官术网_书友最值得收藏!

行星

我們所在的行星:特點、風俗和禮節。

我們從一個古老而可靠的定義開始:“地球是渺小而且不發光的物體,四周被太空包圍著。”

我們知道,地球是橢圓形,并不是標準的圓形,也就是說它和球體很像,但是兩極的位置稍微扁平。關于兩極,我們也可以這樣描述:用一根毛衣針,穿過蘋果或橘子的中心,把它豎起來,毛衣針露在蘋果或橘子外面的兩端,便是兩極所在,北極在深海的中心,南極在高山頂上。

對于兩極的“扁平”(地球被稱為橢圓體的由來),你不用大驚小怪,因為貫通兩極的地軸,比赤道的直徑僅短1/300。換句話說,假如你有一個直徑約3英尺的地球儀(在當時,這么大的地球儀在普通商店里買不到,只能到博物館里去買),你便會發現,地軸僅比赤道的直徑短約1/8英寸,要是它做得不是很精確,相差的距離就完全看不出來。

但是,那些到兩極去探險的探險家,以及研究高級地理學的地理學家,對于地球并不是球體的事實都很注意。不過在這本書里,上面的一小段敘述已經夠了。物理學教師的實驗室里總會有小地球儀,你不妨請他給你看一下,看過之后,你就無需到經線穿過的地方去考察,也能知道地球自轉時兩極之所以會扁平的道理了。

我們知道地球是一個行星。行星二字的起源可追溯到希臘,希臘人觀察到(就算他們觀察到的吧)有的星星永遠在天空中行走,有的星星看起來卻是屹立不動。他們把行走的星星稱作行星或漫游者,靜止的星星稱作恒星。由于當時沒有望遠鏡,事實上他們所發現的恒星中,有些并不是靜止的,但是受當時的條件所限,他們看不出它們的運行來。至于星座二字確實的來源,我們還不知道,但有人說,梵文中有個詞和英文里的“Strew”很相近,“Star”一詞或許就來源于那個梵文詞語。假如這種說法是正確的,那么,星星就是滿天散播著的點點火花了,用這個詞形容恒星很美妙,也非常符合實際。

地球繞著太陽轉動,從太陽得到光和熱。太陽的體積比太陽系內其他行星的總體積還要大700倍,太陽近表的溫度高達6000℃,因此地球雖然從太陽這個鄰居那里借到了一些光和熱,但是也不必感到愧疚,因為這些光和熱對于太陽來說只是九牛一毛,就算是施舍了也毫無損失。

地球儀與地圖

版畫 17世紀

圖中可愛的小天使們在繪制著地球儀和地圖,暗示了當時正處于黑暗與科學的交戰時期,在人們的觀念中,地球從一塊扁平的陸地變成了一個形象化的球體,這也是人類意識上的一個重大突破,人類關于空間與宇宙的概念也初步建立起來。

古代的人們都相信地球位于宇宙的中心,是一小片扁平的圓形陸地,四周環繞著海洋,仿佛剛從小孩子手里逃出來的氣球一樣都懸在空中。希臘的天文學家和數學家(他們是敢于冒極大風險的,客觀思索的先驅)仿佛早就已經開始懷疑這種理論,認為它是錯誤的了。經過幾個世紀的深刻思索,一些思想超前的科學家得出了這樣一個結論:地球是一個球體,并不是一塊扁平的大陸,也并不是宇宙的中心,而且地球也不是靜止的,而是以極快的速度圍繞一個比它大得多的被稱作太陽的恒星做飛速運動。

同時,還有一些科學家認為,那些發光的小球體,表面上雖然好像環繞著我們,在“恒星”的共同范圍內行走,其實它們不只是地球的旅伴,也是太陽母親的孩子,服從著普遍的行為規律。這種行為規律,同時把我們日常的生活,例如按時起床、按時睡覺等作了一個規定。有些規律是我們無法抗拒的,如果我們不遵守這些規律,就會承擔巨大的風險。

在羅馬帝國的最后200年中,只要是頭腦清楚的人都接受這種假設,覺得它確實是真理,絕無爭辯的余地。但是從公元4世紀開始,教會的勢力如日中天,人們如果相信這種學說,尤其是地圓學說,可能連生命都得不到保障。

對于當時的這種情況,我們不應該武斷地下結論。因為當時基督教最早的皈依者都來自很少涉獵當時這些流行學說的社會階層,他們堅定地相信,世界末日即將到來,基督將重返當初的受難地并且正確地區分人間的善惡,而且他會頭戴光環,在眾人的注目下歸來。而且,他們堅持自己的觀點是正確的,如果這是事實,那么地球就一定是扁平的。否則基督就不得不現身兩次,一次是為了西半球人的福祉,一次是為了東半球人的福祉。這種理論實在是荒唐可笑的,不值得我在此過多地浪費筆墨。

基督教教會在將近1000年的時間里一直堅持這種學說:地球是一塊扁平的陸地,并且位于宇宙的中心。但是在當時的學術界,極少數的僧侶科學家和一些新興城市里的天文學家依然相信古希臘的學說:地球是圓的,和太陽系內的其他行星一起圍繞著太陽運動。但是,他們雖然相信地圓學說,卻只能把它埋在心底,從不敢公開討論。他們都知道,公開討論這種問題是不明智的,只會擾亂那些思想保守的市民的安寧,而且也解決不了問題。

