地球传(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)

作者：徐刚

出版社：作家出版社

格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT

地球传试读：

一

1.非洲大裂谷的东边猜想

我们在自然界看见的不是字，而是字的开头字母，当我们随后想读时，却发现新的所谓字又不过是另外的开头字母。

——利希滕贝格

亲爱的读者，在叙述——猜想——天地玄黄、混沌初开之前，我们似应简略回顾一番人类认识地球的历程，为此又不能不涉及到人之初的若干推测与判断。

人类的历史总是支离破碎的。

愈是遥远的史前时代，其破碎和贫乏愈是达到空前的程度，人类学家便在这几百万年的近乎空白中寻觅、挖掘、想象。那些离体的牙齿、破裂的头骨、单块的骨骼似乎都闪烁着灵光，但那灵光是幽暗而断续的，不过是史前时代的几个字母、几块断片。然后是拼接或者说拼凑，成为历史的某种线索，“如果没有这些线索，我们就无法叙述人类史前时代的故事了。”（理查德·利基《人类的起源》）1969年，理查德·利基去探测肯尼亚北部特卡纳湖东岸地区的古老砂岩堆积，他相信“那里的成层堆积物是富有潜力的古老生命的库藏”。终于在一个烧灼般的中午，理查德·利基写道：“突然，我看见就在我们正前方的橙色沙土上，有一具完整的化石头骨，它的眼眶茫然地凝视着我们。”这是早已灭绝的人类的一个物种——南方古猿鲍氏种的一具头骨，在埋没了175万年之后重见天日的原因很简单，是季节性的河水把它从沉积层中冲刷、剥离而出，而且恰恰走进了一个考古人类学家的视野中。可是，在这之前难以计数的季节性洪水中，它为什么避而不现呢？就在理查德·利基拾获这具头骨之后几个星期，特卡纳湖东岸，倾盆大雨便溢满了这个干涸的河床，洪水浊流滔滔滚滚。

是理查德·利基来得更是时候？还是南方古猿鲍氏种的在天之灵促使它显现的呢？

关于人类起源，有多种说法，而所有起源的故事都是那样扑朔迷离、激动人心。

荷兰古人类学家科特兰特率先提出的“人和猿在非洲分歧的裂谷假设”，以及法国人类学家伊夫·柯盘斯1994年5月发表在美国《科学与美国人》上的“人类起源的东边故事”，均指出：正是因为非洲地理环境的深刻变化，使人和猿的共同祖先分开了。

我们能不能这样说呢：当起源时，是环境创造了人。1500万年前的非洲是绿色的非洲，从西到东都为葱郁的森林覆盖，林中居住着形形色色的灵长类动物，包括不同种类的猴与猿，猿的家族最为庞大。非洲的森林不再平静，是在以后的几百万年里，非洲大陆东部地壳沿着红海、经过今天的埃塞俄比亚、肯尼亚、坦桑尼亚等地一线裂开，埃塞俄比亚和肯尼亚的陆地抬升，形成海拔270米以上的高地，非洲的地貌及气候从此改观。由西向东的大面积的森林被分割、破坏，和谐一致的气流不复存在，隆起的高地使非洲东部成为少雨地区，丧失了森林生长的条件，单一的森林环境演化成为片林、疏林、灌木与高地互为镶嵌的环境。古猿们一定很惶惑，熟悉的潮湿多雨的环境消失得如此之快，出于生存的本能，它除了设法改变自己外，别无它路。

不过，真正不可思议的时间是在1200万年前，地质力量似乎是漫不经心地在非洲大陆撕开了一条更大的裂缝，这是深刻的裂缝，无法修补的裂缝，这就是漫长而弯曲的非洲大裂谷，大裂谷成为天然屏障。古猿们被彻底分开了，或许在分隔之初，大裂谷西边的猿看起来要幸运一些，西边是湿润的树丛环境，与原先的大森林相差无几。裂谷东边的猿却面对着更加复杂的地理环境，从高原到斜坡直落900多米的炎热干旱的台地，还有稀树草地，总而言之，它们面对着几乎束手无策的辽阔与广大。

法国人伊夫·柯盘斯认为，大裂谷对人猿的分道扬镳是至关重要的，他说：“由于环境的力量，‘人’和‘猿’的共同祖先的群体本身就分开了。共同祖先西部的后裔致力于适应生活在湿润的树丛环境，这些就是‘猿类’。相反，共同祖先东部的后裔，为了适应它们在开阔环境中的新的生活，开创了一套全新的技能，这些就是‘人类’。”在柯盘斯看来，这是“人类起源的东边故事”的开头。“东边故事”的接下来的猜想，便更加精彩纷呈了：古猿的直立行走，最初的制造工具，脑容量增大，狩猎与食肉，第一次说话，第一次性交，第一次生育等等。

