半世紀前、アポロ月面着陸計画は6回の有人月面着陸を成功させた。宇宙飛行士は月に行くたびに場所が違っていますが、すべては月の正面、つまり地球の向こう側です。月が満ちるたびに、私たちが星空を見上げると、満月は同じように月の正面に見えます。

地球や太陽などの天体のように、月自体も自転する。月の自転によって、私たちは地球上で月を見ることができます。しかし事実はそうではないです。なぜですか?

実は、これは月が潮汐にロックされて招いたのです。地球の引力の働きのもとで、月の自転は公転の周期と同じで、同時に自転する現象を形成しました。だから、月も自転していますが、いつも一定の面だけが地球に向いています。月の裏側はずっと地球に背を向けていて、人類は地球からその側を観測できないようにしています。

人類が宇宙時代に入ると、衛星や探査機を使って、広大な宇宙を研究し、探索することができます。月探査衛星を通して、人類は初めて月の裏側を見ることができました。探査機から伝えられたデータによると、月の正面と背面には明らかな違いがあり、その主な違いは2つあります。

月の表と裏にはなぜ大きな違いがあるのですか?何の原因でこのような違いが生じましたか?

天文学者は、月の裏側は必ず月の正面とは違った出来事を経験して、正面と裏には全く違った地形が現れると推測しています。なぜかというと、探査機や宇宙飛行士が月の裏側に行って実地調査を行うだけで、最終的な結論が期待されます。

しかし、人類の月探査活動はすでに数十年にわたって行われていますが、探査機や宇宙飛行士が月の裏側に着陸することに成功したのは初めてです。結局、月の裏側は信号を遮断し、探査機は地球と連絡が取れなくなり、月の裏側の現地探査活動が停滞している。

2019年1月3日まで、中国が打ち上げた嫦娥4号が月の裏側に着陸しました。人類は初めて月の裏側を実地調査しました。嫦娥4号の成功はカササギ橋号の中継衛星に離れられませんでした。月第二ラグランジュ点の気絶軌道を運行して、月と地球の通信のために橋を架けました。

現在、嫦娥4号とその携帯のオクトキ2号の月面車はまだ月の裏側で正常に働いています。嫦娥4号は月の南極に位置するアトケン盆地に上陸しましたが、なぜこの場所を嫦娥4号の上陸地点として選んだのですか?

研究によると、アトケン盆地は月で最大の隕石坑で、その隕石坑は歴史が長く、その形成時間はおよそ42億年前です。アトケン盆地の最大の深さは16キロで、直径は2500キロに達しています。これは月の直径の72%に相当します。

このほか、初期探査機はアトケン盆地で異常を発見し、この領域で品質異常物質を検出し、重力は非常に驚異的である。聖杯号(GRAIL)の月探査機の重力分析によると、エリア内の異常物質は巨大な金属ブロックで、その品質は2180兆トン(2.18×10^15トン)に達し、面積は5.2万平方キロメートルに達し、下に300キロまで伸びる可能性がある。嫦娥4号は近くで探査中です。

さて、アトケン盆地のこれらの金属の塊はどこから来たのですか?

大昔の惑星が原始の地球と衝突し、大量の物質が宇宙に投げ出され、破片が衝突して月を形成するという見方があります。もう一つの観点は、鉄ニッケルが豊富な大型小惑星が太古の月に衝突し、大量の金属が月に持ち込まれたということです。

アトケン盆地の一連の未解明の謎については、現在、そちらで探査中の嫦娥4号と玉兔2号が答えを出すかもしれません。

目は地球の自転が見えますか?フーコ実験では、地球の自転を確認してください。地球は太陽系の惑星の一つであり、地球も太陽系の天体の中で唯一生命体が存在することが知られている。それは太陽の周りを回転して、私達は公転と称して、地球の公転と黄色の赤い交差点の存在は四季の交替をもたらしました。同時に地球も自転します。太陽の東が西に沈むのを感じるのは自転によるものです。

しかし、地球の自転によって、日夜交代を感じることができる以外に、私たちは目で地球の自転を見ることができますか?目で見た地球の自転は、今の技術では人類を宇宙に入らせてこそ、地球の自転をよく観察することができるだろう。しかし、昔は技術が発達していませんでした。彼らはどうやって地球の自転を観察しますか?

科学者はとても賢いです。彼らはいつも方法があります。フランスの物理学者の傅科は実験をして、人々に目で地球の自転を見ることができます。傅科は実は一番早く勉強したのは外科と顕微医学で、後になってやっと物理の研究に転入したのです。彼は物理的にも多くの研究があり、物理にも大きな貢献があります。力学、光学、電気的にも優れています。最も有名なのはフーリエ実験です。

フーコ実験はフーコが一番簡単な実験を使って地球の自転を証明しました。一回の傅科は国葬院ホールのドームに67メートルのロープを掛けました。ロープの下には28キロのハンマーがあり、ハンマーの下には巨大な砂盤があります。ハンマーを振って砂盤の上を通るたびに、ハンマーの針が砂盤の上に動きの軌跡を残します。

この実験は地球の自転をよく証明し、肉眼でも見られます。地球が自転していないと、この振り子は簡単な振り子運動しかできないですが、地球の自転で振り子が揺れるたびに方向が違ってきます。南半球は反時計回りで、北半球は時計回りなので、振動面の方向と周期も違ってきます。

この実験は実現するのは難しくないですが、成功するにはやはり多くの細部が注意しなければなりません。フーコはなぜ28キロのような重いスイングを選ぶのですか?これは相対的な振り子の周期から言えば、地球の回転は比較的緩やかで、軌道の違いを示すには比較的長い振り子が必要です。また、空気抵抗の影響で、このシステムは十分な機械的エネルギーを持たなければならないので、フーコは28キロの鉄球をハンマーとして選んだ。この実験は当時においてはまだ非常に優れていました。科学者にとってはこのような探究心が強く、研究を熱愛する精神は私たちが学ぶべきものです。みなさんはこの実験について何か言いたいことがありますか?

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