從那之后,除了教會中的少數人以外,很多人都接受了這種學說,承認我們所居住的世界是一個圓球。到了15世紀后期,用來證明古希臘理論正確性的證據越來越多,地圓學說已經沒有人能夠否認了,證明這種學說正確的證據基于以下的觀察:

第一,有一個人盡皆知的事實,我們在觀察高山或大海中船只的時候,首先看到的總是山的巔峰或桅桿的頂端,當越走越近的時候,我們才能逐漸看到其他部分。

哥白尼理論中的天體的構造

版畫 17世紀

這幅圖中所繪制的結構出自哥白尼所著的《天體運行論》,哥白尼的學說顛覆了以往的理論,重新闡述了地球的運動及宇宙的構造。他用精密的觀察記錄和嚴密的數學論證,證實了太陽位于宇宙之中,和其他行星一起圍繞著太陽運行。

第二,無論我們站在什么地方,在我們周圍的景物總呈現圓周的形狀。我們的視線與大陸或海洋的任何部分的距離,都完全相等。我們乘坐輕氣球或爬上高塔,離地面越遠,所見的圓周就越大。如果地球是蛋形,我們就會覺得自己正在這巨大蛋形的中間;如果地球是四方形或三角形,那么地平線也應該是四方形或三角形了。

第三,月偏食時,地球投射在月球上的影子,往往是圓形。只有球體才會形成圓形的影子。

第四,其他行星和恒星都是球體,為什么只有我們的星球與其他星球都不一樣呢?第五,麥哲倫的船隊向西航行了很多天之后,依舊會行駛到起航的地方。庫克船長同樣從西向東航行,與他同一船隊的人也回到了出發時的港口。

最后,我們如果到北極去旅行,那些常見的星座(即古人所說的黃道帶的標志),會漸漸降低,直到消失于地平線之下。如果我們向著赤道的方向返回,距離赤道越近,它也會越升越高。

我希望我已經舉出了足夠多的鐵一般的事實,能夠證明我們所居住的地球的確是球體。如果你覺得這些事實還不夠,也可以去請教任何一位物理老師。他會站在一座高塔上讓一塊石頭向下墜落,利用重力規律來證明地球是圓的。只要他的講解淺顯而有條理,你掌握的物理知識和數學知識比我多,就很容易明白他的意思了。

庫克船長的船隊

油畫 韋伯 1784年

庫克船長是一位偉大的探險者,他在1775年加入了英國皇家海軍,在他的人生中經歷了三次史詩般的旅行,他航遍太平洋,揭開了地球上最大水域的秘密,為人類了解海洋作出了巨大貢獻。圖中是庫克船長的船隊在航行中水手們放下小皮艇以捕獵海象。

在這里,我也可以拿出更多的統計數據來說明這個道理,但是這對你來說不會有更多的幫助。很多普通讀者看到很多數字總是會頭暈腦漲,即使是我自己也經常有這種感覺。例如:光速是每秒18.6萬英尺,在彈指一揮間,它就已經走過圍繞地球7周的距離了。但是來自最近的恒星(半人馬座的α星)發出的光要到達地球,需要以光速經過4年零4個月。太陽發出的光只要8分鐘就能到達地球,木星反射的太陽光需要3分鐘到達地球,只在航海中扮演重要角色的北極星發出的光到達地球則需要40年。

如果我們被要求想象一下光年這個距離到底有多遠時,我們中的大多數人都會覺得頭暈目眩,而光在一年之內要走過365×24×60×60×186000英里這么遠,這種非同尋常的概念會使我們覺得它是某種極大的東西,我們往往一邊說著:“哦,天啊!”一邊溜出去和貓咪們玩耍,或者去打電話。

但是火車對于我們大家來說是非常熟悉的東西,我們就用火車來舉例子吧!

一列普通的客車如果晝夜不停地行駛,那么它至少要花將近9個月的時間才能到達月球。如果它以這個速度向太陽行駛,也要公元2232年才能抵達,如果這列客車想要開到海王星上去,那么它至少要花費8300年的時間。但是這種旅行跟要到達最近的恒星相比起來,也只是小巫見大巫,因為最近的恒星與地球之間的距離也需要7500萬年的時間。至于到達北極星,那么這列火車至少要飛奔7億年,7億年是一段漫長的時光,如果人類的平均壽命是70年,那么在這列火車抵達目的地之前,至少有1000萬代人出生而又死去。

我們現在所談論的只是宇宙中我們能看得見的部分。從前,在伽利略時期的人們只能使用一些十分落后的儀器去觀測宇宙,但是借助這些相對原始的工具,當時的人們也會有很多驚人的發現,他們使用的儀器的精密度跟我們現在使用的相差很遠。即使這樣,我們現在使用的望遠鏡仍然有許多不夠完善的地方,如果我們不對這些儀器做徹底的改良,可能我們也不會取得更多的成績。所以,我們現在所討論的宇宙,其實只是宇宙中極其微小的一部分,這一部分我們使用肉眼或是借用簡單的天文儀器很容易就能觀測到,至于其他還沒有觀測到的部分,唉!我們就一點也不了解了,甚至我們都無法運用想象力來猜測。

在無數的恒星與行星之中,與我們的生存直接相關的兩個天體,一個是太陽,一個是月亮。太陽每隔24小時把光和熱提供給半個地球,月亮距離我們比太陽要近得多,它的引力能夠影響海洋,引起潮汐。