那么，肯尼亚北部特卡纳湖东岸的那一只古猿，因何葬身此地呢？是游玩？找水？觅食？还是迁徙途中的落伍？还是理查德·利基，在1984年夏天，他和同事们决定去勘查特卡纳湖西岸，“8月23日，在一个狭窄的被季节性水流刻蚀成的沟壑附近，一个斜坡上的砾石之间”，他们发现一块古人类的头骨，然后寻找其他碎片。他们共勘查了7个月，搬走了1500吨的沉积物，“最终得到了一个人的几乎全身的骨骼。这个在160多万年前死于古代湖边的人，我们叫他特卡纳男孩，死时刚满9岁，死因不明”。

作为肯尼亚国家博物馆馆长，理查德·利基当然是欣喜若狂的，对所有古人类学家来说，连做梦都在想着的便是能得到一具完整的古人类骨骼，那是真正遥远的追寻，属于人类的起初和开始。

你好，特卡纳男孩！

你为什么9岁便死了呢？而且刚好是死在特卡纳湖的另一边。

特卡纳男孩是直立人种的成员之一。距今大约200万年前，直立人在历史舞台上出现了，我特别提醒读者注意理查德·利基的下面这句话：“这时的人类史已经很长了。”这个所谓很长的时间年限是700万年前，第一个人的物种出现，但在直立人之前，所有的人的物种虽然已能两足行走，脑子却很小，漏斗形的胸廓、短颈且没有腰部。只有直立人才产生了许多像今天的人的身体特征。

人类史前时代进入200万年时，明显地经历了一场巨大的革命性的改变。

1997年12月31日《参考消息》援引法新社文章称：南非发现200万年前婴孩化石。这是1997年最后的好消息，在我看来，同一版上的《美提出新型对撞核聚变反应堆方案》《1997年重要科技成果100项》等，都相形失色了。

文章说：蒙昧时代，南非大草原时有严寒肆虐，一天，两个婴孩大概为了避寒钻进了一个山洞，可他们发现这岩洞里并不只有他们两个，一只吃人的野兽已呆在这里了……没有任何证据能证明这个200万年前南非野兽吃人的故事的存在，同样也没有证据能证明它的不存在。在证实与证伪之间，人们还可以想象多种别的可能，比如这个岩洞本来是我们老祖宗发现的，后来成了家园之地。这种在今天看来极为平常的山洞、极为平常的发现，在200万年前却绝不寻常，甚至可以说是史前人类大发现之一端。要知道值此蒙昧将开未开之际，任何一种不同以往的地形地貌所引起的新奇或惊讶，以及探险的冲动，会极大地刺激古人类的大脑，并且成为他们原始经验积累之开始，继续发现的动力，是人类认识地理多样性的难能可贵的开端。他们面对这个岩洞肯定觉得奇怪也好玩，有新鲜感，便试着钻了进去。比起开阔的高地，岩洞能给他们安全感，从此就成了他们的家，在岩洞里休息、躲避风雨和严寒，还生养后代。后来的某一天，因为某种紧急情况，他们不得不把孩子留在洞中而全体走入严寒中了。

这是异乎寻常的。非洲古人类通常是一群一群地生活，每群几十人，雄性的个体外出狩猎，雌性的则在住地附近采集，照看下一代。南非距比勒陀利亚30公里的德里默伦的那一个岩洞中，居然除了两个小孩以外全体弃洞而去，不知道究竟发生了什么事情？除了严寒、饥饿，会不会在别的凶猛动物的挑衅下有过一场恶战？或者同类中因为饥饿而在打斗之后互相残杀、吞食呢？

总而言之，这两个小孩是被孤零零地留在山洞中了。法国和南非的联合考古小组，从岩洞中首先发掘到的是一些牙齿、一个颌骨、两块颅骨及一个不到3岁小孩的前臂骨骼。第

二

简短的消息没有告诉读者这两个200万年前的孩子是男孩还是女孩。

现在，面对这个山洞，面对这些破碎的骸骨的父亲和母亲，要猜想他们的举手投足。

这才是人类发现地理、地球的真正的开始。因为缺少实证，史前地理大发现常常被一笔带过，但，毫无疑问正是我们的初民始祖，扛着木棍手执石块的流浪的足迹，后来成了地球上各有特色的人类家园的最早的、悲壮的奠基。

人类始祖是从大自然轰隆剧变中产生的大裂谷开始，茫然而新奇地认识地球的；它们不再以爬树为生存的主要技能后，双脚站地直立行走便成了最初的高瞻远瞩；大地的开阔及镶嵌地貌的多样复杂，除了不断有所地理发现外，也使我们始祖的简单思维逐步走向复杂思维。

其实很难断定大裂谷东西两边人猿分歧之初，东边的“人类”是否羡慕过西边的猿类？它们曾经互相思念过吗？对大裂谷本身的不解与恐惧又延续了多久？我们甚至可以设想：东西两边相望相闻的同宗同祖的“人”与猿还曾偶然地发现过对方，那是西边的猿在树上荡秋千玩，东边的“人”沿着裂谷的陡壁步履维艰地走向高地草丛时，这些“表兄弟”遥遥对视的一瞬间，发出过最初的呼喊吗？——那不是语言只是声音而已——但又不是一般的声音。或者只是无奈，因为它们只能各走各的路了。关键在于东边。

