如何在月球上吃五仁月餅？

09-25

(⊙_⊙)

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飛上月亮吃五仁

作者：貓斯圖

製圖：孫綠 / 編輯：棉花

中秋節賞月和吃月餅是同等重要的事情，但是人類歷史上好像還沒有誰做到了

在月球上吃月餅

。當然啦，跑到月球上吃月餅就達不到賞月的效果了。但是逼格高啊！那跑到月球上去吃月餅會需要點什麼代價呢？

月亮從哪來

為了回答這個問題，我們首先需要了解一下月球：

月球是地球

唯一的天然衛星

，也是太陽系第五大衛星。它的

密度

是一大特色，僅次於木衛一，是

太陽系第二高密度的衛星

。由於它相對龐大的體型和很高的密度，這個衛星

以其重力對地球有著舉足輕重的影響

。地球上的潮起潮落就是月亮和太陽共同作用的結果。古代西方人就意識到了月球對水位的控制力，並據此認為月球對人體充盈著水分的大腦和血管也有影響。在滿月下人類容易變得暴躁、焦慮、智力下降。英語中的「瘋狂」一詞 lunatic 就來自於拉丁語的「月亮」 Luna。至於滿月之夜狼人變異就更是這個邏輯的演化產物了。

排名第五的月球

月球對地球的影響是如此之大，以至於她的身世也成為了一個

難解的謎題

。世界各地的神話都有關於月亮形成的傳說，比如中國人認為月亮是夸父的眼睛、希臘人認為月亮是月神塞勒涅的馬車等等。

今天的科學家對月球的形成仍然

沒有達成統一意見

，有人認為月球是從地球被甩出去的物質，有人認為是地球捕獲了經過的小星體，有人認為地球和月球是一團物質所生的兄弟星，但這些學說都有點問題。

目前得到大多數科學家同意的理論是碰撞說：

一顆火星大小的流星懟了一下地球，把一團物質撞飛出去，形成了如此高密度的月球。

關於月球形成一種看法

月球的核心是

固態鐵

，其外層包裹著

液態鐵（外核）

。再外層是橄欖石、斜輝石、斜長石等不那麼堅硬的礦物。到了外殼，就基本是斜長岩了。其主要成分二氧化硅和氧化鋁和地球上大量存在的礦物沒有什麼不同。

這些

莫氏硬度在6.5以下的礦物構成的地層

形成了一個月球的堅固外殼。如果不是這一層神奇的外殼，我們早就看不到月球了。這是因為月球沒有大氣層這一點本來是可以致命的。（隕石會砸爛月球）

月球含鐵良地圖

月球自轉一周的時間正好和公轉一周的時間相同

，所以總是以一面朝向地球。我們也把這一面人為地命名為月球的「正面」（其實一個球體哪有什麼正面反面）。千百年來我們和古人賞的月其實是同樣的。

這也引起了古代天文學家好奇心的爆棚：月球反面究竟是什麼呢？是不是和風月寶鑒一樣背面住了個骷髏骨？其實月球背面完全沒有啥，有的只是無數

環形山。

神秘的月球背面

以及一張同名專輯

目前我們看月球表面的照片，會發現很多

坑坑窪窪

。請腦補一張遍布痘坑的大臉。這座星球是要經歷過多少滄桑才會在臉上留下這麼多可怕的印記。

這些環形山被認為是一些

小星星或者彗星撞擊月球表面

留下的痕迹。有的已經很有年代，被衝擊波拉出來的環狀已經開始崩塌；有的則很新，從照片上還能看到衝擊波留下的波紋。地球也常常會遇到這樣的不速之客，但是大氣層劇烈的摩擦一般會把它們消滅在天際，這就是所謂的流星。

沒有大氣層的月球

無法提前消解這些小星體，只能用身體硬扛，如果不是因為

外殼硬、密度大

，可能早就變成碎渣渣了。

如此看來其實月亮並不是人類想像中的女神形象，完完全全是個

硬漢

。最讓人類讚歎的，是這些隕石坑一般都不深，即使是直徑200公里的坑深度也不過5、6公里，明顯不成比例，可見月亮有多硬。

月球表面

也正因為月球表面沒有大氣層，月球上也就

留不住液態水

。即使有水，在太陽的直接照射下這些水也會發生光解。雖然月球探測器在觀察時發現月球的南北極有少量水蒸氣，但這明顯還不足以滿足人類生存之所需。

月球北極

月球南極

好了介紹了月球的一些基本情況，等會賞月的時候如果你能有伴的話，就可以開啟裝逼模式成功撩妹。

如果真的有如果的話。

接下來，我們將要回答開篇提出的問題：

如何在月球上吃月餅

。我們即將進入一個充滿數字的計算的世界，學渣勿入。

五仁登月

需要登上月球，首先一個人

要脫離地球引力的控制

。這就需要達到所謂的

「地球逃逸速度」

，大約是11.2km/s。假設我們試圖把體重63公斤（身高你猜）團長孫綠弄到月球上去，就需要用動能公式算得

團長與五仁大月餅

好吧為了湊個整，我們讓團長拿著一個一斤重的臉盆大小的五仁月餅上天。那就是

40億焦耳

的能量。無論你是用什麼加速方法，哪怕是用電磁炮把團長射出去，這個數字都絕對不能再少了，否則就無法把團長加速到逃逸速度。至於著陸時候減速需要的能量，我們可以先放一放。