相對來說,月亮距離我們非常近,雖然它的體積比太陽小得多(如果我們用直徑約3英尺的球體代表太陽,那么地球就和青豆一樣大,月球僅像縫針的針尖而已),然而,它對地球的影響,卻比太陽強得多。

如果地球完全是由固體構成的,月球的引力就不會那么明顯了。但實際上地球的表面3/4都是水,而且當月亮繞著地球運行時,這些水會一直追隨著它,就像紙上的鐵屑,當磁鐵移過時會一直追隨著磁鐵一樣。

夜以繼日,一片數百英里寬的水總是追隨著月光的蹤跡。當這片海水進入了海灣、港口和河流入海口時,當水面急劇收縮的時候,就引發了潮汐現象。潮汐的高度不等,有時20英尺,有時30英尺,有時40英尺,因此,在這種情況下航行就變成一件非常困難的工作。如果太陽和月亮在地球的同一側,那么對于地球的引力就要大得多,所謂的“春汛”就是這樣產生的。世界上好多地方的“春汛”,就像洪水泛濫一樣來得非常猛烈。

地球被大氣層包圍著,大氣的主要成分是氮氣和氧氣,大氣層的厚度大約是300英里,而且它隨著地球一起轉動,就像橘子皮隨著橘肉轉動一樣。

天文高度測量儀

版畫 17世紀

天文高度測量儀是專門用來測量星星之間距離的古代儀器,其原理是測量兩顆星星與所用儀器的直線距離之間的角度。在天文學上,這個角度被叫作“天體角距離”。在古代,這個儀器被廣泛應用于航海領域,也是數學、天文學、航海學工具的一項偉大發明。

風的力量

油畫 霍默·溫斯洛 1876年

在波濤洶涌的海面上,三個男孩和一位漁夫正在用力將帆船的右舷下壓,企圖讓它逆風轉向。在蒸汽船出現之前,人們一直在使用帆船航行,風就是人們出海航行的決定性因素。它不僅對地區之間的交通有著重要的影響,還會間接影響一個地區的政治和經濟。

大約一年以前,瑞士有一位教授乘坐特制的氫氣球,升到從沒有人到過的高度,最高達到距離地面約10英里的地方。這當然是一個偉大的創舉,但剩下的290英里卻仍在等待著人類去探索。

空氣、海洋與地表是一間實驗室,可以制造出各種氣候:風雨、冰雹以及干旱的季節。這些天氣變化無時無刻不在影響著我們的幸福與快樂,我們應該在這里詳細討論一下。

形成氣候的要素有三個:土壤的溫度、流動的風以及空氣的濕度。但不幸的是,這三個要素只會讓氣候跟隨著它原本的方向發展,并不能使它按照人類的想法變化。“氣候”一詞,本意為“地球的坡度”。因為在很久以前,希臘人曾經注意到地球的表面越向兩極“傾斜”,各地的溫度與濕度也會隨之變化。這樣一來,氣候的含義便成了某個區域內的氣象,并不是地理學上所說的氣候了。

我們現在提起一個國家的“氣候”時,一般指的是這個國家在一年之內不同時間的天氣狀況,本書中提到的氣候也就是這個意思。

首先,讓我們先來討論在人類文明中扮演著神秘角色的風。風對于人類的文化發展有著極大的影響,因為如果沒有赤道地區海洋上的規律性季風,美洲大陸的發現就要等到輪船發明之后了;如果沒有飽含露水的微風,加利福尼亞以及地中海沿岸的國家就不會這樣繁榮,不會勝過自己東邊和北邊的鄰居。除此以外,風還能把細沙和碎石卷起,形成神秘而無形的大砂紙,這種大砂紙用數百萬年的時間可以把最結實的高山打磨成平地。

“風”這個詞本意為“蜿蜒向前行進的氣流”,所以風其實就是空氣從一個地方流向另一個地方。但空氣怎么會從這里流到那里呢?這是因為,一些空氣比其他的空氣溫度高一點,因此也就輕一點,有盡力上升的傾向。暖空氣上升以后,留下來的空隙就會形成真空,這一塊真空就會被較重的冷空氣占領。正如2000年前的希臘人所發現的:自然界不存在真空。而且空氣就和流水或人類一樣,也是真空的憎恨者。

我們當然都知道,要在任何一個房間中制造出熱空氣,最簡單的方法就是生火。在行星群中,太陽是一個火爐,行星就是被烘暖的房間。地球上氣溫最高的地方,離火爐最近(赤道一帶);氣溫最低的地方,離火爐最遠(南北極的附近)。

這架火爐經常會使空氣產生極大的運動——一種循環的運動。熱空氣總是向著天花板上升,但上升之后,它離開熱力的發源地越來越遠,就開始慢慢冷卻。在冷卻的過程中使它原有的輕盈度慢慢降低,向著地面下降,一旦下降,它又會重新和火爐接觸,重新變得輕盈起來,重新向上升。這樣循環下去,直到火爐熄滅才會停止。至于房間里的墻壁,當爐火旺盛時它們吸收了很大的熱量,但因為構成墻壁的材料各有不同,所以保持溫度的時間也有長短之分。

這些墻壁可以比作我們所生活的土地,沙地和巖石的吸熱比濕潤的土壤快,同時散熱也較容易。因此,沙漠地帶在日落后不久就很寒冷,而森林區域在被黑暗籠罩之后數小時內仍然能保持溫暖。

