系行星之謎》
徐永煊
讀了《太陽系行星之謎》之后,我覺得這是一篇頗富爭議的文章,贊許者會有,批評者也會有,批評的意見或許還會很尖銳。
《太陽系行星之謎》一文向讀者介紹了有關(guān)太陽系的以下問題:“提丟斯- 波得定則”的妙用,小行星帶的形成,對上古時(shí)代地球“大洪水”的考察,金星的由來,“第10、11、12 號行星”,月球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和木星爆炸,等等。這些問題多數(shù)沒有定論,有些甚至是無稽之談。說它們是知識,卻摘不掉謬誤的帽子;說它們是謬誤,其中也不乏真知灼見??梢哉f,這是一篇真科學(xué)與偽科學(xué)混雜、真理與謬誤交織的文章。具有正確觀點(diǎn)的人讀它,能從中獲取科學(xué)知識;認(rèn)識模糊的人讀它,則有可能被其中的謬誤所蠱惑。所以,讀這篇文章的方法與讀一般科普文章不同。讀一般科普文章更多地是領(lǐng)會科學(xué)知識,學(xué)習(xí)科學(xué)方法,受到科學(xué)熏陶,而讀這篇文章則需要用心去想,用頭腦去分析,吸取精華,剔除糟粕,去粗取精,去偽存真。
文章中關(guān)于“提丟斯- 波得定則”以及由此發(fā)現(xiàn)的小行星帶的描寫,關(guān)于對上古時(shí)代地球上“大洪水”考察的描寫,應(yīng)該說都是很精彩的。它們是真正的科學(xué)知識,值得我們學(xué)習(xí)和掌握。讀了這些章節(jié),不僅能增長科學(xué)知識,了解上古歷史,而且能從科學(xué)家的探索精神、歸納方法中受到教益。這對于青少年是有益的。
太陽系是否存在未知行星?這是人們普遍關(guān)心的。對此,科學(xué)家做了長期考察,但時(shí)至今日,真正的“未知行星”仍杳如黃鶴,直到2005 年還被列為“十大天文學(xué)之謎”中的一個(gè)。而《太陽系行星之謎》在“假設(shè)”、“推測”的基礎(chǔ)上,不僅提出有“第10 號行星”存在,而且還煞有介事地論證太陽系中有第11 和第12 號行星。稍有天文常識的人就能看出,作者在論證中所做的“假設(shè)”、“推測”和“推理”是缺乏依據(jù)的,有的甚至是唯心的,比如“金星來源于木星爆炸”、“未知行星在撞擊‘第5 號行星’后又去‘騷擾’火星”、“地球大洪水來自月球”,以及“冰行星M”等“假設(shè)”,都十分荒唐,它們不僅沒有觀測資料作為依據(jù),而且違反了最基本的科學(xué)原理。
古人說:“奇文共欣賞,疑意相與析”。我們在否定這些觀點(diǎn)的同時(shí),“切不可將孩子同臟水一起倒掉”。對于描述這些有爭議觀點(diǎn)的文章,要慎重對待,不可輕易棄之。在做出真科學(xué)與偽科學(xué)結(jié)論之前,“欣賞”一下這些奇談怪論,對提高讀者的分析能力是大有裨益的。
另一方面,《大自然探索》的讀者大多數(shù)是年輕人,有些還是在校學(xué)生,正處在長知識的階段。對于這樣的人群,啟迪思想,活躍思維,勇于探索,敢于提出新觀點(diǎn)、新見解,比什么都重要。從這一點(diǎn)看,讀一讀《太陽系行星之謎》這篇文章,學(xué)一學(xué)考夫斯基醫(yī)生和高橋善于發(fā)現(xiàn)問題、勇于思考問題、敢于提出見解的勇氣(注意:這里強(qiáng)調(diào)的只是“勇氣”)是有好處的。但是,我也建議讀者在思考文章中提出的問題時(shí),要牢牢記住:科學(xué)是在實(shí)踐的基礎(chǔ)上誕生的,也是在實(shí)踐中發(fā)展的。只要我們遵照實(shí)踐、理論、再實(shí)踐的路線行事,不在“假設(shè)”、“推論”和“猜想”的“迷魂陣”中兜圈子,我們是會有所發(fā)現(xiàn)、有所發(fā)明、有所創(chuàng)造的。