實心還是空心
這是個問題
又到中午，辦公室突然傳出歌聲，原來小天又在看她的idol了。
歌很經典，小天痴痴地盯著手機。屏幕上的俊美男歌手唱道：我的情也真，我的愛也真，月亮代表我的心。
看著小天那恨不得舔屏的一臉痴相，超模君實在是不能再忍了，打斷她說：月亮有可能是空心的哦！那麼他對你的心也就是...
還沒等超模君說完，小天喊道：住嘴！胡說，你怎麼證明月亮是空心的？
月球空心說起源
這個嘛，說起月球空心說，就先從其相似學說地球空心說說起吧。
大約在17世紀，地球空心說就已經被提出了。
1692年，英國天文學家、數學家埃德蒙多·哈雷（Edmond Halley）在他的論文中提出了地球空心說，對，就是哈雷彗星的那個哈雷。他的地球空心說理論是基於牛頓第一版《自然哲學的數學原理》中的月球相對密度值的。
埃德蒙多·哈雷（Edmond Halley）的畫像，他手上拿著地球空心說的圖紙
根據地月之間的相對密度（地月密度之比）是1.6，那麼計算出的地月之間的質量比應該大約是26:1，而實際的地月質量比卻是81:1，是計算值的3倍，所以哈雷推測地球很可能是空心的。當然，甚至可以地月都是空心的。
The first edition of Newton’s Principia (1687) found that “... the mass of the Moon will be to the mass of the Earth as 1 to 26, approximately”, citing the relative densities of Moon to Earth as 9 to 5.(2) This value of lunar relative mass was in excess by a factor of three, as the true mass ratio is 1:81.
哈雷的理論與當年的地心說有些相似，都是受制於科學技術而提出的一種猜想。而第一個正式拋出月球空心這個概念的不是科學家，而是一名科幻作家，喬治·威爾斯（Herbert George Wells）。
這個名字好像有點耳熟。
原來，斯皮爾伯格導演的電影《世界大戰》就是基於威爾斯的科幻小說的。他於1901年出版的小說《最早登上月球的人》（The First Men in the Moon）提出月球是空心的。
喬治·威爾斯（Herbert George Wells）
月球空心說正在慢慢地發酵。
1970年蘇聯科學院的科學家柴巴可夫(Alexander Shcherbakov)與米凱•瓦辛（Michael Vasin）提出了月球是未知地外文明建造的超大型宇宙飛船，終於把月球空心論從科幻小說成功轉移到科學陣地上。
提出了月球是未知地外文明建造的超大型宇宙飛船
他們在蘇聯《人造衛星》期刊上發表了一篇名為《月球是外星智慧的造物嗎？》的文章。
儘管文章並不怎麼具有學術性，但仍然引起了軒然大波，將不怎麼流行的月球空心說推上了一個高峰。
他們提出的月球空心假設很大程度依賴於一種觀點：
月球上的大型隕石坑一般是由隕石的撞擊而形成的，通常比較淺，底部較平坦甚至微微上凸。他們推測,小型隕石撞擊在月球的岩石表面形成杯狀的隕石坑，大型隕石鑽過岩石層並撞擊下面的裝甲船體。
月球空心說的科學依據
等等，打斷一下。小天說道：首先，你講的這些都
沒有科學依據，只是提出了一種猜想，基本上沒有在物理和數學方面證明月球是空心的。再說了，當時蘇聯人不僅提出了月球空心說，而且連火星的月球都不放過，提出了火衛一空心說，柴巴可夫與瓦辛的月球空心說正是參考了火衛一空心說，而火衛一空心說已被證明並非如此，那麼月球空心說的科學依據何在？
再說一點題外話，上世紀六七十年代美蘇冷戰的大局勢下，無神論的蘇聯更容易形成“古代宇航員”、“外星高級文明”的猜想，也可以用來攻擊西方世界的宗教信仰。
所以說，別想這樣就糊弄本姑涼，idol對我是真心的，哼！╭(╯^╰)╮
超模君被小天的知識與質疑精神所折服。
既然你想要科學依據，那就只好放大招了！
大家知道美蘇航天競賽極大推動了人類科技的進步，蘇聯的加加林在1961年代表人類首次進入太空，緊接著，1969年美國人竟然神奇地登上了月球。
在美國登月前，美蘇兩國對月球發射了大量探測器進行研究，除了採集各種參數、繪製月球地形外，還有一點要證明的就是人到底能不能站在月球上。
美國宇航局通過9艘徘徊者探測器採用撞月的方式得出：月球有著一個堅硬的表面而不是會踩塌的那種。在1966年至1968年間，NASA發射了勘查者號，成功證明月面是可以軟著陸的，宇航員踩在上面沒有問題。
一切準備穩妥之後，美國在1969年成功登月，但是他們還要研究月球的內部到底是什麼？於是同年11月，阿波羅12號製造了一次人工月震，由月震儀器記錄到的月面“晃動”曲線是從微小的震動開始逐漸變大的。
阿波羅12號的登月艙
從震動開始到消失，月球“搖晃”震動了55分鐘之久。如果月球是實心的，這種震波只能持續3~5分鐘。阿波羅13號也進行了月震實驗，測得的月震持續時間長達3個小時，簡直可以用月鍾長鳴來形容。
所以說月震實驗的結果表明，月球是一個表面覆蓋著堅硬外殼的中空球體，就好比撞擊一個金屬質的空心球殼，當然會發生敲鐘般的長時間震動 。
這下小天應該無力反駁了吧？
並不真實的月球空心說
小天的嘴角竟然露出了一抹邪魅的笑容，說道：早就會料到你會搬出這樣的“論據”，一看就是上班不認真，網上的各種神奇理論看多了吧？
第一，請問月震時間長就一定表明月球是中空球體嗎？
月球可能是由於其內部質量分佈不均勻而產生許多低密度的疏鬆區域甚至是空洞，這樣同樣能夠產生較長的震動時間。還可以這樣理解，月球內部可能是疏鬆多孔的結構，就好比一個內部有著大量縫隙的沙球。
第二，也許你會說根據前面哈雷推測的方法，月球的平均密度很低，所以月球內部很可能是空心的。首先哈雷的理論的前提是地月星體的質量或密度分佈是均勻的，然而地月的結構是複雜的，並不適合密度均勻的模型。
月球的平均密度為每立方米3.3gm ，地球是每立方米5.5gm，顯然月球密度要低，但也不至於是空心，木星的密度還只有每立方米1.3 gm，那麼是不是木星也是空心的？
而且，2009年，美國宇航局LCROSS探測器成功撞月，兩個探測器一前一後接連撞擊月球南極。美國宇航局通過GRAIL重力回溯及內部結構實驗室探測器確定了月球內部的結構。
月球內部的結構依然類似地殼，地幔和岩心。這也是官方的研究結果哦。
美國宇航局公佈的撞月塵埃圖片
月震持續了55分鐘，這一點只是說明月球內部結構不是完全實心的，這是月球空心論被放大的關鍵一點。總的來說，月球雖然不能完全證明不是空心的，但很大概率上不是內部中空的。而至於有沒有外星智慧，這個...無可奉告！
不管怎麼說，idol對本姑涼從來都是實實在在的真心！
超模君已經被怔住了，沒想到一個女人為了捍衛自己的idol，在背後竟然默默地付出了那麼多的努力，學了超模君都不知道的知識。
女人真是太可怕了！
“超級數學建模”（微信號supermodeling），每天學一點小知識，輕鬆瞭解各種思維，做個好玩的理性派。60萬數學精英都在關注！
閱讀更多 超級數學建模 的文章