水是可靠的熱量儲藏場所,因此凡是海邊或靠近大海的國家,總比位于內陸中心的國家能享受到更多的溫暖。

熾熱的太陽

攝影 當代

人類需要依靠太陽生存,這個大火球給我們帶來光明,也給我們帶來了熱量。不僅如此,它表面還產生了無數的帶電粒子,這些粒子流與大氣相撞時就產生了極光。

夏季,我們這架火爐——太陽的燃燒時間和燃燒程度比冬季相對要長,爐火也更旺盛,因此夏季總比冬季熱。但同時,太陽的行動也還受到其他因素的影響。如果你有過這樣的經驗,在寒風刺骨的冬天,把電爐放在浴室里面,使浴室稍微暖和一點,那么你就應該知道,熱度的高低是隨著電爐的位置的變化而不同的。太陽的熱度,也是這樣的。在熱帶地區陽光照射到地面上時,照射的角度更垂直一些,因此,如果100英里寬的陽光直射在100英里寬的非洲森林,或南美荒原之上,它的力量就能集中于一處,不容易分散到其他地方。但是如果在兩極附近,原本覆蓋100英里寬的陽光就要覆蓋兩倍寬的陸地或冰區(這個道理很難解釋清楚,假如你有一幅地圖,就容易明白了),熱力也要減少一半。這種情形,就好像一只能使6間房子變暖的火爐,兼顧了12間房子以后,肯定不能像原本那樣起到同樣的作用。

同時,太陽還要讓我們生活的空氣保持適宜的溫度,因此它的任務變得復雜起來,但這種任務它并不是直接去完成,而是通過地球這個媒介來完成。

陽光照射到地球上時要經過空氣,但因為光的速度非常快,所以在通過大氣的時候不會對原本溫度的變化產生影響。陽光在射到地球上之后,地球先把熱量儲藏起來,然后慢慢地把一小部分反射到空氣中。這個事實,正好說明了山頂非常寒冷的原因。因為地勢越高,地球所吸收到的熱量越不容易被察覺出來。假如(別人總是這樣猜想的)太陽的熱度直接傳導給空氣,再由空氣傳到地面上,那么情況就完全相反了,很多山峰就一定不會覆蓋著白雪了。

現在,我們要討論這個問題最難的部分了。空氣并不是我們通常所說的“空氣”,它有實體,有重量。因此較低層空氣受到的壓力比較高層空氣受到的壓力大得多。當你要壓平一片葉子或一片花瓣,就要把它夾在書里,然后再用其他20本書壓在上面,你知道這樣做最底下那本書受到的壓力是最大的。我們人類也正生活在大氣壓之下,這種壓力每平方英寸15磅,這就是說,我們是非常幸運的,如果我們的體內沒有充滿著和外面一樣的空氣,我們就要被外部的氣壓壓扁了。但就算這樣,3萬磅(普通人所受到的壓力)已經是個可觀的數字了。如果你不信這句話,不妨去試著舉起一輛載貨的卡車看看。

古代的氣壓計

18世紀末

17世紀中葉,托里切利將玻璃管插入一個裝滿水銀的盆子中,完成了氣壓計的實驗。這個實驗證明了空氣也是有重量的,真空是確實存在的,玻璃管上方的真空也因此被命名為“托里切利真空”。他的發明讓人類擁有了便捷的實驗工具,得到了更多的數據,從而推進了地理學的發展。

但是大氣層內空氣的壓力是經常變化的,我們現在借助托里切利的發明才能觀測到這種現象。托里切利是伽利略的學生,在17世紀的時候發明了氣壓計。在當時,氣壓計非常注重裝置,正是因為有了它,我們才能隨時隨地來測量氣壓。

托里切利發明的氣壓計被投放到市場上之后,很多科學家開始借助氣壓計做實驗。他們觀測到:當海拔高度每上升900英尺,氣壓計顯示裝置就會回落1英寸。之后的很多其他發現,對當時氣象學的發展都有極大的貢獻。氣象學是對大氣現象研究的科學,是一種可靠的預測天氣變化的科學。

有些物理學家和地理學家開始在那里猜測,他們覺得如果不是氣壓與風向有一定的關系,就是風向與氣壓有一定的關系。不過,為了揭示氣流運行的規律,首先要花費數百年的時間來收集數據,然后才能得出正確的結論。這項工作終于完成了,人們從此知道了世界上有些地方的大氣壓力比海平面要高,有些地方的大氣壓力比海平面要低,前者叫作高壓地帶,后者叫作低壓地帶。其實,我們還明確地知道當風從高壓地帶吹向低壓地帶時,風速和力量是由高低氣壓之間的差距來決定的。當高氣壓非常高而低氣壓非常低的時候,就會形成一場劇變——暴風、龍卷風,或者是颶風。

風不僅使我們居住的地球上的空氣流通起來,而且對于雨的形成也有極大的影響,如果地球上沒有雨,那么植物和動物的生命就無法延續下去。

雨其實是海洋、湖泊和雪域的水蒸發后,以水蒸氣的形式浮在大氣層中。由于熱空氣攜帶水蒸氣的力量比冷空氣大,當空氣未變冷之前,水蒸氣被空氣帶著絲毫沒有困難。當空氣冷卻以后,一部分水蒸氣便凝結起來,成為雨、冰雹或雪花,降落到地面上。

