▲中国科学院紫金山天文台科普主管王科超介绍,本次月食肉眼可见的本影食持续约3.5小时,是一次值得守候的天象盛宴。图/新华社
等待近3年,我国公众再次迎来“红月亮”。
据新华社消息,北京时间9月7日午夜至8日凌晨,天宇将上演一次壮观的月全食——圆圆的满月将完全进入地球阴影,染上标志性的“红妆”。只要夜空晴朗,朝向月亮的半个地球上的人们抬头都能看见。
这场“共享的天象”,不仅是视觉盛宴,更与我们熟知的农历、日月运行规律紧密相连。从古至今,月食始终是人类读懂天文的重要窗口。
月食对古人有独特“实用价值”
古人观测月食,最先关联的是“时间”与“历法”。
中国古代天文学家发现,月食只会发生在“月望”时刻——也就是农历十五前后,此时月亮、地球、太阳大致成一条直线,月亮与太阳在我们两侧遥遥相望,这正是农历中“望”的定义;而日食则只在“朔”时出现,即农历初一,那时月亮位于地球与太阳之间。
基于这一规律,古人将日月食作为把握日月运行规律、校验农历准确性的“天然标尺”。
要知道,农历是兼顾日月运行的阴阳历,日期依月相变化(朔望周期)设定,月份则要匹配太阳回归周期,两者的差异就靠“闰月”弥补。
但对古人而言,月相变化很难准确把握,因为每个月的情况都不一样。古人通过长期记录日月食发生的准确时间,对比农历中朔望的推算时刻,就能发现历法的偏差。
这是古人将天文观测与生活实践结合的核心智慧,也是月食最古老的“实用价值”。而随着认知进步,月食还成了“地球是圆的”这个重要发现的关键依据。
最早完成“地球是圆的”这一论证的,是公元前6世纪的毕达哥拉斯。他发现,月食为我们提供了直观证据——大地投在月球上的黑影边缘是圆弧形,那是一个远远大于月亮的黑影——这就是太阳照射地球,在后面天空上投下的黑影。
更重要的是,无论月食发生在什么时间,偏食黑影始终是个圆弧,这就证明只有球体投射的影子才会保持这种形状。这一发现,让“地球是圆的”成了经过论证的科学结论,进而为后来人类探索宇宙的坐标系奠定了基础。
如今我们更清楚月食的原理:当太阳、地球、月球连成直线,地球挡住太阳射向月球的光,月球完全或者只有一部分进入地球的“本影区”(完全挡住阳光),就分别形成月全食或月偏食。
月全食时的“红月亮”,则是地球大气层的“过滤作用”——太阳光中的蓝光、紫光被散射,只有波长较长的红光被折射到月球表面,就像黄昏时天空发红的原理一样,和谐、简单又奇妙。
月食仍是最易接触的“天文课”
值得注意的是,月食与日食有个关键区别:月食是“共享的奇观”,而日食是“局部限定的风景”。
月食发生时,地球背后的黑影投射到月面上,只要处于地球背对太阳的一侧(也就是夜晚)天气晴朗,那么所有人都能同时观测到同样的月食现象。
但日食不同,只有在月球投下的影子扫过地球表面形成的“日食带”内,才能看到日食现象,不在日食带内的区域,连日偏食也看不到。
这种差异的根源,在于地球与月球的影子大小不同:地球的本影区足够大,能完全覆盖月球,而月球的本影区在地球上只能形成窄窄的一条带,这也让日食显得更“稀有”,月食更易被大众观测。所以,不需要借助天文望远镜就能看到的月全食,才更是你我不能错过的珍奇风景。
到了今天,观测与预测月食的能力已因科技而飞跃,其核心意义也仍围绕“历法精准”与“天文科普”展开。
借助牛顿物理学揭示的天体运动规律、微积分构建的精确计算模型,再加上现代大型计算机的算力支撑,人类如今能提前几千年精准预测日月食的发生时间、持续时长甚至可见区域。这不仅让农历的校准精度达到新高度,更能让天文学家提前规划观测方案,为相关研究做好准备。
对大众而言,月食仍是最易接触的“天文课”:当人们看到农历十五的月亮被“吞噬”又复圆,了解到这与“望”的定义、地球的形状有关,再知晓人类已能精准预测千年后的天象,抽象的天文概念与科技力量就变得具体可感。
比起复杂的公式,一次亲眼所见的月食,更能让“朔望”“阴阳历”“天体力学”这些知识扎根心中,破除“日月食是不祥之兆”的迷信。
2025年的这场月全食,即将如期而至,我国全境可见全过程。届时,无论身处何地,只要抬头,你我看到的都是同一片被红光笼罩的月亮。
这一幕,与千年前古人记录的月食本质相同,却承载着不同的认知——从用它校准农时,到用它理解宇宙,再到用科技预测它的轨迹,月食始终是人类与日月运行对话的桥梁。
这也提醒我们:对星空的持续探索,就是人类用智慧不断修正认知、靠近真理的过程,也是我们今天美好生活的来源。
撰稿 / 孙正凡(天体物理学博士,科普作家)
编辑 / 迟道华
校对 / 刘军