正文 第28章 天空的機制

雖然現代讀者並不期望,一篇討論天體力學的文章讀起來有如搖籃曲一般淺顯易懂,但是,他們相信,他們能夠立刻理解神話"意象",因為在他們的觀念中,只有那些長達一頁的近似值公式和類似的東西才是"科學的"。

他們沒想到,同樣深奧的知識以往也可能通過日常語言來表達。這個可能性,他們從未考慮過,儘管古代文化一些顯而易見的成就——諸如金字塔和冶金術——足以證明,當時有一群認真的、聰明的人在幕後主導這一切,而這些人肯定懂得使用科技語言……①

這段文字引自麻省理工學院已故科學史教授桑提拉納(Giio de Santillana)的著作。在以下數章中,我們將探討他對古代神話所做的革命性研究。簡單地說,他的論點是這樣的:遠古時代,一群認真的、聰明的人設計出一套方法,把先進的天文學所使用的專門術語,隱藏在神話的日常語言背後。

桑提拉納的看法正確嗎?如果正確,那麼,這些聰明認真的人——在史前的舞台後面默默工作的天文學家和科學家——究竟是誰呢?讓我們從一些最基本的事實開始。

天空的熱舞

每24小時,地球繞著自己的軸旋轉一周;它的赤道周長24902.45英里。因此,當一個人一動不動站立在赤道上時,事實上他是在移動中,以大約每小時1000英里的速度跟隨地球旋轉。從外太空俯瞰北極,我們會發現,地球的自轉是反時針方向的。

地球每天繞著自己的軸旋轉,同時也繞著太陽運行(同樣也是反時針方向);它的軌道略呈橢圓,而不是完整的圓形。地球以驚人的速度環繞太陽軌道,每小時運行666O0英里,約莫相當於一般駕駛人在6年中開車的里數。換言之,我們是以每秒鐘18.5英里的速度飛馳在太空中,這比任何子彈都快得多。您讀完這一小段文字時,我們已經沿著地球繞太陽運行的軌道航行了大約550英里。

地球環繞太陽一周需要一年時間,因此,我們惟有通過四季的緩慢變化,才能察覺到我們參與的這一場驚人的太空軌道賽跑。在四季的循環更迭中,我們可以看出一股奇妙的、公正的力量在運作,把春、夏、秋、冬平均分配給世界各個地區,對南半球和北半球一視同仁,不偏不倚,年年如此,從未發生過偏差。

相對於軌道面,地球的自轉軸略為傾斜(大約和垂直線成23.5度角)。這個傾斜造成季節的變化:每年6個月,它將北極和整個北半球引離太陽,讓南半球享受溫暖的夏季,然後在剩下的6個月中,將南極和南半球引離太陽,讓北半球度過夏天。陽光照射到地球表面任何一個地點的角度每年一次的變化,以及那個地點接受陽光的時數在一年中的變易,是造成季節循環更迭的原因。

在天文學中,地球的傾斜被稱為"斜交"(obliquity);它的軌道面向外延伸在天球中形成一個大圓圈,則被稱為"黃道"(ecliptic)。天文學家常提到的"天赤道"(celestial equator),是將地球的赤道延伸到天球。今天,天赤道和黃道之間大約成23.5度角,因為地球的自轉軸和垂直線之間成23.5度角。被稱為"黃赤交角"(obliquit of the ecliptic)的這個角度並不是一成不變的。一如我們在本書第11章討論安第斯山帝華納科城興建日期時提到的,在漫長的歲月中,黃赤交角不斷地改變,雖然速度極為緩慢,而改變的幅度也從未超過3度——最接近垂直線時是22.1度,離垂直線最遠時是24.5度。整個周期,從24.5度到22.1度,然後又回到24.5度,總共需要大約4.l萬年的時間才能完成②。

就這樣,我們脆弱的地球在沿著軌道環繞太陽快速運行時,還得一面旋轉,一面擺盪。運行一圈費時一年,自轉一周只消一天工夫,完成擺盪的周期則需要4.1萬年。一場狂熱的舞蹈彷彿在太空中進行;我們不斷跳躍旋轉,飄過永恆的時空,時時刻刻感受到兩種相反的慾望在心中交戰——有時我們渴望投入太陽的懷抱,有時卻想逃遁入外太空的黑暗中。