一個區域內的雨量,是由這個區域內的風來決定的,如果一條海岸線被山脈將它與大陸之間分隔開來(這種情況很普遍),那么這一塊沿海地區一定是潮濕多雨的。因為在這種情況下,風只有上升到更高的空中(那邊的氣壓很低),而風離開海平面越遠溫度就會越低,它會把攜帶的水蒸氣以雨或雪的方式降落下來,當它到達高山的另一側的時候,已經又變成一點水蒸氣都沒有攜帶的、干燥的風了。

熱帶風暴中的老虎

油畫 亨利·盧梭 1891年

在這幅有些怪異但充滿靈氣的作品中,葉子在暴風雨中搖曳,突出暴風的力量,幾乎遮蓋了右上角的光線,連兇猛的老虎都懼怕這熱帶風暴的力量,壓力和野性撲面而來。

熱帶地區的雨量充足而且十分有規律,這是因為地表的巨大熱量使空氣升到高空,熱空氣逐漸冷卻,大部分水蒸氣變成傾盆大雨重新落回到地面上。而且由于太陽并不是永遠照射著赤道,它也是從北向南慢慢移動的,所以赤道上的絕大部分地區都有四季變化,但是一般有兩個季節總是下著傾盆大雨,有兩個季節的空氣一直都是可怕的干燥。

但是地球上的一些地方氣候非常糟糕,這是因為氣流總是從較為寒冷的地方流向較為溫暖的地方。當風從寒冷的地方吹向熱帶的時候,吸收的力量會變大,空氣中攜帶的水蒸氣就不會降落到地面上,正是這個原因導致地球上很多地方變成了沙漠。在沙漠地區很少下雨,甚至有些地方10年之內才會下一至兩次雨。

關于風和雨的討論,我們在這里暫時告一段落,一些更詳細的內容,我們會在之后每個國家的章節中進行更詳細的討論。

現在我們來談一談地球本身,以及我們所生活的、由堅硬的巖石構成的那層薄殼。

關于地球的內部的性質一直在進行研究,目前有很多關于此項研究的理論,但是我們目前還處于混沌和模糊的狀態。

彩虹映山圖

油畫 卡斯帕·大衛·弗里德里希 1810年

在這幅德國畫家卡斯帕的作品中,美麗的彩虹懸掛在空中,一位旅行者正沉浸在大自然的奇觀之中。當時,哥白尼、伽利略等人的探險航行和科學發現已經過了幾個世紀,關于自然界的新觀念逐漸發展,人們向往著大自然的風光,而交通運輸的便利也方便了旅行者的旅程。

我們還是說老實話吧。人類究竟能上升到多高的空間?又能夠進到地球內部的什么深度呢?

如果把氣球比作直徑3英尺的一個球體,世界上最高的山(喜馬拉雅山的珠穆朗瑪峰)就像砂紙的紋理一樣厚,海洋的最深處(在菲律賓群島的東邊)就像郵票的印痕一樣大、一樣低洼。而且,到現在為止,我們還從來沒有到達過最深的海底,也沒有登上珠穆朗瑪峰。雖然我們乘坐氫氣球和飛機,到達過比喜馬拉雅山頂稍高一點的空中。瑞士皮卡爾教授最近一次飛行,雖然已經獲得過很大的成功,但又有什么值得我們驕傲的呢?大氣層仍然還有29/30的部分等待著我們去探索呢。至于大海,我們到過的深度還不到太平洋總深度的1/40,而且海底的最深處,比地球上最高峰的高度還要大得多。我們對此了解甚少,但是如果我們把各塊大陸上的最高峰填在海洋的最深的部分,那么即使是把喜馬拉雅山和阿空加瓜峰加在一起,距離海面還會有數千英尺的距離。

但是,根據近代學者的研究,這些神奇的事實不能說明地殼的起源和發展。我們也不需要像古代人一樣研究火山以試圖證明地球內部的實質,因為我們知道,火山并不是蘊藏在地球內部的物質的出口。可能這種比喻不是很恰當,如果把火山比作人皮膚上的膿腫,雖然它讓人很不舒服,但這只是人體表面的疾病,決不會深入到患者的身體內部。

據估算,地球上大概有320座活火山,除了這些已知的活火山之外,至少還有400座火山也在活火山的名單上,目前一些火山可能正處于休眠期,有的甚至已經被當作普通的山脈了。

很多活火山都在沿海地區。的確,相對來說海島是地球外殼相對薄弱的地區,日本就是一個很好的例子(通過對日本地震的監控,日本的一些地方甚至每天有4次以上,每年高達1447次以上的輕微火山騷動)。另外,還有馬丁尼克島和喀拉喀托島,也是近年來火山經常爆發的地方。

海洋與火山總是親密的鄰居,有些人把火山噴發的原因歸結為海水滲入地球內部的結果。他們認為:由于海水的滲入,火山才像大鍋爐一樣爆裂開來,把熔巖與蒸汽噴出地表。但是自從我們在距離海岸數百英里的內陸地區也發現了幾座活火山之后,上述理論就被徹底推翻了。在這種理論被提出200年后的今天,我們仍然不知道火山噴發的真正原因。

另外,地表是什么樣子的呢?關于這一點,我們一直認為地球表面的巖石不會受到時間的影響而變化。但是近代科學家通過研究發現,地球及其上面的巖石都處于變化之中,隨著風雨的侵蝕,大約每隔1000年就能把高山削低3英寸。如果這種侵蝕作用不被其他相對作用所抵消,那么很多山峰早就消失得無影無蹤了,即使像喜馬拉雅山這樣的高山也會在1.16億年之后被磨成一片大平原,幸好與這種侵蝕作用對抗的力量有很多。

