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康德在《纯粹理性批评》的结语中说：有两种东西越经常反复思考 ， 就给人灌注了时时更新与日俱增的惊赞和敬畏：头顶的星空和内心的道德律 。
当我们驻足郊区仰望星空时 ， 或许无法分辨出哪一个是火星哪一个是土星 ， 但一定能认出夜空最亮、离我们最近的天体——月球 。
现有的考古发现 ， 可以将人类对月球周期的观察记录往前推至两万五千年前 。 人类对月球的初步认识应该从最早的天体学发展开始说起 。 而说到天体学就不得不提——占星术 。 占星术源于历法系统 ， 公元前约两千年的牧师靠研究天体的运动和相对位置与雨水、干旱、四季、潮汐等现象相关联 ， 发展出了最早的“天体学”（人类已经开始意识到天体的运动是否与某些自然现象有关） 。 最早的西方占星术可以追溯至公元前19世纪的美索不达米亚 ， 并且在很长的一段时间内被认为是传统的学术 ， 通常与天文学 ， 炼金术 ， 气象学 ， 医学密切相关 ， 经常出入文学作品 。 不过后来随着近代科学的发展 ， 占星术受到各种观测和理论研究的质疑 ， 于是渐渐失去权威 ， 淡出人们的视野 。
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图注：公元前164年巴比伦记录的关于哈雷彗星事件的石板 。 大英博物馆藏 。 约公元前275年 ， 希腊天文学家Aristarchus出版了《论日月的大小和距离》 ， 他是第一个尝试测量太阳 ， 月球与地球的大小与距离的人 。 经他测算 ， 太阳的直径约为地球的六七倍大小 ， 距离约是地球到月球距离的18-20倍 ， 尽管这一数值与今天的数字相差甚远 ， 但这让他意识到太阳要远比地球大且远得多 。 根据常识 ， 他认为小的物体应该绕着大的物体做运动 ， 太阳可能并不是绕着地球在转 。 但由于这一想法太过超前 ， 并不能被大多数人接受 ， 而且在当时 ， 由克尼多斯学派的代表人物欧多克斯提出的地心说占据主流 ， 世人对他的观点根本不予理睬 。
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图注：月球上名为Aristarchus的环形山 ， 为纪念这一伟大的天文学家 。 千百年来人类一直在想象月球的模样 ， 无数的文学作品也就此诞生 。 有意思的是 ， 在处于文艺复兴时期的欧洲 ， 众多的艺术品中 ， 鲜少有人尝试过直接绘制月球的容貌 ， 即便是在达芬奇的笔记中 ， 也只能依稀找到几幅粗略的草图 。 笔者唯一能找到的是1603年William Gilbert的作品 ， 这应该是最早凭借肉眼的观察所绘制出的月球 。
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图注：William Gilbert绘制的月球表面图伽利略在观察记录方面无疑比那个年代的许多学者都遥遥领先——1610年 ， 《Sidereus Nuncius》的正式出版 ， 人们得以一睹月球的“真容” 。 这本书中描述了一些诸如环形山 ， 陨石坑等地貌特征 ， 以及由他本人亲自绘制的草图 ， 然而这些观测没有被打上具体的日期 。 科学史学家认为这些文章可能是在1609年12月1日 ， 2日和3日连续三个晴朗的夜晚以及12月18日和19日的其他连续三个晚上写的 ， 最后于1610年1月19日绘制了最后一幅月球图 。
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图注：伽利略绘制的月球表面图
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图注：Thomas Harriot手绘的月球
伽利略的手绘图中有大小不一的环形山 ， 某些区域里线条不是那么密集的“月海” ， 以及一个超大号的第谷环形山（不禁让人怀疑伽利略是不是第谷的终极铁粉） 。 虽然这些手绘图离真实的月貌有不小的差距但这幅1909年的作品已经表现出了惊人的细节——第谷环形山以及澄海和静海等 。 在伽利略之前 ， 世人想象中的月面是平坦与光滑的——他们认为所有的行星作为上帝的造物都是完美的 ， 唯独地球是有缺陷的 。 直至伽利略之后 ， 1611年 ， Christopher Clavius（克拉维斯）在致红衣主教Robert Cardinal Bellarmine的信中提到：在克拉维斯神父看来 ， 月球的表面更有可能是不均匀的 ， 而且月球的密度也同样不均匀 ， 有的地方稀疏有的地方较为密集 。 伽利略对土星、木星等天体的进一步观测 ， 以及月球表面并不完美这一观念的渐渐普及 ， 严重打击了教会对于天体的传统解释 ， 从事实上支持了哥白尼的日心说 ， 最终撼动了教会的权威 。 1642年 ， 伽利略因此与当权的教会发生冲突 ， 此后遭到教会的打压 ， 他的辉煌成就反而导致他余生的孤独 。 
