月亮也能指方向

申志远说:“利用月亮测定方向,方法类似利用时表和太阳。” “叔叔,月亮升起的时间可不象太阳那么固定,对吗?”李小刚说。 “对。”申志远说,“不仅月亮升起的时间不固定,而且也不象太阳那

样老是圆圆的。它有时候圆,有的时候缺;有时候左边亮,有时右边亮;有时候一天天圆起来,有时候一天天缺下去。可是,这一切变化都是有规律的。掌握了它的奥妙,就可以任我所用。”

他接着画了当晚的月形,并用虚线把月亮缺的部分连成了圆形,从中央画了一条直径;又把直径分为 12 等分,光亮的部分占了 9 等分。他看看表说: “现在的时间是 23 点;23-9=14; 这个计算出来的 14,是白天 14 点的时候,太阳刚好升到现在月亮的位置上。”

“这么说,把计算出来的时数 14 折半,用表盘上的 7 字对向月亮,‘12’字就指向北方啦?”李小刚听完了以后赶忙问。

“很对。”申志远说,“如果是农历下半月,应把观测的时数加上月亮光亮部分的等分数,然后折半对月亮。”接着他把利用月亮、时表测定方向的方法归纳成一个口诀:

先把圆月分作 12 分, 再看亮的占几等分; 时数加(减)等分数, 得数折半对月亮,

“12”字指北方。 “为什么观测时数加或减月亮光亮部分的等分数,就是白天太阳走到月

亮位置的时刻呢?”大家一齐提出这个问题。

申志远没有解答,反倒问大家:“你们想过吗,为什么有时候月亮会缺一部分?”

“缺的部分被遮住了呗。”几个同学随口回答。

李小刚认真地思考着说:“月亮是地球的卫星,离地球最近,没有别的星球能挡住月亮。再说,只有恒星才发光。月亮只有太阳照射它才反射光亮, 所以缺的部分一定是太阳没照着,我们看不见。”

这时候,申志远指着画好的图进一步解释说:“月亮出现圆缺现象,是由于它不停地绕着地球转动,地球又带着它绕太阳转;太阳、地球、月亮三个星球的位置不断变化,月亮被太阳照亮的一面,就以不同的角度对着地球。有时候,光亮的一面全部对着地球;有时候,部分对着地球,所以站在地球上看月亮,有时候圆,有时候缺。在农历初一那天,月亮走在 A 的位置,正好和太阳在同一方向上,月亮被太阳照亮的一面背着地球,所以我们看不见月亮。假设看得见的话,就可以把月亮当作太阳测定方向。”

让同学们思考了一下,他继续说:“因为月亮从西向东绕地球转动,过了初一,被太阳照亮的一面逐渐转向地球,便露出月牙;随后,慢慢加大朝向地球的光亮面,月牙也就逐渐加大,直到农历十五,月亮走到 B 的位置, 被太阳照射的一面,全部朝向了地球,我们看到的便是全圆月亮。过了十五, 月亮又慢慢偏离 B 的位置,朝向地球的光亮部分又逐渐缩小,直到月底重新回到 A 的位置,又看不见了。这样周而复始,就是月亮出现圆缺的道理。”

“为什么要把整个圆月分为 12 等分,观测的时数加或减光亮部分的等分数,得出的时数便是白天太阳走在夜晚月亮位置的时刻呢?”

申志远说:“月亮自西向东绕地球转,每天约向前移 13°2′。地球由西向东自转,每天必须多转 13°2′,约 50 分钟时间,月亮才能升到前一天的位置。所以,农历上半月,月亮越来越圆,升起的时间越来越晚。从初一看不见月亮到看到圆月,中间约需 14 天半时间;月亮升起的时间共推迟 14.5

×50′=725′=12(小时)。所以,把整个圆月直径分为 12 等分,每一等分

代表 1 小时,光亮部分占几等分就说明月亮又比初一晚升起几小时。因此在上半月,把观测的时数减去月亮光亮部分的等分数,便是白天太阳升到月亮位置的时间。”

“为什么下半月要加光亮部分的等分数呢?” “这和两个人在环形跑道上赛跑一样,开始两人的距离逐渐拉开;当第

一名把第二名拉下半圈以后,跑道上两人的距离反而逐渐缩小;如果第一名让第二名一圈的话,那么第二名就跑在了前面。同样道理,在月亮比太阳晚升起 12 小时以后,反而相当于提前一天升起。所以,下半月光亮部分的等分数就代表它提早在太阳之前升起的小时数;把观测的时数加上光亮部分的等分数,便是太阳出现在月亮位置的时间。”申志远这深入浅出的解释,使同学们仿佛进入了科学的宫殿,是那样的迷人。