无论乐意不乐意，他们已经站起来了，在失去原始大森林的依托之后，生的本能的挣扎意味着他们要走很长很长的路。走路是什么？走路的当初没有目的地，没有目的地的走路才是真正的走路，类似于漫游或者流浪，但会有意料之外的发现。渴了，便找到了特卡纳湖；饿了要找东西吃，便找到了稀树草原上野生的各种果实；困了要睡觉，先是倒地而眠，可是在严寒季节却幸运地发现了山洞。同时，他们也面对着晨昏交替、雨雪风霜、草木枯荣，以及天黑之后那神秘的、有点可怕的、高深莫测的星空、冷月和闪闪烁烁的繁星。

一个惊心动魄的问题是：直立人是怎样一步一步地从非洲向欧洲和亚洲迁移的？

那时世界的气候与地理形势大致是：覆盖欧洲的冰雪一直延伸到泰晤士河、德国中部和俄罗斯一带；法国与不列颠岛之间并无海峡阻隔；地中海与红海还都是洼地，较深的可能是大湖；今天已成为内海的黑海，当时横亘东欧南部并远及中亚。史前人类虽然直到很晚才进入大洋洲和美洲，但到旧石器时代晚期之初，欧洲和亚洲发生了最后一次史前人类大迁移，或者说是最后完成了史前地理大发现，除了南极洲以外，人类的始祖已经走遍世界各地，人类在地球上分布的格局已大体完成。在这一次史前人类大迁移中，澳大利亚北部第一次被人类占据，第一批大洋洲人南迁至澳大利亚的斯旺河谷地，以及半干旱的芒戈湖一带。“这样的迁移还意味着在亚洲大陆和澳大利亚北部之间的沿海先民，已经开始人类史最早的海上航行了。”（刘东生等编译《第四纪环境》）人们始终认为第一批到美洲的居民是苔原居民，当冰期时海平面下降，他们步行通过白令陆桥到达阿拉斯加。奇怪的是，他们宁可追随猛犸象等兽群之后步行而拒绝坐船作海上航行，部分的原因可能是对大洋的惧怕，而跟着兽群的好处是，除了有野兽作先行探路之外，兽群同时又是他们的食物来源，肚子饿了便捉住一只宰杀、分食。这是到北美洲的最早的原始猎人，其时的白令陆桥是南北宽1500公里的大草原，大草原上的这一幕景观现在已尽在波涛汹涌中了。可以想见的是，猛犸象笨重的步伐，原始猎人茫然的目光，他们肩扛木棒手执石器的身姿后来成了一个人种一大片地域的游牧文明的形象。这是一支奇怪的队伍，没有旗帜，没有号令，没有宣称“发现”了什么，没有歌功颂德，而只是默默地行走。人是有目的吗？那么猛犸象呢？兽是无目的的吗？可是又为什么人随兽走呢？

通常认为，他们是在走向一个文明的新的起点，但他们并不欢欣鼓舞，而仿佛只是以行走的方式走自己该走的路，或许有憧憬，或许有叹息，或许有失落的木器与石器，不知道已经随波逐流而去呢？还是埋进了白令海峡下的洋中山脉？

无论如何，一个时代——旧石器时代快要过去了——亲爱的读者，现在让我们来回顾并且体会那个时代的木棒、石片以及人类始祖对地球的最简单、最早也是最纯情的触摸。

这是一个特别漫长的时代，大约距今300万年至七八千年，全世界的历史学家、古人类学家对这一时代已经有了不少共识，并载入了教科书。但这个时代仍然是疑云重重的。笔者曾在《森林与人类》上读到过一篇文章说，在人类的旧石器时代之前，还应有一个木器时代，因为原始人类最早熟悉并有可能加以利用的，首先是也只能是木器，而这一不应忽略的时代，因为木器容易腐朽不易保存而被忽略了。

笔者深有同感。

试想一下，当人之初，走出丛林或非洲的稀树草原茫然回顾，要在一个新的环境中生存时，他随手可得的工具，除了树枝、木棍还能是什么呢？或者还可以这样说，森林和稀树草原也是原始人认识大地的开始——这些树这些草因何能立足？为什么枯为什么荣？为什么有的落叶有的不落叶？为什么有的地方长树长草有的地方干旱荒凉？在原始人眼里，地球与大自然的最初印象是以绿色为标记的，直到并不遥远的18世纪的一些游牧民族，和今天南非的仍以狩猎、采集为生的布须曼人，还是逐水草而居。可以说这是自有人类以来最熟悉、最基本、最不可或缺的生存条件。

还不妨进而猜想：当原始人行将站立，有没有过扶树而立、拄棒而行的初级阶段？

为了采集，会不会借助木棍实施打击和挖掘？

抵挡野兽的攻击时，木棍是不是最早的武器？

另外，长长短短、粗粗细细的木棍也许还是原始人惟一可爱的玩具。把一根木棍突发奇想地抛到空中，看着它落下，后来还有人居然能用手接住，你说好玩不好玩？除了食、色，玩，难道不也是人的天性？