為了湊齊這些能量，我們需要想一些辦法。比如最常見的汽油的能量密度是47MJ/kg，所以要達到40億焦的能量，我們需要

85公斤，也就是90公升的汽油。以我自己那輛破車加的92號汽油今天的牌價7.66元來算，就將近700塊錢。好像也沒有很貴嘛！

且慢。畢竟僅僅把團長的肉身帶著一個月餅發射上天對團長的健康實在是太不負責任了，我們還需要算上他的航空服、隔熱倉、他用來直播吃月餅的攝像頭和電腦……至於返回時候用的飛船和燃料，暫且又被我們拋棄了。

好吧我們以

神舟載人返回艙

為例，其重約

兩噸

，想要把它打上天需要……

1254億焦耳

，換算成油價是2萬多。好像也是咬咬牙就能接受的價格。但我們遇到下一個嚴峻的問題：我們沒有那麼好的大炮。

美國海軍擁有的目前世界上最先進的電磁炮可以瞬間提供10.68兆焦耳的動能，將炮彈加速到7倍音速的高速。然而這門大炮的軌道並不能負擔我們兩噸重的登陸艙。進一步擴大電磁炮管的負擔能力倒是可以負擔這麼一個登陸艙，然而為了製造這個電磁場的我們將會在瞬間抽干

長三角地區大部的用電量

。為了發射一個團長而把上海變成平壤？那可不行。

所以運載方式又回到了

傳統的運載火箭

上。運載火箭將會給我們帶來一個新的麻煩：火箭自己的燃料也需要能量來推進，這就是一個無窮的等比數列相加問題了。而另一方面，火箭燃料在升空過程中會不斷消耗自己的重量，讓每一階段所需的能量變少。靠，我們又多了一個變數。如果用枚舉的方法一個一個往裡代的話，我可能需要一百隻猴子在打字機上幫我一起算。

好在我們有

齊奧爾科夫斯基火箭方程

：

其中Δv為始末速度的差值這裡我們只要達到最低要求的逃逸速度即可，ve為火箭排氣速度，m1為火箭初始質量，m0為登陸艙質量。

在我們算清楚軌道、一發入月的情況下，你只需要知道地球的逃逸速度、火箭的排氣速度和團長和他的登月艙的質量就可以了。

逃逸速度為11.2km/s、火箭排氣速度取最大值5km/s、團長和登月艙的質量為2000kg。所以整個火箭的質量將會是

也就是我們為了把團長送上去吃月餅，需要帶上16噸的燃料，也就是20萬公升的汽油（其實汽油已經無法提供我們需要的能量密度了，不過為了計算的一致性，我們還是用這個數值）。嗯，

0萬元

。好像，也還可以。所以，結論是，如果我們不考慮火箭本身的重量、火箭和登陸艙造價、燃料的可靠性以及回地球這個問題的話，只需要掏120萬人民幣就可以上天了。

現在團長正在月球上吃得開心，讓全國人民都感到躍躍欲試。那麼假如我們想把全中國的同胞全部送上月球一起吃月餅，會發生什麼呢？

團長登月吃餅

計算過程和上面一樣，只是要乘以合適的人數。

最終結論是，在買汽油這件事情上我們需要超過1560萬億元，差不多是230萬億美元，也就是230個剛剛市值剛剛破萬億的蘋果。

其實全世界最大的60個股票市場的市值加起來也不超過70萬億美元，中國人的月餅夢需要

3.3個全球股市

幫助。如果我們自力更生的話，則需要艱苦奮鬥20多年，保持我們十來億美元的國內生產總值並全部投入到這個夢想當中，成本也實在是高了些。

所以我們還是期待有一個巴拉巴拉小魔仙把中國人和人手一個月餅一起送上月球吧。

所有中國人鬆鬆地手拉手站在一起面積大概有600多平方公里，相當於一個半朝陽區。這些朝陽區群眾如果再拚命擠一擠，搞得跟北京地鐵一樣，可能可以縮到500平方公里的大小。此時中國人就恰好填滿了地球正面唯一一個以中國人命名的環形山——

高平子環形山

。這可真是一個值得中華兒女驕傲的時候。

然而這並沒有什麼卵用。月球對著地球的表面積為

1.9萬平方公里

，是這個環形山面積的31倍。如果我們在地球上看到的一輪明月有月餅那麼大的話，那個擠滿中國人的環形山就只有月餅上花紋的一個鏤空那麼點大。這究竟夠誰看的呢。

再啰嗦幾句。

本文的寫作靈感和計算公式引用來自美國科普作家藍道·門羅的《What if》一書。這是一本有著奇特腦洞的科普小冊子，作者的畫風比我的更靈魂，是我們辦公室休息時間的熱門圖書。

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