天穹之镜：月球启示录

《天穹之镜》是一部以月球为棱镜，洞见时间本质、地球生命演化、人类文明进程以及科技发展历程的恢弘杰作。它深刻揭示了月球如何塑造并成就了我们。 科学作家丽贝卡·博伊尔凭借翔实的史料、生动的文笔，以及跨越科学与人文的独特视角，引领读者纵横万年时空，回溯地球与人类的漫长史诗——从月球的诞生、生命的起源与演化，到文明的曙光初现、宗教的萌芽嬗变，直至科学的启蒙与勃兴。本书深入剖析了地球与月球的物理关系及其生物学影响，拉开了地月关系的壮阔帷幕，揭示了月球对人类自身的塑造力量，并精辟诠释了月球在人类自我认知长河中所扮演的文化角色。 本书出版后，深受读者与媒体好评，入选美国国家图书奖，荣获国家畅销书奖，《纽约时报》编辑推荐奖登，《洛杉矶时报》科学图书奖，被《科克斯书评》誉为“地月关系的终极通识读本”。《美国科学人》推荐为青少年科学与人文通识启蒙经典。 这部融合天体物理学、考古学、科学史与文明史的跨界典范，映照出人类认知宇宙的壮阔征程。它引领我们凝视环形山中的岁月刻痕，见证人类叩问苍穹的永恒浪漫。是每一位青少年都应该读一读的科学人文启蒙经典。愿你在本书的引领下，仰望星空，宇宙将赐予你力量、智慧和灵性。

[美] 丽贝卡·博伊尔（Rebecca Boyle） 美国知名科学记者，《科学美国人》的特约编辑，《大西洋月刊》的特约撰稿人，《Atlas Obscura》的专栏作家。专注于天文学、太空探索和科学史及人文历史。她经常在粒子加速器、基因测序实验室、蝙蝠洞、湖中央、山顶以及地球上一些最大望远镜的可伸缩圆顶进行采访报道。也常为《纽约时报》《史密森尼航空航天》和《大众科学》撰稿。她的作品常发表在《连线》《麻省理工学院技术评论》《自然》《科学》《大众机械》《新科学家》《奥杜邦》《蒸馏》和许多其他出版物上。 丽贝卡·博伊尔的作品曾多次被选入《美国最佳科学与自然写作》系列，在她的职业生涯中，多次获得写作奖。 曾获奖项： 2019 年乔纳森·埃伯哈特行星科学新闻奖； 2019 年美国天文学会太阳物理分会大众写作奖； 2009 年科罗拉多美联社编辑和记者环境报道一等奖。

引言 每一颗奇异星辰，都臣服于最后一颗星。它是地球最亲密的伴侣，大自然赋予它驱散黑暗的使命。这就是月球。 ——老普林尼，《自然史》 首战成败，月亮是关键。 海军陆战队队员戴维·肖普（David Shoup）年方39岁，面色红润。在这个漆黑的夜晚，他搭乘战舰在太平洋上破浪前行。此刻月亮尚未现身，它正处于下弦月阶段，午夜之后才会从海面升起。但是，即便是遁于无形的月亮，也会对地球施加强大的影响。月亮会给明天的作战行动带来什么？肖普忧心忡忡。 肖普知道，满载海军陆战队队员的战舰，至少需要4英尺深的水才能穿过塔拉瓦环礁（Tarawa Atoll）的珊瑚礁，那是南太平洋中的一个岛屿。今天，塔拉瓦是基里巴斯（Kiribati）的首都，但在1943年11月20日，夺取这个小岛，抢占其飞机跑道，是盟军计划击败日本帝国的第一步。首战能否获胜，取决于潮汐，而潮汐又是被月亮决定。 盟军的作战参谋和指挥官将攻击行动安排在11月20日的清晨，他们预计，此时正值高潮，塔拉瓦周围的礁石将被深水淹没。那时，还没有测量卫星，那天潮汐能涨多少，作战参谋胸中无数，只能靠猜。他们能做的，只是将月球周期与太平洋的百年潮汐图进行比对，再辅以来自澳大利亚和智利等地更新的数据进行测算。参谋们估计，高潮将在上午11:15达到5英尺——足够战舰安全通过。