我读过卷帙繁多的人类学家的著作，并获益匪浅，如果没有这一切，我甚至无法写作这本书，当然也有遗憾：即便是很富有想象力的作者，也从未论及这样一个令人怦然心动的话题：原始人类玩不玩？玩什么？怎样玩的？又是如何因着玩而促进了大脑和心智的发展，并有了若干发现的？

哪怕是完全凭着猜想来描述原始人类的玩的图景，也不是一件轻松的事情，因为所有“记录”都消失在几十万年、几百万年的时空之间了，而且肯定不会有“玩的化石”留在岩层中。但，我们不妨先想一想动物园里的动物，从猿、猴到大熊猫、长颈鹿等等，如果你去过更广大的自然保护区，见过白天鹅、丹顶鹤，你肯定会得出这样的结论，动物很会玩、很爱玩，它们嬉戏、追逐、厮打、鸣叫，在鸟类中雄的喂饲雌的以示爱意、千辛万苦地筑窝以为爱巢，等等。在辽宁盘锦的百万亩大芦荡中，我几次探访过的鹤类则更善于翩翩起舞，其情其状其绝妙姿态真可谓风情万种！

今天，人不得不在动物身上去寻找人的天性，或者回忆我们自己不可复得的只有童真、稚趣、奔跑、玩耍、无忧无虑的童年和少年，当广及人类时，能不能说那起源之初的岁月，也是最愚顽、最爱玩的岁月？

面对着自然博物馆里陈列的我们始祖的头骨化石，望着那些大睁着的迷茫的眼眶，我总觉得历史始终注视着今天，我们是不是不肖子孙？那颅骨上的裂纹因何而来？他们有生有死，有欢乐有痛苦，那是祖先的一部分，在不知多少世代过去之后，我的血肉告诉我，我们是有血肉联系的，并且有着天性、基因的遗传，比如吃喝玩乐，比如斗勇好胜，比如成群结队，等等。

原始人类的玩耍、劳动、狩猎都是与原始社会的地理环境密切相关的。他们肯定有过被饥饿、猛兽、严寒逼迫的日子，也因惊雷闪电、地震滑坡而惊吓。但，几十万年前的地球上，至少清水与野生的果实是充足的，一般情况下，老祖宗们不会有肚饿之忧。后来他们想吃肉，第一次吃肉很可能是吃狮子、老虎吃剩下的零碎，或者吮吸带血的骨架，味道很好，这是茹毛饮血的开始。

大裂谷东边的故事中很可能有这样一个片断：那是秋日，天高云淡，风也柔和，他们手持木棍在空中飞舞着，有声音，这是什么声音呢？那声音惊动了稀树草原上的鸟及野兔，他们很高兴，那就是高兴，不要问为什么高兴。高原空旷而辽远，他们乘兴走着，有河流，水清极了，用木棒撩水，说不定还真的打过水仗。另一个发现其实很平常，古人类学家却说是里程碑式的，他们看见河滩上有石块，用木棍一拨便滚动着撞到了另一块石头上，于是石头开始进入人类的视野。

据我的猜想，原始人类发现石头之初，也不过是把石头当作玩具，石块的各种形状和不同的颜色以及石块的重量，都吸引了他们的注意力。他们曾经把不同形状的石头堆放在一起，然后再分开排列。请读者注意“不同形状”这一词语，这是人类最初见识形状，当然是感性的。也就是说，所有的形状都是大自然的存在，人类从未发明过任何形状。他们互相投石接石以为游戏之初，甚至并不知道石块可以作为打击的武器。石块最初作为工具出现，也许是并非下意识地用来刮削一根树枝，它的锋利是在简单而又重要的实践中被发现的，并成了稍后开始的狩猎与屠宰的制胜法宝。

人类学家说，大约在250万年前，原始人开始用两块石头互相碰撞，以制造边缘锋利的工具，从而开始了人类史前时代的技术活动。不过，我们仍然有理由假设当初两块石头之间的互撞互击，还只是选择性制作的偶然开始，是无意间的碰撞，然后才是为获得工具而进行的选择性的制作。及至我们的古人有意识地要把石块打制成某种工具，比如刮削器、砍削器、手斧、石刀时，便有了对石头原料的选择，使用最多的是燧石、黑曜石、角岩、石英岩等。这些石料质硬而脆，容易打制出锋利的断口。显然，这样的原材料并不是随手可得的，必须去寻觅，翻山越岭地探查采石，从而获得了最初的地球表面的一些知识。

他们曾经面对大山沉思默想过吗？山因何高？水因何流？无论是足、手、目光或者仍然简略的思维，这一切都是人类对地球的初始触摸，纯真无邪，至情至性。

人说这个漫长的时代是沿着枯骨与石头的踪迹向前时，还是有物为证的。笔者不得不采用“猜想”这一字眼，实在不是出于谨慎而是心怀崇敬，谁能留下脚印呢？谁能留下抚摸时的目光和手的温情呢？没有留下的年代便是空缺的年代吗？

那是大空缺，大到“无”，大到“不以有为有”。随着时光往前推进，我们的地底下有层出不穷的证物在，但谁也不会怀疑：最初是想象——食、色、玩和劳动将要创造人类早期辉煌的文明史。

