微信的啟動畫面里小人是站在月亮上嗎？能否通過這幅畫計算出小人所在的位置？甚至當(dāng)時的月相？

知友：汪有

我又來開腦洞了。

誠如其他答主所言，本圖為阿波羅 17 號太空船船員所拍攝的著名地球照片《藍(lán)色彈珠》，不是在月亮上拍的。那么，如果不知道這個背景，能不能推測出樓主需要的信息呢？

可以的！本答案就試圖僅從圖中給出的信息，來判斷這個小人的背景、位置、以及周遭環(huán)境。

先來判斷位置

首先，小人向地心望去，我們視線與地心的連線將落在地球圓面的圓心。于是在圖片作圖，畫出兩條直徑，交點 A 即為圓心。也就是說，小人所處的位置，位于 A 點的正上方。如果你像我一樣是個文科生，肯定很熟悉地球儀，你會發(fā)現(xiàn) A 點西邊是非洲大陸，東北方向一點點是馬達(dá)加斯加。

那么只需要查找 A 點的經(jīng)緯度，就可以知道小人在地球哪一點上空了，這時候我們需要一個地球儀。我打開了軟件 Google Earth 代替。

在 Google Earth 軟件中把地球旋轉(zhuǎn)到這個角度，標(biāo)出 A 點。直接在軟件下邊欄可以查到這一點的經(jīng)緯坐標(biāo)：大約在南緯 30°，東經(jīng) 37°左右。

也就是說，我們只要位于這一點之上的太空任何一點，都可以取得這個視角。

但是，注意！不能太近，太近了你根本看不到地球的邊緣，人眼的雙眼可視角度基本是在 120°左右，距離地球太近了地球會充滿你的視野，所以拍攝這張照片至少要距離地球一定的區(qū)間內(nèi)。

區(qū)間的下限是，至少按照可視角度要求，把地球舒舒服服地放在你視野的中間，旁邊還有一些留白。懶得算了，好在 Google Earth 有個作弊功能，你只需把地球擺在你視野舒服的位置，它可以自動幫你算出你所處的高度。我模擬了一下，高度大約是不低于 2.5 萬公里。（阿波羅 17 號太空船拍攝這張照片的高度是 4.5 萬公里，在這個高度區(qū)間內(nèi)）。

那區(qū)間的上限吶？可不可以無限遠(yuǎn)？

理論上可以，只要你有一個長焦鏡頭，你就可以看到地球的這個角度，就算你在一光年以外，只要用一個超超超長焦鏡頭，也可以拍下這張照片（但請注意，在一光年的尺度上，你可以晚一年再去一光年以外那個位置上擺好造型，那個時候光線才能傳到你一光年以外的鏡頭里）然后這個天象發(fā)生之時。只要你的鏡頭和地球之間只隔了這個小伙伴，沒有其他東東遮擋。

最后的答案是，你只要處于地球南緯 30°，東經(jīng) 37°這點附近的上空，距離地球表面大于月 2.5 萬公里，鏡頭和地球之間無遮擋，然后這個小人站在你前面，就可以看到這一幕。

那么，這個小伙伴有沒有可能是站在月亮上吶？這取決于月亮有沒有可能運行到這一點上空，而且距離也在這個區(qū)間內(nèi)。

答案是，也有一點可能。

如果月亮要運行到點 A 正上方，這時，月球與地球中心連線與地球赤道面的交角必須等于這一點的緯度，而這個交角不可能大于運轉(zhuǎn)面（白道面）與地球自傳面（赤道面）交角（也就是白赤交角）。

根據(jù)天文學(xué)測算，白赤交角是不斷變化的，這個角度在 18°17′到 28°35′之間周期性變化。也就是說，月亮直射點最往南可以直射到南緯 28.5°左右。而 A 點的緯度在 30°。差了 1.5°，不過考慮到我用 Google Earth 測量的時候沒準(zhǔn)點偏了會有 1.5°的誤差，那也就是說，月球在 A 點上方也有可能。

