第四章　劍橋天文台的回信 文 / 儒勒·凡爾納

    從地球到月球－－第四章劍橋天文台的回信

    第四章劍橋天文台的回信

    巴比康在人們對他的歡呼聲中，並沒有浪費一分鐘。

    他的第一件事就是把會員們召集到大炮俱樂部的辦公室裡。在那兒，經過了一番討論，關於計劃的天文學部分，大家同意去請教天文學家。至於機械裝置，只好留待收到回信以後再討論了。為了保證這次偉大的實驗成功，什麼都不應該疏忽。

    於是他們擬了一份包括各種專門調查的直言不諱的通知，寄給馬薩諸塞州的劍橋天文台。劍橋，美國第一座大學的所在地，恰恰是以它的天文台聞名的）郊兒聚集著許多極有貢獻的學者，那架使鮑德能夠解決仙女座的流星群，使克拉克能夠發現天狼星的衛星的、威力極大的望遠鏡就在那兒。這個聞名遠近的機構證明大炮俱樂部有充分的理由信任它。

    於是過了兩天，巴比康主席手裡拿到了大家那樣迫切地等待著的回信。回信是這樣寫的：劍橋天文台台長給巴爾的摩大炮俱樂部主席的回信

    劍橋，十月七日

    我台辦公室接到了貴俱樂部本月六日以全體會員名義寄給本台的來信以後，立即舉行了會議。關於來信所提的問題，我們認為應答覆如下：

    第一個問題：「可以向月球發射炮彈嗎？」

    可以，假使炮彈的初速能達到每秒一萬二千碼，我們可雙向月球發射炮彈。計算證明，這個速度已經足夠了。物體離開地球時，它的重量和距離的平方成反比，換句話說，距離增加三倍，重量就減低九倍。因此，炮彈的重量在迅速地減低，最後在月球引力和地球引力相等時，也就是說，在達到全部路程的五十二分之四十七的地方時，重量完全消失。這時候，假如失重的炮彈穿過了這一點，就會單單由於月球的引力關係，墜到月球上去。理論表明，這個試驗是絕對可以實現的；至於能不能成功，那金看你們使用發射裝置的能力如何了。

    第二個問題：「地球和它的衛星的準確距離是多少？」

    月球繞地球運行的軌道不是渾圓的；而是橢圓的，地球佔據著兩個圓心中間的一個；因此，月球離地球有時近。有時遠，用天文學術語說，-它有時在近地點，有時在遠地點。

    但是，最遠距離和最近距離的差相當大，大到我們不能忽視的程度。實際上，月球的遠地點是二十四萬七千五百五十二英里，近地點是二十一萬八千六百五十七英里，相差二萬八千八百九十五英里，也就是全距的九分之一。所以應該以近地點的距離做計算的基礎。

    第三個問題：「在足夠的初速推動下，炮彈要經過多少時間到達？因此應該在什麼時候發射，才能使它在月球上一個指定的地點墜落？

    假如炮彈一直保持著它離開地球時所具有的每秒一萬二千碼的初速，只消九小時就可以到達目的地；但是由於開始的速度不停地降低，經過周密的計算，炮彈需要三十萬秒，也就是說，八十三小時二十分鐘，才能到達地球和月球的引力平衡的地方，另外還需要五萬秒，也就是說，十三小時五十三分二十秒，才能墜到月球上。因此應該在月球到達瞄準的那一點以前九十七小時十三分二十秒，把炮彈發射出去。

    第四個問題：「月球在什麼時候出現在最容易擊中的位置上？」

    根據上面的材料，首先應該選定月球在到達近地點同時又是穿過天頂的時刻，這樣能減少一個相當於地球半徑的距離，也就是說能減少三千九百一十九英里的距離；所以炮彈的既定路線是二十一萬四千九百七十六英里。但是，雖然月球每月都要經過近地點，不過不一定同時經過天頂點。

    這兩個條件要相隔很久才能遇在一起。所以必須等待它同時穿過近地點和天頂點的時刻。恰巧明年十二月四日，月球正符合這兩個條件：它將在半夜穿過近地點，也就是說那時離地球最近，同時穿過天頂點。

    第五個問題：「發射炮彈的大炮應該瞄準天空的哪一點？」

    從前面談到的材料看起來，大炮應該瞄準天頂點；這樣射擊線才能和水平面垂直，炮彈才能更快地擺脫地球引力的束縛。但是要讓月球爬上天頂，這個地方的緯度必須低於這個天體的軌道平面的傾斜度，換句話說，必須在南緯或者北緯零度至二十八度之間。在其它任何地方都不得不傾斜射擊，這將妨礙實驗的成功。

    第六個問題：「發射炮彈時，月球應該在天空的什麼方位？」

    發射炮彈時，每天前進十三度十分三十五秒的月球應該在離開天頂點四倍於這個度數的地方，就是說離天頂點五十二度四十二分二十秒，這個距離正符合炮彈的旅程所需要的時間。但是我們應該把地球的自轉造成的炮彈偏差計算進去，炮彈必須走過一個相當於十六個地球半徑的偏差才能到達月球，從月球軌道上計算，大概在十一度上下，所以應該在上面提到的月球離開天頂的距離上再把這十一度加進去，共計六十四度。因此發射泡彈時，月球的方位必須和垂直線交叉成六十四度的角。

    摘要：

    一、大炮應設在南緯或者北緯零度至二十八度之間的地方。

    二、炮口應瞄準天頂點。

    三、炮彈應具有每秒一萬二千碼的初速。

    四、應於明年十二月一日下午十一時前十蘭分二十秒發射炮彈。

    五、它將在射出後四天，即十二月四日半夜正，月球穿過天頂點時到達。

    貴俱樂部的會員們應刻不容緩地進行這樣的事業所需要的各項工作，必須在指定的時刻準備發射，因為，假如錯過了十二月四日這一天，就必須再過十八年零十一天才能遇到月球同時穿過近地點和天頂點的同樣條件。

    在天文學理論方面，我台辦公室隨時準備協助你們，並同全國人民一起，祝你們成功！

    劍橋天文台台長

    貝爾法斯特