研究的可能性与局限性（第1页）

研究的可能性与局限性

毫无疑问，由于上述种种困难，我们得到的结果仍然存在不确定性，甚至互相矛盾。为了追求科学真理，我们不能忽视它们，因为重要的是要展示当代天文学家们所掌握的可能性。这些天文学家经常被问及一些过于明确的问题，其中最常被提出的便是外星居民之谜。然而，尽管望远镜一问世便被门外汉寄予了很大希望，它却仍无法指出最接近我们的月球上存在生命；至于其他星球，越是距离遥远，就越不可能被观察到。

Rayonssolaires：太阳光星球地表上方凸出部位的照明与可见度条件图示：云朵、山脉。在A’处看到的A处的云团紧紧挨在一起，但这些云团其实是分开的，在未被照亮的地表上看也显得格外明亮。B处山脉的轮廓在B’处看来就像黑暗中的一个亮点。

行星大气层最厚密同时又是最混乱的区域是如何横亘在观察者与行星地表之间的。上图为海拔12000米处高空镜头下的卡尔斯鲁厄。地表被3000米处高空形成的卷积云所遮蔽。人们可以看到，地平线的弧度清楚地映印在黑暗的平流层上。下图为海拔16200米处拍摄的慕尼黑南部。图中，因河在库夫施泰因和罗森海姆之间；中间是从茵斯布鲁克到恺撒山脉的巴伐利亚阿尔卑斯山脉；上方被云遮住的区域是布伦纳山口与马莫拉达山之间的意大利北部。平流层摄影，马克思·科桑-范·德·埃斯特摄，1934年8月18日

天文仪器有限的适用能力以及影响视野清晰度的重重障碍，都使我们无法解决上述问题。每颗星球都在我们遥远的彼方，有的我们可以看到其真实形状缩小后的细节，有的则分辨不出。从远处看，我们也无法将某地的蔬菜、草木彼此区分开，只看到一片形状、大小确定的绿色。在这一方面，没有什么比在热气球或飞机上高空拍摄的照片更能说明问题了：这一观察条件与一般的望远镜观察非常相似。

现在，我们来总结一下所有已获取的知识。

天文仪器的精度以及严密的测量角度使得相关天体距离的计算成为可能（通过经典几何方法来确定到一个无法接近的点的距离）。另外，一个物体以怎样的视角出现在我们眼前与其距离有关。同样，已知一个天体与地球之间的距离，我们可以从它所呈现出的大小推导出该天体的实际直径。根据万有引力定律，分析天体引力所产生的运动，再加上以上掌握的数据，我们就可以推导出天体的质量。如此，已知天体的体积与质量，我们就能得知组成该天体物质的密度及其表面的重力；换句话说，我们可以估计地球上的1千克在该天体上的重量，抑或人类在该天体上会有怎样的身体感受。我们还可以通过计算来确定在该天体上看到的天空与星辰是怎样的模样。

云层的上半部分仍被太阳所照亮，但从观察者拍摄照片的位置来看，太阳已经落山了。

至于行星土壤的性质乃至更多特征，我们尚缺乏足够的资料，但毫无疑问，被观测到的月球表面地形数据的准确度惊人。月球上的山脉与圆谷清晰地显露出来，我们得以绘制出联想性的地形图，得到精确的海拔测量值；用透视法在地图上重构包括相互位置、尺寸在内的元素，可以如实地展现肉眼也能随处看到的月球上的美丽景观，但按这一观点来看，如果事关其他更加遥远的星球，我们就没有如此得天独厚的条件了。最大的望远镜放大倍数可以显示出月球上宽约100米的物体，因此我们可以通过足够的修正来识别月球地形的一般特征。用同样的方式观察火星，我们则看不到任何宽度小于50千米的物体——没有达到这一大小范围的表面特征便不会为我们察觉到。因此，当我们通过与周围环境的对比发现了某些细节或外形的存在时，无法直接判断它们是单一结构还是统一结构，抑或是由各种体积太小而无法辨别的元素组合形成的。举个例子，一座孤立的山可能不会被我们发现，而巍峨的群山尽管其复杂的外貌无法辨别，但若其最醒目的整体高度差位于行星地表的光照范围内，便可以显露在我们眼前。事实上，这种情况就好比我们看到的夕阳残照下的山峰或云团，此时地面已经被笼进拉长的阴影中了，根据行星呈现在我们眼中的外观形象，从远处看，这样被照亮的高度差与阴影中的剩余部分相比，就像一块凸起。因此，我们有可能确定其特征，必要时也可以测量形成这一外观的物体体积。天体图像与我们在地球上所知的一切事物——与自然力量和元素相关的现象或事实——之间的类比，将被应用于解释所观察到的所有天体的外貌。

总之，我们要有这样的认识：虽然还有许多事物我们尚未了解，但目前对其他星球的总体研究已经很好地回答了某些相关问题。事实上，根据所有可搜集的数据，我们可以如实地或有可能去描述其他星球表面的总体特征，包括它们呈现在人类眼中的巨大轮廓与外观。而这些将要给出的描述又是建立在怎样的合理基础之上的，就是我们将要详细讨论的主题。

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