如果你想要得到關于地球上的真實情況,可以拿上半打干凈的手帕,分別折好放在桌子上,然后再用雙手把它團起來,這樣你就會得到一個奇形怪狀的布團,上面分布了高山、溪谷和褶皺,這個布團與地球的外殼十分相似。地殼只是這個巨大物體的一部分,這個巨大的物體在太空中不斷運動,而且一直向外散發著熱量,當熱量散盡的時候,它就像物品冷卻時要收縮一樣,也在慢慢收縮,表面出現了奇怪的褶皺,就好像幾塊團起的手帕一樣。

科多帕希火山

油畫 弗里德里克·埃德溫·丘奇 1862年

圖為安第斯山的科多帕希火山,在暗紅色的天空下,荒蕪的巖石、孤獨的湖產生了一種壓抑的氛圍,當這幅作品第一次被公開展出時,正值美國內戰的早期,這個血紅色的世界也成為美國社會的隱喻,例如火熱的狂暴給對觀眾帶來了巨大的視覺沖擊。

近代最合理的推測(但請記住,那不過是一種推測而已)告訴我們,地球自從獨立存在以來,它的直徑已經縮短了30英里。如果你以為縮短的只是一條直線,那自然沒有什么了不起,可是你要記住,我們正討論的是廣大的地殼。地球的表面有1.969 5億平方英里,只要地球的直徑驟然縮短了幾碼便會發生天大的災難,足以把我們毀滅得尸骨無存了。

火山

布魯丹

火山噴發是地殼的運動使地心的巖漿穿過地殼到達地面,伴隨著水汽和地層巖石灰渣噴射出來。按活動的情況,火山分為活火山、死火山與休眠火山。維蘇威火山就是位于意大利境內的一座古老的活火山,因在公元79年大爆發中一夜之間摧毀了龐貝城而被世人所知。

因為這樣的緣故,大自然只是緩慢地完成她的奇跡,一舉一動都保持著適當的平衡。如果它允許一片海洋干涸(美國的鹽湖已在迅速地干涸,瑞士的康斯坦茨湖在10萬年后也將消失),它便在世界的其他地方再創造一片新的海洋。如果它任憑一座高山變為平地(中歐的阿爾卑斯山再過6000萬年將和美國的草原一樣平),地球其他角落的地殼便會慢慢褶皺,逐漸形成一座新的山峰。至少,這是我們應該相信的事實,只是變遷的過程十分緩慢,這種緩慢的過程使我們很難進行具體的觀察。

但是,在這些常規之中,也會有一些例外情況發生。大自然單槍匹馬行動的時候的確是從容不迫的,但是如果受到了人類的援助或慫恿,它就會變成手忙腳亂的工作者。從人類逐漸開化到發明蒸汽機和炸藥以來,地球表面已經發生了翻天覆地的變化,古代的人如果能來到現在世界看一看,恐怕已經認不出他們原來的牧場和田地了。我們對木材的需求極大,因此無節制地采伐山上的森林與灌木,使廣大的區域變成原始的荒原。因為森林一被采伐殆盡,以往緊附在山巖上的沃土便蕩然無存,土壤松動的山體更成為危害附近鄉村的禍根。沒有吸收水分的土地以及大樹的根莖,雨水直接就匯成了激流與瀑布,向平原與山谷沖下來,摧毀一切攔在路上的部分。

很不幸的是,這些話并不是過激之言。在冰河時代四季尚未分明的時候,整個北歐地區與北美地區全都被埋在冰雪的厚毯下面,冰雪還在山上挖出無數十分危險的溝槽。當然,這已經是很久以前的事情了,不用詳細敘述。我們先看一看當年的羅馬吧,羅馬人本來是世界上一流的探險家(他們不是古代實事求是的民族嗎),但是因為他們愚昧地把森林和灌木全部伐盡,于是不到五代人的時間,半島上的氣候便完全改變,意大利不再是溫暖而且氣候均勻分布的國家了。此外,像南美洲的各個山脈,原本在那邊有肥沃的梯田,是無數代身材矮小而且勤勞的印第安人在經營,現在,西班牙人卻任憑它們荒蕪下去了。這些盡人皆知的事情,就不用再詳細說明了。

天然碳酸鈉湖

攝影 當代

圖中是從空中拍攝的天然碳酸鈉湖,位于坦桑尼亞境內的東非大裂谷。東非大裂谷是人類文明最古老的發源地之一,是地殼在運動中發生大斷裂形成的,因此在那里出現了很多獨一無二的自然景觀。

原始森林

版畫

原始森林是地球上最重要的生態系統之一,能夠儲存大量的熱量,吸收二氧化碳,為我們提供所需的氧氣、溫度以及保持水土流失。但因為人類過度開發采伐,使原始森林的面積已經減少到原來的一半,棲息在其中的很多生物也隨之滅絕了。

要想讓土著無法生存,或是變得俯首聽命,最便捷的方法就是讓他們挨餓——就像政府毀滅牛群時那樣做,與想要讓強悍的軍人投降,成為衣衫襤褸的平民的方法一樣,這就是最實際的策略。然而到頭來,運用這些殘酷又愚昧的手段總會讓人自食其果。只要是熟悉土地情況的人們或養過牛的人們都會把這個道理告訴你。

