史德亮
一、介绍
“床前明月光，疑是地上霜。举头望明月，低头思故乡。”这首《静夜思》将天上的月亮和心中的乡愁巧妙地结合在一起，深深地融入了每个中国人的血液中。中华文化中有许多关于月亮的典故和传说，如嫦娥奔月、吴刚伐桂、玉兔捣药等，月亮被认为是吉祥、幸福和美好的象征。目前，我国的探月工程—嫦娥工程，已经成功完成了多个阶段的任务。嫦娥三号降落在月球正面，并释放出玉兔号月球车进行探测;嫦娥四号是世界上首个在月球背面着陆的探测器;嫦娥五号实现了月球样本的采集并返回地球。未来，我国计划在2030年前实现载人登月的壮举。
在中华文明中，月亮占有重要的地位。我国农历中的“月”，是以月亮绕地球一周的时间为基准;而农历中的“日”，则是以月相变化为依据。例如,春节(正月初一)和寒衣节(十月初一)都是在农历初一，夜晚看不见月亮；元宵节(正月十五)和中秋节(八月十五)则是在农历十五，夜里满月当空。
有许多传统节日不在初一或十五。例如，端午节在五月初五，乞巧节在七月初七，重阳节在九月初九。在这些节日里，月亮的特征并不像初一或十五那样明显，那么人们是否能通过观察月亮来判断是哪一天呢?
在古代，尽管许多普通人家中没有日历，但只要观察月亮，就能辨别出大体的日期。因此，月亮在某种程度上充当了古人的日历。
图1：看到这张月亮的照片，你能知道这是农历哪一天吗?
你可能会问，除了纪念传统节日，现代人知道农历日期有什么用呢？现在全世界都使用公历，是否还有必要了解农历日期呢?其实，月亮的盈缺作为一种自然规律，在许多方面仍然具有重要作用。
月亮会对潮汐的规律产生影响。每年农历八月十八的钱塘江大潮就是受月亮影响的典型例子。月亮的引力会导致海洋的潮汐变化，这对于渔民和海洋工作者来说是非常重要的信息。
月亮的盈缺也会影响水中生物的活动。月圆之夜，鱼类更加活跃。如果你是渔民，你肯定不希望错过农历十五这一天。
在没有人工照明的情况下，月亮提供了夜间最明亮的自然光。对于野外工作者(如地质调查员或登山者)来说，月圆之夜意味着良好的能见度和导航条件。
对于天文学工作者而言，了解月相的变化也至关重要。在满月和无月的天空中，星星的相对亮度是不同的。如果想观测遥远的星云，避免月光干扰就成为基本要求。
除了纪念传统节日，了解农历日期对于潮汐预测、渔业、野外工作和天文观测等领域仍然具有实际意义。
当然，对于登月探测任务来说，熟悉月相尤为重要。举例来说，我国的嫦娥三号和嫦娥五号探测器都选择在农历十五前后在月球着陆。嫦娥四号探测器在月球的背面着陆，因此着月时间定于农历初一前后，这时月球的正面虽然没有阳光，但背面却是阳光普照。美国的“阿波罗登月计划”也是如此，每次登月和停留时间都选择在着月点的月昼，而非月夜。例如，阿波罗17号在月面上停留了75小时，从农历初六一直待到初九，期间一直都有阳光照射。这些选择都是基于对月相的深入了解和利用。通过在月球的特定位置和特定时间着陆，登月探测器可以最大限度地利用阳光提供的能源，确保任务的顺利进行。因此，对于登月任务来说，熟悉月相是至关重要的。
图2 嫦娥工程和“阿波罗登月计划”在月球正面的着月点。我们从地球上只能看到月球的一面，这一面被称为月球的正面，远离地球的那一面则被称为月球的背面。
图3 嫦娥四号在月球背面的着月点。嫦娥四号的着月时间是农历十一月二十八，那时候，在地球上几乎看不到月亮，而月球背面则是阳光普照，正适合着月。
二、古代的看月识日法
古人对月亮进行过细致的观察，根据月相的变化，可以大概判断一些日期。
月相在一个农历月份中的形状变化可以分为以下阶段。
新月:发生在农历三十、初一，月亮正好处于地球和太阳之间。从地球望向月亮，看到的是月亮无光的一面，因此这几日的夜里看不见月亮。
蛾眉月:发生在农历初三、初四。月亮呈现细细弯弯的形状，状如眉毛，因此得名。
上弦月:发生在农历初七、初八，也就是一个月的上旬。月亮的右半边亮，状如弓弦，弦在左，弓背在右。
盈凸月:发生在农历十一、十二。月亮被照亮的部分大于一半，呈凸起的形状，因此得名盈凸。
满月:发生在农历十五、十六。月亮看起来像一个圆盘。亏凸月:发生在农历十八、十九。月亮的右半边出现阴影，称为亏凸。下弦月:发生在农历廿二、廿三，也就是一个月的下旬。月亮的左半边亮，状如弓弦，弦在右，弓背在左。残月:发生在农历廿四、廿五。月亮只有左侧有一小部分亮，称为残月。通过观察月相，古人可以大致推测出农历的日期。然而，这种方法定
义烦琐且误差较大，月相与日期之间的对应关系并不连续，例如，这种月相法中没有初五、初九等日期。此外，这种月相法是通过在中国及周边地区对月亮的观察而得出的，并不能普遍适用于全球各地。
三、世界各地看到的月亮
在同一天，世界各地看到的月亮是不一样的。比如上弦月，是指弦在左，弓背在右，但这种观察结果只适合以中国为中心的东亚地区，而不适合全球。在同一天，北半球可能看到的是上弦月，而南半球可能看到的是下弦月。实际上，不仅南北半球看到的月亮形态不同，东西半球看到的也不一样(见图4)。
赤道和两极地区看到的月亮也不一样(见图5)。以上弦月为例，在东半球的新加坡(位于赤道附近)，月亮看起来像是一个倒扣着的碗;而在西半球的厄瓜多尔(位于赤道附近)，月亮则呈现一个正放着的碗的形状。在位于极地地区的中国北极黄河站，月亮看起来与北京的类似，弦在左，弓背在右;在位于南极地区的中国南极昆仑站，月亮则与黄河站的相反，弦在右，弓背在左。
可以看出，同一天，在世界不同地区看到的月亮是不一样的，甚至连上下弦都无法准确判断，更别说判断日期了。那么，是否有一个方法可以让人们无论在哪里，看一眼月亮就能知道当日的农历日期呢?
