即使是大气层的厚度非常大，但在160 公里的高处也非常稀薄，以
至于可以忽略掉。这就是说，当我们从地球上出发，奔向月球时，旅途
中要经过99.95％的真空带。实际上，除了与地球表面紧密相邻的空间有
气压外，其他空间只是含有微量物质的真空区。
实际上我们不用仔细研究也能看出这一事实。在托里拆利对大气层
进行研究之前，人们一致认为宇宙中到处充满着空气。如果这是真的，
月球和其他的物体在空气中往来穿梭时，由于和空气的摩擦作用就会不
断地损失能量，那么月球的运动就会越来越慢，直至最后坠落到地球上。
同时地球的运动也渐渐减慢直到最后坠入太阳。实际上这一切都没有发
生，因此只可能有一种解释，即只有天体在真空中运行才没有能量损失，
星体才能在它们各个不同的轨道上运行不止。
由于外层空间是真空的，所以到月球去旅行是非常困难的。我们不能被飞鸟和神龙带到月球上，也不可能依靠魔术战车和梦境到达月球。我们知道，想穿过真空到达月球，最有效的办法就是利用火箭技术。牛顿于1687 年总结出的运动定律中有一条定理，即如果物体的一部分向某个方向快速运动，则这个物体的其余部分就会向相反方向运动。因此，若一个容器装了能转化为热气体的物质，并且气体能从一个狭窄的开口迅速向下喷放，那么容器本身会向上升高，如果达到足够高的速度，它
将能永远离开地球。
1650 年，法国作家塞闰奥多·博格瑞斯在《到月球去旅行》一书中谈到了到月球上去的七种方法。其中六种仅是简单的想象，不可能真正实现。然而第七种方法涉及到了火箭的原理，比牛顿创立这一理论早35年。1926 年，美国物理学家罗伯特·胡琴斯·古大德建造并发射了第一个由液体燃料提供能源的火箭模型。这看起来是一件微不足道的小实验，但它却为人类登上月球开辟了道路。终于，在1969 年4 月16 日，美国宇航员内尔·奥登·阿姆斯特朗第一次实现了人类在月球上的行走。人们在登上月球后很快就证明了月球是个没有水、没有空气、没有生命的世界，甚至没有任何迹象表明月球上存在或曾经存在过最简单的微生物。
月球上的岩石被运回地球用于科学研究，因为月球比地球小得多，月球中心的温度也比地球中心温度低得多，所以月球状态比较稳定，很少发生火山活动。因此，月球表面的岩石存在的时间要比地球上的长得多。实际上，一些月球上的岩石早在42 亿年前就形成了，这比地球上存在的最古老的岩石还早5 亿年。