2.初始认知的幽微火光

如果提到原始，就应说原始的话，那就是诗一般的语言……当我深入此荒芜的岩缝时，我首先羡慕诗人。

——歌德

我们生活在历史中。

那荒芜的岩缝依然荒芜吗？

置身中国西安东郊渭水支流河之畔的半坡遗址，在那些半地穴式的房屋中沉思，6000年前的尘埃、气息和氛围扑面而来，人类从木器、旧石器时代走来的足音，仿佛还留有余响。大裂谷东边人类起源的故事，经过200多万年的跋涉，广布地球的同时，其中的一个章节留在半坡了。

人类认识地球的脚步，不知为什么骤然加快了。大约2000～3000年前，中国和世界上别的一些文明古国几乎不约而同进入了封建社会，史称中古时期。冶炼业和炼丹术的发展，使人类社会产生了更多地寻找矿物、更多地了解地球的渴望。在中国，最迟到春秋（公元前770年～公元前476年）战国（公元前475年～公元前221年），金、银、铜、铁、锡、水银都先后被应用。到汉朝（公元前206年～公元220年），还设有专职的盐官、铁官等，并有了作为医药的雄黄、磁石、滑石、琥珀等，用于装饰的各种玉石、宝石，均为采自深山野岭的天然矿物。

人类正不断地撩起地球神秘的面纱，目光渐次深入到地表之下，开始远望海陆更替了。“最早关于矿物知识的文字记载可能要算我国的《山海经》了。”（何国琦《地球是怎样演变的》）《山海经》把其时华夏大地上的447座山分成26列，有条不紊地描述了它们的位置、高程、陡峭、形状、谷穴与面积大小，对河流的来龙去脉，河口、分水岭、河水涨落的季节变化也有记述。《禹贡》是战国时期的作品，分《九州》《导山》《导水》《

五

三

古希腊是不可思议的，因为古希腊有太多特立独行、冥思苦想的人。

古希腊的想象最初推动了古希腊的理性思维。

古希腊的理性思维最后埋葬了古希腊的想象。

公元前5世纪，毕达哥拉斯基于立体图形中他认为最美的是圆形而声称：地球是圆的。他没有证据，不屑于诉诸任何经验，但他第一个说地球是圆的。到公元前3世纪，亚里士多德的学生狄奥弗拉斯图别出心裁地写了一本名叫《论石头》的书。公元前250年左右，埃拉托色尼第一个提出了“地理学”这个名词和概念，并写了《地理学通论》3卷，对地球的形状、大小、海陆分布作了极为大胆的想象与阐述，把世界分成欧洲、亚洲、非洲及一个热带、两个温带和两个寒带，还大体划分了界线。埃拉托色尼的最惊人之举是实地测算地球的大小，他在埃及亚历山大港以南约800公里的锡恩小镇，找到一口干枯了的深井，埃拉托色尼发现——埃拉托色尼已在这枯井边上徘徊很久了——夏至那天中午的阳光是垂直射入这一口深井的。而在深井北边的亚历山大港，夏至的阳光却是斜射投出可以测量的影子的。太阳是一个遥远的光源，足可把它的光线看作完全平行的射线。因此，埃拉托色尼以几何运算法求出锡恩深井和亚历山大港的角度差约为圆周的1／50，以50乘800公里，他便得到了人类史上第一个地球圆周的近似值，再把埃拉托色尼当时用的古希腊长度单位换算成公里，他算出的地球圆周约为40200公里（近代测算为40075公里），直径约12900公里（近代测算为12741公里）。

对埃拉托色尼来说，这是一次简陋得惊人的测量，在公元前250年，这又是一次精确度近乎完美的测算。

在意大利有一个人的名字是与维苏威火山紧密相连的，他就是公元前1世纪的古罗马地理学家、历史学家斯特拉波。这位公元前的大地上的行者，在游历了希腊、小亚细亚、埃及、埃塞俄比亚和意大利之后，写成《地理学》17卷。开头两卷，他论述了以天文及几何学为基础的数理地理学，以后的15卷，则以他的博学和知识分别对欧、亚、非三洲的自然特征、地理环境、城市、物产、民俗作了描述，试图以自然环境的作用和影响，解释林林总总的人文世界。

斯特拉波的真正不同凡响处，是他作为预言家的深邃与想象力，他说：地球上还有尚未发现的大陆。

他对意大利的维苏威山情有独钟，当他察看山顶岩层后断言，这是一座火山，眼下的平静是暂时的。此言一出，舆论哗然，常有人问维苏威山什么时候变成火山？斯特拉波告诉他，维苏威山本来就是火山。“那么，今天晚上或者明天一早意大利人醒来时，它会喷火吗？”“不是在我们生前，就是在我们死后。”

斯特拉波辞世后50年，维苏威山爆发，浓烟、烈焰、岩浆，壮观到吓人。肯定会有人想起斯特拉波，维苏威山还是维苏威山，但从此有了更确切的名字：维苏威火山。

先行者对地球观察的渐次深入，便产生了与众不同的思辩的语言，如古希腊人赫拉克利特说“一切皆如流”，“人不能两次走进同一条河流”等等，后来有人说这便是哲学、诗和科学。