總算還好,這個問題和其他非常重要的地理問題一樣,已經被歷代統治者所重視了。現在,政府知道人類的幸福需要依賴土地,不再容忍破壞土地的行為了。雖然我們無力控制地殼內部的變化,然而我們在一定范圍內已經能解決一些小問題了,例如我們能控制一些地區內的降雨量,能使肥沃的土地不至于變成狂風怒吼的沙漠。我們每天都積累這種有用的知識,還在學著正確地利用它們,以便造福于全人類。

但是,很遺憾的是我們還沒有力量去控制地球上的大部分地區——我們稱為海洋的部分。在地球上,接近2/3的地方不適合人類居住,原因是這些地方都被海水所覆蓋。海水的深淺各有不同,海岸一帶只有2英尺深,菲律賓東邊著名的深洞則有3.5萬英尺深。

海水被分為三大區域,其中最大的大洋是太平洋,它的面積達到6850萬平方英里。大西洋的面積為4100萬平方英里,印度洋的面積為2900萬平方英里。內海的總面積共200萬平方英里,湖泊與河流的總面積共100萬平方英里。除非我們能進化出腮來,否則我們無法像數百萬年前我們的祖先一樣在海中生活。

這樣看來,地球上面積過多的水域對于整個地球來說是種浪費,容易讓我們覺得地球太濕了。在我們所有的陸地區域中,500萬平方英里是沙漠,1900萬平方英里是半荒涼狀態的西伯利亞草原。此外還有幾百萬平方英里的土地,或是由于海拔太高(如喜馬拉雅山與阿爾卑斯山),或是由于太寒冷(如南北兩極),或是由于太潮濕(如南美洲的沼澤),或是由于森林太過密集(如非洲中部的森林),人們都不能在那里居住。這樣一來,在我們所說的陸地中,又要減去5751萬平方英里。當我們想到這種情況,我們就覺得應該更好地利用現有的這些土地資源。

哥倫布

哥倫布是意大利著名航海家,他一生從事航海活動,發現和利用了大西洋上季風的變化,開辟了到達美洲大陸的新航線,同時也證明了地球是圓形的正確性,為世界作出了卓越的貢獻。

可是,如果沒有海洋做我們的熱量儲藏所,我們的生存就會成為問題。史前的地質遺跡明確地告訴我們,在很久以前曾經有一些時期,地球上的確是陸地面積大于水域面積,但那些時期都是非常寒冷的。我想,如果想永遠維持現在這樣的氣候,那么水陸之間4∶1確實是最理想的比例,而且只要這種比例不發生變動,全人類的生活就會更加舒服。

圍繞整個地球的大洋(古人的推測沒錯,大洋的確圍繞著地球)和堅硬的地殼一樣,永遠處于持續運動中。太陽和月亮運用自己的引力吸引著海水,使它升到很高的高度,白晝的熱力讓它其中的一部分化為水汽,兩極的寒冷又讓它披上了厚厚的冰層。但從實際觀察的結果看,在海洋所受到的各種影響中,風或氣流占的地位最重要,因為風是直接與人類的幸福產生聯系的。

當你向著水盆用力吹氣的時候,就會使盆里的水往你相反的方向流去。風向著洋面不斷地吹了許多年,也會使海洋上產生出洋流,往風的相反方向流去。不同方向的風從各方向吹來,不同的洋流就會互相抵消。但如果風的方向永遠不變(赤道兩邊的風,就是其中一個很好的例子),洋流就能真實存在了。洋流在人類歷史上起到過非常重要的作用,它使某些地區變得適合人類居住,如果沒有洋流的運動,那么地球上的很多地區就像格陵蘭的冰凍區域一樣非常寒冷,人類不適合在這種嚴寒地區生活。

現在的洋流圖能把洋流的準確地點指示給你,太平洋中有很多洋流,其中最重要的一條就是由東北信風引起的日本洋流,也被叫作藍鹽流。這股洋流和大西洋灣流一樣重要,它在日本完成任務之后,就會穿越北太平洋到達阿拉斯加,使阿拉斯加達到適合人類居住的溫度,然后它又折返向南方,給加利福尼亞地區帶去溫暖。

但是提到洋流的時候,我們最先想到的是灣流,它是一條50英里寬、2000英尺深的神秘水流。很多個世紀以來,它給歐洲北部地區從墨西哥灣帶來熱量,并且使英國、愛爾蘭以及很多北海國家的土地豐厚肥沃。

灣流的歷程很神奇,它從北大西洋渦流出發。北大西洋渦流非常著名,它看起來像流動猛烈的巨大漩渦,在大西洋中部往復循環,更神奇的是在這個漩渦中間,還有半靜止的水潭,無數的小魚和各種水草生活在其中。這個水潭也被叫作馬尾藻海,這片水域在早期的航海史上非常著名,如果季風(從熱帶北部地區吹來的東風)把船只吹到馬尾藻海中,船只就會被無數堅韌的海草纏繞,船上的人會逐漸餓死、渴死,這時人類就只能束手待斃了,而留下的幽靈般的破船永遠在這片海域中上下顛簸著,仿佛在警告這些故意激怒上帝的人們,在當時,很多出海遠航的水手們對這種說法都深信不疑。

直到哥倫布安全地行駛過了這個半靜止的水潭,大家才知道,所謂堅韌的海草蔓延數十英里的故事,實在是非常夸張。不過,即使在現代,很多人還總是覺得馬尾藻海這個名字很神秘,一方面這個名字有些老舊,另一方面這個名字還含有但丁在《神曲》中所描寫的地獄風味。實際上,它只是像美國中央公園里的小池塘一樣,并沒有什么讓人震驚的力量。