图4 世界各地在同一天看到的月亮
北京：东半球、北半球 悉尼：东半球、南半球
芝加哥：西半球、北半球 智利：西半球、南半球
图5 赤道和两极看到的月亮
新加坡：东半球赤道 厄瓜多尔：西半球赤道
昆仑站：南极 黄河站：北极
四、月海识日法
经过长久的观察和思索，笔者发现了一个通过看月亮判断农历日期的方法—通过观察月海来判断是哪一天。月海是肉眼可见的月亮上的阴暗区，
它们是月球表面上比较低洼的平原。月海主要由黑色的玄武岩构成，因此比周围地区更暗。据估计，月球正面约有一半的面积是月海(见图6)。
中国人早在公元前300年左右就注意到了月海。爱国诗人屈原在《天问》中写道:“夜光何德，死则又育?厥利维何，而顾菟在腹?”他对月亮的消失和再现感到疑惑，同时提到了月中的阴影，猜测它是否真的是一只兔子。诗中的“厥利”是指阴影，而月亮上的阴影就是月海。每个月海都有自己的名字、位置和特征。不同的日期会导致我们看到的月海不同，但在同一天，世界各地看到的月海是一样的。
图6 月海
从新月开始，随着被照亮的面积逐渐扩大，首先可以看到的是危海，接着是丰富海。随着月亮由缺到盈，我们将依次看到酒海、静海、澄海、汽海、岛海、云海、知海、雨海、湿海和冷海，最后随着风暴洋的出现，月亮成为满月。
接下来，月亮将由盈转亏，首先消失的是危海，然后是丰富海，接着酒海、静海、澄海、汽海、岛海、云海、知海、雨海、湿海和冷海一个个消失，最后随着风暴洋的消失，月亮也不见了，直到新一轮的循环开始。
通过长期观察月亮并结合天文学软件，笔者绘制了图7，展示了农历初一到三十期间月相的变化。图中清晰显示了不同的月海依次显现，直到满月，然后依次消失，再开始新一轮的循环。可见，通过观察月海的变化，我们可以基本推断出农历日期。
图7 月海在一个农历月份中依次出现和消失
五、看月识日歌
为了方便记忆，笔者编写了一首《看月识日歌》，将月海与农历日期一一对应，只要学会观察月亮，就能知道当天的农历日期。这是一种简单而有趣的方法，让我们更加了解月相，感受月亮的变化。
初一生，初二长，初三上来晃一晃。
初四新月如蛾眉，初五危海有形状。
初六丰富海显现，初七酒海飘满香。
初八静海澄海出，半月如弦挂天上。
初九汽海真飘渺，初十岛海雾茫茫，
十一求知云海里，十二雨海水荡漾。
十三冷海似长江，十四可辨风暴洋。
十五十六月儿圆，十七危海到界旁。
十八丰富海不全，十九静海尚可望。
二十酒海已消失，二一澄海水不涨。
二二汽海没了影，二三半月在天上。
二四云海看不清，二五岛海翻黑浪。
二六雨海已不见，二七湿海变干岗。
二八仅剩风暴洋，一轮残月如钩望。
月亮就此休息去，三五日后返天上。
月复一月年复年，十五又见月儿圆。
新月半月到满月，好似婴儿在成长。
满月半月到残月，人生转眼历沧桑。
月有阴晴有圆缺，人有欢喜有惆怅。
可羡月亮灭复明，人无二度少年郎。
不管上弦与下弦，无论你在何地方。
有了看月识日歌，望了天上知地上。
（本文作为封面文章，首发于《百科知识》2023年9月下旬刊）