但在肖普看来，这个深度仍然不太安全。 他告诉《生活》杂志（Life）的随军记者罗伯特·谢罗德（Robert Sherrod）：“我们要么不得不冒着机枪扫射的弹雨涉水前进，要么由水陆两栖牵引车在海滩和礁石尽头之间来回穿梭运兵。我们必须非常精确地计算高潮，以便希金斯登陆艇（Higgins boats）能够派上用场。” 当日出前的几个小时，美军指挥官们焦虑不安时，在东南方向500英里外的纳米米亚岛（Nanomea Island）上，我的祖父，上等兵约翰·J·科科伦（John J.Corcoran）正在躬身执行他的任务。他所在的部队，是二战期间太平洋战区最大的舰队中虽小但重要的单位。 杰克，像许多年轻的美国人一样，在战争中仓促参军并开赴前线，他领到了一支步枪、一把刺刀，每月从海军陆战队挣6.40美元军饷，并学会了如何为飞机装配炸弹。 1943年9月，年仅17岁的他，没有去大学念书，而是登上了普埃布拉号（Puebla）运兵船，从圣迭戈（San Diego）向西航行，穿越深邃迷人的太平洋，那里的水域与他所熟悉的灰色大西洋截然不同。到了1943年11月，他离家的距离比他所知道的任何人（包括他的爱尔兰移民父母）离家的距离都要远。 集结起来准备攻占塔拉瓦的部队规模，远远超过了攻击珍珠港的日军。而且在这之前，盟军部队已经在闷热、泥泞的瓜达尔卡纳尔（Guadalcanal）岛驻扎了6个月。前往环礁的海军陆战队为盟军的船只提供掩护，朱利安·史密斯（Julian Smith）将军承诺，海军将提供“战争史上最集中的空中轰炸和海军炮火。”我的祖父为盟军在塔拉瓦战役中投下的900吨弹药出了一份力，为进攻扫清了战场。 尽管如此，塔拉瓦之战仍然以在如此短暂战斗中造成最严重的伤亡而载入了海军陆战队战史。在短短76小时内，冲上海滩的5000名士兵中，有1115人阵亡，近2300人受伤。 11月20日的早晨，潮水并没有像预期的那样涨到5英尺。它几乎没有涨，正如肖普所担心的那样，登陆艇被礁石挡在了战场之外。早晨6:48，史密斯和一位海军上将通过无线电询问从水上飞机上侦察水面的飞行员：“礁石被水淹没了吗？”“没有。”飞行员回答。而此时，海军陆战队队员们不得不从搁浅的船上翻爬出来，把步枪举过头顶，涉水穿过600码[[]]的水面到达岸边。面对日军的疯狂火力，数百名海军陆战队队员被射杀，还有一些人在礁石周围的深水中溺亡。几十年后，人们才弄明白，为什么那天血色的潮水没有如期而至。 从小时候起，我就听说过祖父在第二次世界大战中的业绩。如同众多退伍的老兵一样，他并不愿意谈及那段尘封的历史。得益于国家档案馆的资料，我得知他曾是海军陆战队第31飞行大队的一员，随军在太平洋战场上辗转作战，参与了一次次跳岛进攻，为后续的轰炸行动铺平道路。通过母亲的讲述，我还了解到，在那些漫漫长夜中，杰克蜷缩在帐篷下的散兵坑里，对面阵地传来的阵阵带着异国口音的“美国人去死！”的诅咒，令他心惊胆战。那时，他只能不停地数着念珠，一遍遍地为自己祈祷。在我孩提时代就听说过关于日军残暴行径的故事，日本兵的形象仿佛幽灵一般，在夜晚的微风中游荡，让我不寒而栗。遗憾的是，那时我并未追问更多细节。更让人惋惜的是，我没有机会在杰克2010年离世前告诉他，在塔拉瓦战役中，海军陆战队之所以遭受重大损失，其实应该归咎于月相的变化。 每一天，地球上的每一寸海岸线都在见证着潮汐的更迭。伴随日升日落，停泊在码头的船只也跟着潮水的节奏起起落落。