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图注：Galileo的望远镜
早期对月球的观察和描述 ， 主要是为了解释月面的多山性与地球的关系 。 到了16世纪30年代 ， 人们开始将注意力转移到其他方向——对月相的观察 。 不同于日蚀 ， 月相并非只有在特定地区才能看见 ， 全球在相近的时间都能看到同样的月相 。 月球穿过地球阴影的时间在不同地区都不相同 ， 因此可以将不同地区的时间差异转化为经度的差异 。 但光凭口头去描述月球是远远不够的 ， 最起码的是不够直观！不够形象！也不够好看！不够有精神！——实际上完全是出于实用的角度 ， 精确的月面图才能帮助得到准确的数据 。 AIX and Provence, Nicolas Claude Fabry de Perez以及他的朋友Pierre Gassendi决定绘制一张详细的月球地图 。 借助Claude Mellan的帮助Pierre Gassendi如愿得到了三张月亮的高清大图 。 值得一提的是Claude Mellan三幅作品无疑是最精美的月球照 ， 可能与他本人并不是以天文家的身份去绘制这些作品 ， 而是以一个艺术家的身份有关 。 其实早在Pierre Gassendi之前 ， 比利时宇宙学家和天文学家Michael Florent van Langren曾在1645年也尝试绘制过一次月球的照片 ， 而且这是记录最早的一次 。
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图注：这三张图分别是上弦月 ， 满月和下弦月 。 这三张图的细节非常丰富！可以从图中注意到 ， 在阳光垂直于月面的地方并没有出现阴影 ， 但在倾斜的地方 ， 则会产生长长的阴影 ， 并且满月图可以清楚地分辨出第谷环形山 ， 澄海 ， 静海 ， 丰海 ， 酒海 ， 云海等地区 。 与Gassendi ， Peiresc和Mellan相似 ， Michel Florent van Langren（米迦勒·弗洛伦特·范·朗伦）相信通过观察整个月相周期（不仅月食期间） ， 月球上山峰和环形山的出现和消失 ， 可以用来将不同地区的时间差异和经度相互关联 。 他本人也是首次给月球各种地貌特征命名的人 ， 只是这些名字很少被普遍接受（都和西班牙王室有关） 。 为了纪念他的成就 ， 位于丰海附近有一座以他名字命名的环形山——朗伦环形山 。 
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图注：朗伦绘制的月球地形图意大利人Francesco Fontana在1629、1630和1646年用自己的望远镜观察月球 ， 并得到了如下图 。 为纪念他 ， 月球上留有以他名字命名的环形山（火星上也有以他名字命名的陨石坑哦） 。 
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图注：By Francesco Fontana1610年秋 ， 一位酿酒商Johannes Hevelius收到了伽利略的《Sidereus Nuncius》副本后他对使用望远镜观察月球的兴趣再次产生 。 他于1642至1645年连续四年对月球观察与绘制 ， 并且发现天平动这一现象 ， 但是他本人并没有意识到这一天文现象（伽利略于1630年也曾注意到这一现象）并将其手绘图发表在《Selenographia》上 ， 这使他被称为“月球地形学的奠基人” 。 这本书包括了一张由他个人观察绘制的详细的月球地图 ， 可以说是比较接近真实图片的一张手绘图了 。 
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图注：长达四年左右的观测时间 ， 可以看到月球的大部分细节被保留下来 ， 充分展现了他出色的观察力和绘画技能 。 这张图也展示出了一个非常有意思的天文现象——天平动 。 如果我们在地球的同一点去观察月球一个公转周期的变化 ， 尽管因为潮汐锁定的原因 ， 月球也并非永远都是一张臭脸对着地球（虽然幅度不是很大 ， 大概可以多看到月球的9%） 。 
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图注：请注意 ， 这张月相动态图实际上是被赤道仪矫正过 ， 并非肉眼所见 ， 有兴趣的小伙伴可以看看这个视频（建议点开视频观看）