那如何判斷這個時間吶？

先判斷一下月相，我們已經(jīng)推斷出，月球在太陽和地球之間，那么必然是新月，也就是農(nóng)歷初一左右。

白赤交角一個變化周期是 18 年 11 天又 8 小時。18 年 11 天又 8 小時，這個時間周期叫做一個“沙羅周期”。雖然我們《三體》迷都知道，三體運動除了幾種有限的形式，一般說來是無解的。不過好在，日地月三體質(zhì)量懸殊，近似情況基本可解。太陽、地球、月亮每過一個 18 年 11 天又 8 小時的沙羅周期，位置就會進(jìn)行一次循環(huán)。每個沙羅周期里會順次發(fā)生 43 次日食以及 28 次月食，這也說明地球一次日食或月食之后，等過一個沙羅周期，這個日食或月食還會原樣再發(fā)生一次。所以想要月亮運行到這一點上空，錯過一個周期要等十八年。

上一次月亮赤緯最大年是 2005 到 2007 年期間，如果本圖成立，就需要在這三年中選一下（當(dāng)然你往之前或者之后數(shù)一個或者幾個沙羅周期也行）。但就算在 2005-2007 年里，也不是每一天都行。因為，要使月亮在新月時月亮直射點最南，必須在 12 月冬至前后。為什么？請看下圖，黃道和白道長這樣：

為了讓月亮直射最南，必須在白赤交角最大時，月亮與太陽同時運行到圖的左邊最南端，此刻，月亮直射地球南緯 28.5°，太陽直射南回歸線附近，這樣月亮位于日地中間，才有可能既滿足“新月”條件，還滿足“月亮最南”條件。

然后查回萬年歷，看看白赤交角最大那幾年的冬至附近是否也恰好是新月。2005 年冬至是廿二，下弦月，排除。2007 年冬至是十三，這都要滿月了，也不行。2006 年，冬至日初三，啊，這一天差不多，還行！冬至前一天是初二，效果也不錯！

那么，微信歡迎頁這張圖里，到底是不是冬至吶？

竟然真是！

這張圖南方的南極圈全是亮的！正是南極圈極晝，也正是冬至日前后！并不矛盾！滿足“新月最南”條件！棒極了！

地方時就好推算多了，太陽直射點為東經(jīng) 37°左右，該經(jīng)度地方時為正午 12 點，地球每小時轉(zhuǎn)過 15°。這時預(yù)估格林尼治時間大約為上午 9 點半。

最后，推斷一下環(huán)境吧。

如果小伙伴站在月球上，由于他后背和附近地面沒有被身后的太陽照亮，而且還能看見地球，可以推斷他要么是站在月亮的背太陽光一面，要么是身后有個什么東西遮擋了陽光。

小伙伴看到的地球上面就是北方，證明他站在月球的北半球。

小伙伴肯定不是直接站在月球地面上，因為他腳踩的地方彎的太厲害了，他應(yīng)該是站在一個球型穹頂上面（就比如國家大劇院的房蓋），然后拍攝者在遠(yuǎn)處以長焦鏡頭進(jìn)行攝影，把小伙伴的身影投射在地球圓面上，顯得尤為孤寂。使用的攝影技巧大約如下圖：

總結(jié)：

只要這個小伙伴站在地球南緯 30°，東經(jīng) 37°這點附近的上空，距離地球表面大于月 2.5 萬公里，鏡頭和地球之間無遮擋，拍攝者從后面以長焦鏡頭拍攝，選擇任何一個冬至日（保證南極圈極晝），待到格林尼治時間九點半，就可以拍到微信主畫面。

如果是在月球上拍的，需滿足以下情況：

在 2006 年，冬至日農(nóng)歷初三當(dāng)天或者前面這幾天，格林尼治時間 9 點半，月亮運行到了白赤交角最大的 28.5°的最南端，直射地球南緯 28.5°附近。這時一個小人站在月球背光面面向地球一側(cè)的北半球的一個圓形凸起上，你站在他身后，拿著長焦鏡頭一對，哇，拍下了這張照片。

其實這個概率真的挺小的，不過至少還有可能不是么。

鳴謝 @劉博洋 和@One Two ，對本答案做出了重大幫助。

選自知乎（微信ID:zhihuribao）

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