海滩在潮汐的作用下，时而扩展、时而收缩，海带、贝壳以及其他大海退潮时遗留下来的渣滓，在远离波涛拍打的地方渐渐干枯萎靡。 潮汐的涨落主要是因为月球的引力，在较小程度上也受到太阳引力的影响。当月球绕地球运行时，这两个星球互相吸引。地球离月球更近的一侧，受到的牵引力稍微强一些，于是月球将水拉向自己，在海洋世界中制造出的两个隆起。隆起造成高潮，起源于海面，向海岸线推进。太阳也会每个月两次增加一些潮汐的力量。当它与月球排成一线时，无论是满月还是看不见的新月，太阳的引力都会放大隆起效应。这就形成了所谓的“朔望潮”，带来了更高的高潮和更低的低潮。 七天后，当月球没有与太阳排成一线，而是以九十度的角度分开时，它看起来是半满的。我们称之为上弦月或下弦月。太阳的引力对潮汐的影响较小，产生了所谓的小潮。在每个月的这个时候，高低潮不那么显著。 地形也会影响水流。大陆改变了潮汐的流向，而海岸线的深度左右了潮汐上升或下降的速度。月球在绕地轨道上的位置也影响到它的引力。与所有天体一样，月球并非沿着完美的圆形轨道运行，而是按照一个椭圆轨道，这一发现源自17世纪一位痴迷于月球的德国天文学家的研究。月球在其轨道上距离地球最远的点被称为远地点，而最近的点则被称为近地点。每年大约三到四次，近地点与满月同时出现，21世纪初的占星家将其称为“超级月亮”。这时的月球距离地球更近，导致潮汐出现不同寻常的高潮与低潮。相比之下，位于远地点的月球——我们有时称之为“微月亮”——在夜空中显得略小，其引力也相对较弱。不过，即便是比较遥远的月球，仍然能够对地球产生显著的影响。 海军陆战队计划进攻的时间恰逢小潮，但他们未曾预料到潮水不仅没有如期上涨，反而在接下来的近两天时间里几乎没有变化。后来的战争编年史家称之为“潮汐逃避”。当时，潮水在塔拉瓦的珊瑚礁前徘徊，因为月球正处于远地点，距离地球极为遥远，其引力也因此变得相对微弱。每年仅有两天远地点小潮，而1943年11月20日是其中之一。在卫星时代之前，此时在海军陆战队尚未占领岛屿并进行现场测量，美军的作战参谋们当然没有办法知道这种月球排列会如何戏剧性地影响塔拉瓦的潮汐。 尽管发生了大屠杀，炸弹如雨落下，海军陆战队队员还是前仆后继，抢滩登陆。经过3天的战斗，潮水终于回来了，海军陆战队占领了环礁，但损失已经无可挽回。为夺取这样一个小岛竟然导致如此惨重的伤亡，消息传回美国国内，一度群情激愤。 我祖父的部队在1943年12月31日抵达塔拉瓦。那时盟军已经控制了岛屿，海军建设营已经清理了海滩上的尸体和棕榈树。上等兵科科伦继续他的工作，为太平洋战役下阶段多项作战任务装备航空炸弹。当他抵达这个破败的环礁时，新月才四日龄。它像一把弯刀，像一柄镰刀，像公牛的角一样挂在傍晚的天空中，小巧到几乎令人难以察觉，直到它突然出现在你眼前。 ……

中文版序 / 7 引 言 / 11 第一部分：月球的诞生 第一章？ 不一样的星球 / 003 第二章？ 月球的诞生 / 017 第三章？ 地球的传记作家 / 043 第二部分：月球如何成就我们 第四章？ 月球与物种起源 / 067 第五章？ 在时间的起点 / 095 第六章？ 早期的文明与时间的罗盘 / 119 第七章？ 天空的装饰 / 139 第八章？ 探索之旅始于月亮 / 169 第三部分：我们怎样塑造月球 第九章？ 我们眼中的月亮 / 199 第十章？ 心灵之旅 / 227 第十一章？ 鹰与圣物 / 245 第十二章？ 我们的第八大洲 / 277 译者后记 / 295