Johannes Hevelius创立了月面学（Selenography ， 源自月亮女神Selene）——一种专门研究月球表面及物理特征的学科 。 同时Johannes Hevelius开创的新的命名法一直和Giovanni Battista Riccioli的系统命名法 ， 也一直在并行使用（Hevelius曾命名过的285个地标 ， 但仅有少部分保留下来） 。 后者将月面低暗的地区称为海或洋 ， 尽管这些地区并不“低”但受当时技术的限制 ， 才被误以为是海洋 ， 不过这一做法诞生了许多诗意的名字 ， 包括这次嫦娥五号着陆地——风暴洋 ， 此外还有雨海 ， 静海 ， 虹湾等两百多个名字 。 值得一提的是Riccioli的著作《Almagestum Novum（新天文学大成）》着重反驳伽利略和哥白尼主张的日心模型和行星运行轨道 ， 遗憾的是这本书唯一被保存下来的是他开创的月球命名体系 。 但他本人在命名的时候不偏不倚 ， 将月球正面最显眼的环形山给了哥白尼和开普勒 ， 甚至伽利略（笔者对着月面地图找了半个多小时才看到）也得到了应有的位置 。 Riccioli的命名方法之所以能被西欧的天文学家接受 ， 很大一部分原因应该是使用了科学家和哲学家的名字 ， 因而获得了较多的认可和称赞 。 受制于当时望远镜技术的限制 ， 很多地形和环形山都没有被完全发现 ， 所以到今天新的地形名字一直在增加 。 
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图注：月面上主要的地区 ， 这仅仅只是按照大概做的图 ， 实际上可能细到每个环形山都有自己的名字 。 因为伽利略环形山实在是太小了（惨 伽利略 惨） ， 所以用红色箭头做醒目处理 。
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图注：实际上伽利略环形山的命名是一大片区域 ， 如图都是以他命名的环形山 。 或许是因为伽利略在其他方面的天文成就过于闪耀 ， 使得他在月球观测方面的成就“不值一提” 。
1612年罗马大学的哲学教授Cesare Lagalla在威尼斯出版了《Disputatio physica de phaenomenis in orbe lunae（德语）》应该存在相对接近真实月球的插图 ， 但可惜的是 ， 我们对这位学者知之甚少 ， 所以这里只是简单提及 。 Charles Malapert（1619年） ， Christopher Borri（1620年初） ， Guiseppe Biancani（1627年）这三位学者都曾出版过有关月球的手绘图 ， 但质量都较差 ， 无法与伽利略等人的作品相比较 。
Gerolamo Sersale于1650年7月绘制过非常精确的满月地图 ， 遗憾的是存了很久才被发现——因为它仅在Riccioli的书中被提到过 ， 并且失踪了许久 。 现被保存于圣费尔南多海军博物馆 。
1664年10月 ， Robert Hooke（也就是胡克定律那个胡克 ， 也是发明显微镜那个胡克）公开发表了一张月球火山口的图画 。 胡克使用了一组焦距30英尺的望远镜 ， 对月面进行了观察绘制 。 他的更多详细照片记录于《Micrographia》一书 。
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图注：By Robert HookeGiovanni Domenico Cassini（卡西尼）于1650年至1669年在博洛尼亚担任天文学教授 ， 时任巴黎天文台台长 。 他曾尝试绘制一张尽可能精确的月球图 ， 为此聘用了Jean Patigny和Sébastien Leclerc这两位法国艺术家 。 卡西尼使用的透镜望远镜开口分别为8cm和10cm ， 焦距为550cm 。 一段时间后 ， 这幅3.6m的作品终于完成 ， 并且由卡西尼本人制作了一份直径约50cm的铜板 ， 但最终卡西尼放弃了出版 ， 具体原因尚不知晓 。 直到1787年 ， 它才被发现于皇家印刷厂 ， 并最终得以出版 。
1750年 ， 约翰·迈耶创建了首个可靠的月球坐标系 ， 使天文学家可以定位月球上的特征 。
1824年天文学家Wilhelm Gotthelf Lohrmann在《Topographie der sichtbaren Mondoberfl?che》一书中计划将月球划分为25个区块 ， 每个区块边长为19.3cm ， 然后依次绘制 ， 最终绘成一张直径为96.5cm的月球地图 。 遗憾的是 ， 这项发端于1824年的计划 ， 随着Lohrmann1840年死于伤寒而被迫中止 。 计划中的25个区块只完成了4个 。 幸运的是 ， 后来这个计划被Johann Friedrich Julius Schmidt接手 ， 并于1877年以Wilhelm Gotthelf Lohrmann的名字出版 ， 他在柏林工作了七年之后 ， 发表了名为《Charte der Gebirge des Mondes》的作品 。 现在 ， 你可以在这个网站上看到详细的图片 。 这张前前后后用去53年才破壳的图 ， 让人心生感慨 。
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图注：Charte der Gebirge des Mondes ， 共分为25个区块
图注：Schr?ter制作的地图无疑是十九世纪以来最好的月面图 。 它直径195cm ， 包括30000多个独立的环形山 。 如图为其在网页上的截图 。 在这个网站里 ， 你可以看到每一块区域的详图 。