玄秘的影響

現在我們知道,太陽的引力範圍延伸到太空中廣達15兆英里,幾乎是前往最近的恆星的一半路程,而地球就是被困在這個引力範圍的內圈。因此,它對我們這個行星的吸力大得不得了。同時影響我們的,還有太陽系其他行星的地心吸力。這些星體競相發揮吸引力,試圖將地球導離它環繞太陽運行的正常軌道。由於這些行星大小不等,繞太陽運行的速度也不同,它們發揮的共同引力,會以複雜但可預測的方式隨著時間改變,而地球繞行太陽的軌道也會不斷改變形狀,作為回應。軌道是橢圓形,因此,這些改變影響到它的伸長程度——這在天文學上稱為"離心率"(etricity)。離心率有時低到近乎零(當軌道的形狀接近完整的圓形時),有時高達6%(這時軌道的形狀顯得最修長,最像橢圓形)。

此外,地球還得遭受其他形式的星體影響。學者指出,當木星、土星和火星排成一列時,地球上的短波無線電周率就會受到干擾,但原因至今不明③。關於這個現象,我們已經掌握有明確的證據:

木星、土星和火星繞太陽運行時的位置,與電波在地球高層大氣所遭受的強烈干擾之間,顯然存在著某種奇異的、出人意料的關聯。這似乎顯示,行星和太陽共享一個宇宙性的、從太陽系中心向外延伸10億英里的電子平衡體系。這樣的一種平衡,在目前的天體物理學理論中還找不到解釋④。

撰寫這項報道的《紐約時報》記者,並未深入探討這個現象的意義。他們也許不曉得,上述這段文字聽起來很像公元前3世紀巴比倫歷史家、天文學家與預言家貝洛蘇斯(Berosus)說過的話。他對"世界末日"來臨之前出現的預兆,做過"深刻"的研究。值得注意的是,對瑪雅人預言的"第五太陽紀"結束日期素有研究的現代占星家指出,在那一天,行星將以極為奇特的形式排列——奇特到"45200年中只會發生一次……我們可以預期,這種不尋常的排列肯定會產生不尋常的效果"⑤

精神正常的人難免會對這種預言抱持懷疑的態度。但是,無可否認的,各種各樣的影響力——其中有很多我們到現在還不完全理解——在太陽系中競相發揮作用。這些影響力,最強勁的要數我們自己的衛星:月亮。例如,地震通常發生在(一)滿月的時候,或地球位於太陽和月亮之間時候;(二)新月的時候,或月亮位於太陽和地球之間的時候;(三)月亮穿過受影響地區子午線的時候;(四)月亮在運行的軌道上最接近地球的時候⑥。第四種情況出現時——學者管它叫"近地點"(perigee)——月亮對地球的引力作用增強約6%。每隔271/3天,這種情況就會發生一次。在這個時候,月亮產生的潮汐作用不僅影響到地球海洋的起伏,也影響到禁錮在脆弱地殼內的熾熱岩漿的動靜。(有位學者形容,地殼就像"一個紙袋,裡頭裝滿蜂蜜或糖蜜,以赤道旋轉的1000多英里時速,加上地球繞太陽運行的6.6萬多英里時速,一路擺盪前行"。)⑦

一顆畸形行星的擺盪

這種圓周運動當然會產生強大的離心力,使得地球的"紙袋"在赤道部位向外膨脹,一如牛頓在17世紀證明的。其必然結果就是兩極的扁平化。故此,我們的地球實在不算是一個完整渾圓的球體;嚴格說,它應該被稱為"扁球"(oblate spheroid)。地球的赤道半徑是3963.374英里,比兩極半徑(3949.921英里)多出約14英里。

多少億年以來,地球扁平的兩極和膨脹的赤道,就一直跟奇妙的引力展開一場隱秘的數學互動。一位專家解釋:"由於地球是扁平的,月亮的引力總是把地球的軸引到一邊,使它傾斜,與月亮的軌道形成一直角。在較小的程度上,太陽也發揮類似的作用。"⑧

同時,赤道的膨脹——赤道周邊地區體積的增加——促使地球穩定在自身的軸上,如同迴旋器(gyroscope)的邊緣所發揮的作用一樣。

年復一年,在星際互動中,這種迴旋器效應防止太陽和月亮之間的"拔河"劇烈改變地球自轉軸的方向。然而,這兩個星體共同發揮的引力作用畢竟相當強大,足以迫使地球的軸"進動"(to precess)——在天文學上,這意味著地球的軸以順時針方向緩慢地擺盪前進,與地球的旋轉方向相反。

這樣的一種運行,是地球在太陽系中所表現的特徵。玩過陀螺的人不難理解這點;陀螺畢竟只是另一種迴旋器。充分地、持續不斷地旋轉時,陀螺是直立的。可是,一旦它的軸偏離垂直方向,它立刻就表現出第二種行為:繞著一個大圈子緩慢地、固執地反向擺盪。這種擺盪——天文學上稱為"歲差"(precession)——改變地球的軸所指的方向,同時使它新近取得的傾斜角度保持穩

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