「明るい月はいつ現れるのでしょうか？」ただの詩ではありません！そこには多くの科学的な謎が隠されている

「明るい月はいつ現れるのでしょうか。杯を上げて空に尋ねます。天の宮殿では今年は何年でしょうか。風に乗って帰りたいのですが、玉堂は寒すぎるのではないかと心配です。影と踊っていますが、人間の世界にいるようには思えません。

赤いパビリオンを回して、美しい窓を下ろし、眠れない人たちを照らします。憎しみがあってはならないのに、別れるときに月がいつも満月に見えるのはなぜでしょうか？人には喜びや悲しみ、別れや再会があります。月は満ち欠けする。人生においてすべてを手に入れることは不可能です。あなたの長寿を祈ります。私たちは何千マイルも離れていますが、一緒に月の美しさを楽しみましょう。 ”

900年以上前、蘇軾は月を通して自分の気持ちを表現し、「水の旋律：明るい月はいつ現れるか」という詩を残しました。これは私たちがよく朗読する詩となっています。この叙情的な傑作には、豊富な科学的知識も含まれていることを、人々はほとんど知りません。

明るい月はいつ現れるのでしょうか？

地球に衝突した惑星の破片が天体を形成した

46億年前、地球は形成過程にあり、太陽系はまだ混沌とした初期の太陽系星雲の段階にありました。若い太陽の周囲では、塵や巨大な岩石が凝縮、衝突、集積を続け、星雲内の物質の一部が太陽を周回する惑星や衛星系を形成し始めました。約44億5千万年前、太陽に最も近い3番目に大きい惑星である地球は、前例のない災害に遭遇しました。

火星とほぼ同じ大きさの惑星テイアが急速に接近しており、2つの惑星の軌道が交差していたため、巨大な衝突は避けられませんでした。これは地球を揺るがすような衝突であり、2つの惑星のマントルと地殻物質が近くの宇宙空間に投げ出されました。衝突した残りの惑星が軌道を変えて去ったとき、多数の惑星衝突破片が地球の近くに残りました。時が経つにつれ、地球を取り巻く物質は徐々に集まり、独立した天体を形成し始めました。

ワインを飲みながら空に問いかける。

青色光は波長が短く、散乱しやすい

天気が晴れているときは、私たちが見る空は青く見えます。これは、太陽光が地球の大気圏に当たるとガス分子と衝突して散乱し、光があらゆる方向に伝播するからです。青色光は赤色光や黄色光よりも波長が短いため、空気中のガス分子と相互作用しやすく、散乱されやすくなります。

空の色は大気の厚さによっても影響を受けます。たとえば、日没と日の出のときには、太陽光線の角度が低くなり、大気圏をより多く通過しなければなりません。その結果、散乱が増加し、光の経路が長くなり、赤色とオレンジ色の光が散乱しやすくなり、青色の光が除去されます。そのため、この時期の空は赤、オレンジ、黄色に見えます。

さらに、曇りの日は雲があらゆる色の光を散乱させるため、空は暗く見えます。この場合、空の色は灰色または白に見えることがあります。一般的に、私たちがよく目にする空の色は青ですが、実際には青だけが唯一の色ではありません。

今晩は何年ですか？

物体の質量は時間に影響を与える

ニュートンの時間と空間に関する絶対的な見解は、「絶対的、真実かつ数学的な時間はそれ自体で経過しており、その性質上、他の外部の事物とは独立して均等に経過する」というものです。

「今夜は何年ですか？」蘇軾の言葉は、ニュートンの絶対的な時間と空間の見方を超越し、アインシュタインの相対的な時間と空間の見方と一致しています。アインシュタインは、時間と空間は絶対的なものではなく、補完し合い、切り離せないものだと言っています。物体の質量は空間に影響を与え、重力の発生を促進するため、物体の質量は時間にも影響を与える可能性があります。したがって、異なる重力場では、時間の流れの速度も異なります。地球の表面と地球を周回する衛星の間には時間誤差があります。地球上の時間は衛星上の時間よりも遅いですが、時間の流れの速さの差は非常に小さいです。

トップは孤独だ：

対流圏の高度が高くなるほど、気温は低くなります

高度が高くなるほど気温が低くなることは知られています。しかし、この常識には条件があります。大気圏のうち対流圏のみ、高度が高くなるほど気温が低くなります。標高が1,000メートル上がるごとに気温は約6度下がります。これは、対流圏が地面から放射される電磁波を吸収して暖まるためです。地表近くの熱い空気は膨張して上昇し、一方、高高度の冷たい空気は収縮して下降し、対流運動を発生させるため、この層は対流圏と呼ばれます。

対流圏とは異なり、成層圏の状況は正反対です。成層圏では高度が高くなるほど気温も高くなります。これは主に成層圏にオゾン層があり、太陽放射の中の紫外線を吸収できるためです。したがって、太陽に近づくほど（高度が高くなるほど）、気温は高くなります。

地球とは異なり、月には大気がほとんどありません。大気がないため、月面の温度は日中の直射日光下では摂氏127度に達し、夜間は摂氏マイナス183度まで下がることがあります。

私たちが別れるとき、なぜ月はいつも満月に見えるのでしょうか？

太陰暦の16日目は、最も一般的に満月となる日です。

太陰月に、月が最も満ちる日があり、これを「満月」と呼びます。しかし、毎月「満月」の丸さには微妙な違いがあります。これは、地球の周りの月の軌道（黄道）と太陽の周りの地球の軌道（黄道）が同じ平面上にないからです。太陰暦によると、月の満ち欠けは、早くて太陰暦の14日目の夜、遅くて太陰暦の17日目の朝に起こります。最も一般的であるのは旧暦の15日目と16日目で、16日目が最も一般的です。そのため、「15日の月は16日に最も満月になる」という言い伝えがあります。 2021年から2023年まで、3年連続で中秋節は「旧暦の15日が満月」でしたが、2024年の中秋節は「旧暦の16日が満月」に戻ります。

月は満ち欠けします。

月の満ち欠けと月食によって起こる

月の満ち欠けは、月の満ち欠けと月食の2つのカテゴリーに分けられます。

月自体は光を発しません。私たちが見る月の光は太陽からの反射光です。反射光には反射角があります。太陽、地球、月が異なる位置にあるとき、月の満ち欠けが変化します。

黄道と春分点の間に角度が存在するため、日食や月食は毎月発生するわけではありません。日食または月食は、月、太陽、地球が一直線上にあり、月が 2 つの平面の交点の近くにある場合にのみ発生します。太陰暦の満月の日には、月は太陽と反対の方向に移動します。このとき、地球と月の中心がほぼ一直線上にあると、月が地球の本影に入り、皆既月食が発生します。月の一部だけが地球の本影を通過すると、部分月食が発生します。つまり、月食には皆既月食と部分月食の 2 種類があります。

（著者の楊紅兵は南京第13中学校の物理教師です）