怀疑及追问正在编织人类的科学、地球史的漫长的序言。

3.哥伦布与达·芬奇及其他

我们永远无法捕捉自然的一个角，

也抓不住线的末端，我们永远不会知道第一块石头放在哪里？

——爱默生

在历史特写《人类的群星闪耀时》中，茨威格是这样写哥伦布的：

当哥伦布从被发现的美洲第一次归来，凯旋的队伍在塞维利亚和巴塞罗那穿过拥挤的街道时，他展示了无数的稀世珍宝，迄今未知的红种人，以至从未见过的奇禽异兽——呱呱乱叫的斑斓鹦鹉、笨拙的貘和不久在欧洲安家落户的引人瞩目的植物和谷类——玉米、烟草与椰子。所有这一切都使欢呼的人群感到新鲜和好奇，但是最使两位国王和谋士们动心的，却是装在几只小箱子和小篮子里的黄金。

此情此景，也是15世纪下半叶欧洲以“地理大发现”为发端的文艺复兴时代的侧影。

1451年，哥伦布出生在意大利，是热那亚城邦中一个纺织工匠的儿子，他从小好冒险爱读书，对他影响最大的两本书是《马可·波罗行纪》和托勒密的《地理学指南》。马可·波罗笔下中国与印度独特的人文景观以及富饶得似乎遍地都是黄金的诱惑，使哥伦布久有东渡之志，而托勒密又使他相信地球是圆的，大洋的对岸就是中国和印度。

青年哥伦布热衷于航海，并成为一名船长。他随热那亚的商船队到过爱琴海、地中海东部和大西洋沿岸一带。后来到了葡萄牙，向南远航到非洲西海岸的几内亚，向北到了不列颠群岛和冰岛。

1474年，哥伦布写信给当时意大利最著名的地理学家托斯坎内里求教，询问可能通往东方的最短航路。托斯坎内里在复信中附了一张示意图，说从大西洋一直向西航行便“能到达那出产各种香料和宝石最多的国家”，并以肯定的语言告诉哥伦布，从葡萄牙的里斯本到“灿烂之岛”日本的航程并不很远。

1484年，哥伦布请求葡萄牙国王约翰二世，资助他从大西洋去寻找印度和中国的远航之旅，其时葡萄牙正热衷于绕过非洲南端通达东方古国的设想，拒绝了哥伦布。两年后，哥伦布又向世界当时的另一航海大国西班牙国王请求帮助，直到1492年4月17日，西班牙女王伊萨贝拉和她的丈夫斐迪南采纳了哥伦布的建议，派他以西班牙王室的名义寻找、开通东方航路，并且授予他爵位，任命哥伦布为“在各海洋中发现或取得的一切岛屿和陆地的海军上将”。

1492年8月3日，哥伦布率领87名水手分乘3艘帆船，驶离巴罗斯港，先向西再向南，强劲的东北信风把哥伦布的帆船送到了茫无际涯的汪洋大海中。船队起航后71天，即1492年10月12日，航海者终于登上了第一个新发现的岛屿，哥伦布以西班牙国王的名义占领了该岛，升起西班牙国旗，并命名该岛为“圣萨尔瓦多”，西班牙语为救世主的意思。它就是今天被称为西印度群岛最北部的巴哈马群岛中的一个小岛——华特林岛。哥伦布以为他已经来到了印度，把当地土著居民称为印第安人。他的船便继续在这一带海域穿行，后来还到了今天的古巴，哥伦布以为这是中国的一个省，但没有马可·波罗笔下的辉煌的宫殿，也没有黄金和香珠，所多的是丛林、新奇的植物以及用树枝、芦苇搭成的村落。接着从古巴向东，到了现在的海地。

1493年3月16日，哥伦布回到巴罗斯港。

此后，从1493年9月～1504年11月，哥伦布三次率领船队横渡大西洋，陆续抵达了今天加勒比地区的多米尼加、瓜德罗普、维尔京、波多黎各、牙买加、特立尼达，以及中美洲的洪都拉斯、尼加拉瓜、哥斯达黎加、巴拿马和南美洲的东北角。不过，哥伦布始终没有走出他的东方亚洲之梦，他一直坚持认为，他到过的地方是印度附近亚洲东部大陆的边缘。1506年5月20日，航海者哥伦布辞世。

哥伦布的远航一次又一次震动着欧洲，欧洲正要走向世界舞台的前列，航海探险一时蔚然成风。

1496年～1498年，葡萄牙人达·伽马开辟通往印度的东方航线成功。

与此同时，英王亨利七世雇用意大利航海家卡伯特，“寻找发现直到目前为止，还没有被基督教国家所知道的那些岛屿、远邦异国或地区”。卡伯特从英国的布里斯托尔港出发，横渡大西洋，到了今天北美洲的布里顿角岛，1498年又再一次远航到了北美洲东岸的今新英格兰一带。