1839年 ， 一位14岁的少年得到了一本由Johann Hieronymus Schr?ter出版的《月球地形片断》 ， 这颗兴趣的种子就此埋藏在这位少年的心底 。 为了表达自己对月球深沉的爱 ， 他将自己的一台小型望远镜放在灯柱上 ， 方便时时刻刻观察月球 。
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图注：By Johann Hieronymus Schr?ter但在这粒种子完全发芽前 ， 我们先来聊聊Johann Heinrich M?dler（大佬的朋友都是大佬） 。
Johann Heinrich M?dler在青少年时期 ， 因为双亲的去世 ， 为承担起养家的重任 ， 年仅19岁的他做起了私人家教 ， 并认识了银行家Wilhelm Wolff Beer——暨天文学家 。 Wilhelm Wolff Beer也很厉害 ， 1840年的他曾绘制过一张火星的地图 ， 并且计算出火星的自转周期为24h37m22.7s ， 而今天这一数字为24h39m35.244s 。
1834年到1836年Johann Heinrich M?dler出版了四幅《月面图》(Mappa Selenographica)以及1837年出版的《通用月面学》(DER MON) ， 直到19世纪70年代（剧透：上文提到的那位少年）的月面图出现前 ， 这两件作品都是几十年来最好的月面图 。 Beer和M?dler都坚信月球上的地貌不会发生改变 ， 更没有空气和水的存在 。 
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图注：为纪念M?dler的诸多成就 ， 如图是以他命名的环形山 ， 不仅在月球 ， 火星也有一处 。 图片由阿波罗16号拍摄 。
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图注：左上稍大的是Feuillée ， 居中靠下的就是以Beer命名的环形山 。 图片由阿波罗十五号拍摄 。 1842年-1845年间Johann Friedrich Julius Schmidt师从Carl Ludwig Christian Rümker（Rümker翻译为吕姆克 。 嫦娥五号着陆地区吕姆克山脉就是以他命名的） 。 1858年 ， 他被任命为雅典国家天文台台长 ， 在此他度过了后半生的职业生涯 。 从年轻时开始 ， 他的大部分工作时间都忙于绘制月面图 ， 到1868年时 ， 他的作品几乎接近完成（在做了在做了别催了） ， 然而直到1874年才完成最后的收尾工作 。 这幅细致的作品超越了Beer和M?dler的月面图 ， 这张图上一共标记了32856个陨石坑 。
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图注：可以找到的公开资料显示 ， 这个模型制作于1898年 ， 但那个时候Schmidt早已去世多年 ， 所以猜测这个模型可能是后人为了纪念他的成就所做的复制品 。 由116块石膏和木头制成 ， 可以一窥细节 。 
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图注：这个位于静海西南的撞击坑名为施密特环形山 ， 其名字不单单是纪念Schmidt ， 更是为了纪念其余两位与他同名的科学家 。 图片由阿波罗十号拍摄 。
1826年 ， Joseph Nicéphore Nièpce通过将沥青涂抹在铅锡合金板上 ， 经过八小时的曝光 ， 拍摄了人类的第一张天文照片 。 此后随着摄影技术的出现 ， 凭笔杆子去制作天文图片的时代即将结束 。 1840年 ， Henry Draper拍摄了人类第一张月面图 ， 1863年 ， 他又拍摄了许多组高质量的月面照片 。 不仅如此 ， 他还于1872年8月尝试拍摄织女星的光芒 ， 这是人类拍摄的第一张恒星照片 。
1882年 ， Henry Draper因肺炎去世 ， 终年45岁 。 去世后 ， 他的遗孀Anna Mary Palmer设立了Henry Draper Medal ， 奖励在天文学上做出杰出贡献的人 。 
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图注：按照惯例 ， 这是两个以Draper命名的环形山 ， 左上C和右下A 。 由Lunar Orbiter 4拍摄 。
后来 ， 人类对月球的探索也不再局限于单纯观察 。 1865年 ， 儒勒凡尔纳创作了经典科幻小说：《从地球到月球》 ， 1969年 ， 人类就在月球上留下了第一个脚印——这短短的一个世纪 ， 幻想就照进了现实 ， 新的故事 ， 慢慢拉开帷幕 。
美编：ZYN
校对：张腾飞
来源：中科院地质地球所
【伽利略·伽利雷|见过月亮，但你见过这样的月亮吗？】编辑：Norma
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