我們再回到對灣流的討論上來。北大西洋渦流中的一部分,終于找到了出口,流入加勒比海,和一支沿非洲海岸西行的洋流匯合。因為兩條洋流會合在一起,加勒比海已經被全部充滿,無法再容納更多的水了,于是它就像杯子里溢出來的水一樣,流到墨西哥灣里去了。

墨西哥灣也不能完全容納這些外來的水,只能利用佛羅里達半島與古巴之間的海峽作為瓶頸,噴出一道寬廣的熱水(約26℃),這股熱水就叫作灣流。灣流離開瓶頸后,以每小時5英里的速度行進,因此很多老式的帆船都要回避它,寧肯多繞一點路,也不敢逆著它的方向行駛,害怕被它猛烈的力量擋住。

灣流出了墨西哥灣,沿著美洲的海岸向北行進,直到它被東邊的海岸彎阻擋,開始向東,它也跟著轉向,開始橫渡北大西洋。它剛流出紐芬蘭的大海岸,便遇到了它的親戚——拉布拉多洋流。拉布拉多洋流剛從格陵蘭的寒冷的區域來,和灣流恰巧相反——灣流溫暖舒適,它卻嚴寒凜冽。這兩條有力的洋流結合之后,產生恐怖的濃霧,使這一帶的大西洋蒙上駭人的名聲。同時,這兩條洋流的結合還產生了無數冰山,在過去50年的航海歷史上渲染著黯淡的色彩。因為這批冰山被夏日的陽光從格陵蘭(99%的地方都覆蓋著冰川的大島嶼)上整塊地切割下來,緩緩地向南飄行,直到被灣流與拉布拉多洋流匯合后所產生的漩渦抓住,才停止下來。

這些冰山就在這塊水域中胡亂地旋轉著,慢慢溶解。但在溶解的過程中,它們變得更加危險,因為只有冰山的一角露在水面上,其大部分都在水面以下,冰山有很多鋒利的邊角,能像快刀一樣切割船只。即使是在現代,這片區域對于輪船來說仍然是一塊禁地,只有美國的巡洋艦(一種特殊的浮冰船,所花費用由其他各國支付)經常在那邊監視。這些巡洋艦一邊把較小的冰山炸開,一邊警告來往的船只要躲開大冰山。但是漁船卻十分喜歡這股寒流,因為生活在北冰洋中的魚類不喜歡待在灣流溫暖的海水中,它們想要重返北極,或者想游過溫暖的灣流,這時漁民正好可以把它們一網打盡。這些漁民的祖先早就發現了美洲,法國曾經占領了美洲的大部分領土,但是現在卻只剩下加拿大海岸外的圣波爾島與圣馬奎龍島了。這兩個小島不僅是法蘭西帝國最后的遺跡,同時還默默地證明了諾曼底漁民們的冒險精神。據說這些諾曼底漁民比哥倫布早登上這塊海岸至少150年。

而灣流,它離開了冷墻(由灣流與拉布拉多洋流的溫差形成),只有一直奔向北方,從容橫渡大西洋,流遍西歐各海岸。它經過西班牙、葡萄牙、法蘭西、英格蘭、愛爾蘭、荷蘭、比利時、丹麥及斯堪的納維亞半島,讓這些地方享受著更加溫暖的氣候。這股奇怪的洋流完成了它的使命后,又帶著比全世界河水的總量還要多的水,回到北冰洋里去。這樣一來,北冰洋就因為水量太大充滿了壓力,不得不把自己的格陵蘭洋流驅逐出境。這樣,產生的格陵蘭洋流就是我們剛才說過的拉布拉多洋流了。

被冰川困住的船

版畫

為了開辟西北新航道,英國派出了探險隊,但很多船只被困于冰河中。圖中為英國的“調查者號”出海尋找失蹤的探險隊卻被浮冰困住的情形,直到1854年,這艘船才被奧斯丁探險隊發現,但因時隔太久只能放棄了。

這個故事太動人了,以致于我不由自主地讓它在這一章節里占據了這么多篇幅,客觀說來,我是不應該這樣做的。

這章只能算作一幅布景——一幅氣象學、海洋學及天文學的布景,在這幅布景前面,劇中的角色馬上就會出來表演了。

現在我們暫且把幕布合起來一下。

當幕布再次打開時,舞臺上已準備好要上演第二幕了。

第二幕表現了人類怎樣穿山越嶺、漂洋過海、橫渡沙漠的情形。你知道,假如我們不能征服高山、海洋與沙漠,我們便不能把這個世界當作真正的故鄉。

幕布再次打開了。

第二幕:地圖與航海術。

太陽系八大行星

太陽系八大行星是指圍繞太陽運轉的八大天體,按離太陽的距離排列,由近到遠分別為水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。

主站蜘蛛池模板: 囊谦县| 屯门区| 华容县| 七台河市| 体育| 阿荣旗| 临颍县| 田东县| 徐汇区| 怀化市| 惠州市| 石渠县| 尼木县| 邢台市| 离岛区| 沙湾县| 赫章县| 赞皇县| 保德县| 湾仔区| 岑溪市| 合川市| 嵊州市| 台湾省| 青川县| 蓬莱市| 临城县| 恩平市| 高青县| 邯郸市| 德州市| 台安县| 江川县| 静海县| 沙洋县| 台南县| 罗源县| 北流市| 长寿区| 乌拉特中旗| 密山市|