1501年，意大利佛罗伦萨航海家亚美利哥奉葡萄牙国王的命令，沿哥伦布走过的航线到了现在南美的巴西。亚美利哥在一封信中说，从欧洲出发一直向西航行穿越大西洋到达的陆地，不是印度和中国，而是欧洲与亚洲之间一块人们过去尚未发现，一无所知的“新大陆”。当这封信于1503年在巴黎和佛罗伦萨等地发表后，欧洲为之震撼，它使人们的地理观念焕然一新，世界还要比哥伦布想象的大得多。

1519年～1522年，葡萄牙航海家麦哲伦的船队完成了人类历史上第一次环球航行，用实践证明了大地是个圆球。其间，1520年10月21日，麦哲伦船队驶进今天称为麦哲伦海峡的水路。11月28日，船队绕过岬角后展现在眼前的竟是一片水天一色如此平静的大洋，于是便名之为太平洋，而且有了和“哥伦布发现美洲新大陆”及“麦哲伦发现太平洋”的有争议的盛誉。

哥伦布首航华特林岛之后，将哥伦布奉为新大陆发现者的时间是1750年，美国独立前夕。从此，克里斯托弗·哥伦布的大名成了世界各国小学生在历史课上必须熟记的名字。每年的这一天，西班牙和拉丁美洲国家都要举行活动，纪念这个具有历史意义的日子。

1992年10月24日，哥伦布首航500周年。

这一本来准备大事庆祝的世界范围内的活动，从本世纪80年代起遇到了挑战，另外一种声音出现了。

1984年6月，在圣多明各召开的拉美国家和葡萄牙、西班牙为哥伦布首航美洲500周年纪念而举行的筹备会议上，墨西哥代表提出：

哥伦布发现美洲新大陆的提法并不确切，在哥伦布到达美洲之前，美洲从南到北，早已有土著人繁衍生息，他们创造的文化在人类历史上自应有其地位和作用。哥伦布的远航意味着，相互隔绝的两个半球上的人民彼此相遇和接近的一个历史进程的开始。

因此墨西哥政府和学者认为，把1492年10月12日当做“美洲的发现”来庆祝，是“欧洲中心论”的错误的延续，事实上应是“两个世界相遇”、“两种文化汇合”。1989年11月，联合国教科文组织执行委员会通过了墨西哥的提议，一致承认：“1492年西班牙船队到达新大陆构成了两个大陆相遇，而不是发现。因此，哥伦布到达美洲500周年所举行的活动应为‘纪念’活动，而不是‘庆祝’活动。”两个世界是怎样相遇的呢？

即便对于此种已经折中的提法，人们仍然难以接受，美洲的不少学者提出：实际上不是“两种文化的汇合”、“两个世界的相遇”，而是“一种文化摧毁另一种文化”、“一个世界摧毁另一个世界”。委内瑞拉《国民报》曾有《印第安人大劫难》的专论，作者提供了一连串触目惊心的数字：“16世纪初，欧洲征服者来到美洲前，分布在南、北、中美洲的土著居民约有8000万～1.2亿人，而当时欧洲各国的总人口也不过1.2亿人。经过几个世纪的殖民征服，印第安土著人口下降到200万～500万之间。人口锐减的主要原因，一是欧洲殖民者的屠杀，二是死于欧洲殖民者和非洲黑奴带去的传染病。今天为数不多的印第安人的幸存者，也都退居到自然条件恶劣的热带雨林或‘保留地’内。”

哥伦布到达之前的美洲土著居民的祖先，如笔者在前文史前地理大发现中已写到的那样，他们在这片土地上至少已经生活10000年了，也有人类学家和考古学家认为是25000年以上。当冰期结束，冰消雪融，白令陆桥成为白令海峡，这些已经抵达美洲的亚洲的游牧民，便因为海平面上升而被白令海峡的波涛隔断了两个大陆之间的联系，印第安人由此成为独立的美洲大陆上的土著居民。他们在到达美洲后，有一部分回首海峡不再远行，那是对亚洲故地的思恋吗？这些土著便成为美洲大陆最北部的人类祖先。还有的一路南下，把热带雨林和大草原作为自己的家园所在。就文明程度而言，著名人类学家路易斯·摩根曾指出，当欧洲人哥伦布发现这片大陆时，土著印第安人的文化在自身的发展历程中，还处于上升阶段，并充满着活力。在印第安人之间，因为部族和居住地的不同，也互有差别，如距今约3000年前在墨西哥一带居住的玛雅人，已经创立了在今人看来仍然是惊世骇俗的玛雅文明，后来还将这一文明扩展到了中美洲的其他地区。玛雅之谜一时难以说清，可是世所公认的玛雅人建造位于亚马孙热带雨林中的大金字塔，以及他们在数学、农业、天文学等方面取得重要成就时，欧洲还在蒙昧的阴影中挣扎。

也许，我们还应该为印第安人多说几句。哥伦布到达美洲之前，美洲土著种植的农作物之多，超过了亚洲、欧洲，堪称世界之冠，玉米、马铃薯、西红柿、棉花、烟草等都是由美洲传到世界各地，成为今天人类不可或缺的美食或重要原料的。在安第斯地区的土著当时已有了很强的环境意识，他们早已懂得并建造了水库，还用管道引来高山上的清泉。西南部的印第安人则创造了灿烂的陶土文化，他们居住在今天美国的亚利桑那州、新墨西哥州、犹他州以及科罗拉多州一带的高原沙漠里。他们生活艰苦，却拥有独特的自然景观，从辽阔的地平线到大漠、大峡谷，以及阳光下土地斑驳多样的色彩。他们物质生活贫乏，但艺术和原始宗教却相当发达，从某种程度上说，这些印第安人是格外重视精神生活的优秀者。他们有一种风俗，十几岁的少年常常独自在茫茫沙漠里行走数日，身边没有或者带着极少的生活必需品，在酷热和饥渴的作用下产生幻觉，从而得到在精神上与神灵的沟通。那些陶器的造型与图案，是否也源于幻觉？否则，那奇特的线条与图案又怎么能制作得出来呢？在加拿大温哥华郊外的一处已迁走的印第安人居住区，最使我惊讶的便是他们的图腾柱了。那是1991年的冬日，天上下着冷雨，朋友开车把我送到已经成为旅游胜地的这个地方时，一根根柱子耸立着，并雕有面目怪异的各种禽兽形象，散发出阵阵难以名状的威慑力，那是图腾柱。

欧洲的地理大发现，是美洲殖民化的开始，并导致土著印第安人的几乎被灭绝，这是不争的事实。海洋与陆地开始被分割，在瓜分世界的“发现权”的原则下，“征服”成了500年来的时尚和潮流，征服土著，征服弱小，征服自然，掠取土地和资源便是征服者的富强之道。

航海者哥伦布便曾经幸运地后来又不幸地成了“发现”与“征服”的偶像。

无疑，哥伦布仍然是一位伟大的航海者。他确实有着关于地理、海洋水文的杰出发现：他第一个发现大西洋低纬度东北信风和较高纬度偏西风的风向变化；他首次认识到洋流的作用，目睹了后来被确认为北赤道流的洋流；他还发现了地磁偏角因地区不同而有的差异。

但，美洲不是1492年10月12日由哥伦布发现的，这一天的哥伦布并不特别伟大，正如在这之前、之后的哥伦布也从不渺小一样。

哥伦布出生后的第二年，1452年4月15日，意大利佛罗伦萨城附近的一个名叫芬奇的小镇上，另一个貌不惊人的男婴呱呱坠地了，他的天赋与才华是逐步被人发现的，他就是15世纪欧洲文艺复兴时代的代表人物，伟人达·芬奇。

世人无不惊叹达·芬奇笔下的《最后的晚餐》《蒙娜丽莎》等作为稀世珍宝的绘画作品，只要蒙娜丽莎的谜一样的微笑是永恒的，达·芬奇便也是永恒的。不过，除了绘画、雕塑、建筑以外，达·芬奇在另外一个完全不同的自然科学的领域所显示出来的远见卓识，更让后人只能望其项背而困惑不解，达·芬奇的最应该被世人称颂的作品是他的《笔记》。

我们可以想象阿尔卑斯山对达·芬奇的峰峦一般沉重的叩问、流水一般绵长的启迪所起的作用。在很多时候，达·芬奇不是阿尔卑斯山的素描者，而是别出心裁的解剖者。

1508年，达·芬奇在《笔记》中对侵蚀、搬运、沉积作了诗一般的描述，他在反复研究阿尔卑斯山脉中流水的侵蚀破坏作用后认为，砾石是河流巨大挖掘作用的产物，山是水作用于地表形成的。从山上冲刷下来的泥土被河流搬运到海中，会使海底升高，海水退却。此种见解在中国已经出现400多年了，在欧洲其时却是那样新鲜，是第一次。达·芬奇还认为，海陆的轮廓不是一朝一夕形成的，从现在的变化中可以追寻以前的变化，当中国的文人得风气之先精彩地发表沧海桑田说，而又点到为止之后约

四

达·芬奇是地质学研究中，最初提出现实主义方法的人。1517年，达·芬奇匆匆来到意大利北部的一个运河工地，也许只是瞬间闪过的某种灵感：地球的秘密肯定藏在大地的怀抱中，记录在每一块石头上。面对运河工程挖掘出来的层状岩石，达·芬奇如获至宝，因为他看见了那些海洋生物的贝壳，这些贝壳倘若还不能触发一个人的想象力，那他就一定是心如死灰了。达·芬奇甚至听见了贝壳们的无言的诉说，当人们谈论地球历史的时候，它们才是历史的角色和出场者，生命原来可以这样蜕变！达·芬奇说：

当贝壳还在海岸附近的海底时，来自河流的泥沙将贝壳覆盖并渗入贝壳的内部，在泥沙变成岩石的过程中，这些海洋生物的遗体也就成为贝壳化石了。

在达·芬奇之前，欧洲关于化石的形成的通常说法是，由于天上星星的影响而在山丘上形成的。达·芬奇问道：“现在在哪个山丘上星星还在制造贝壳呢？难道星星还能制造恰好是被流水磨圆的砾石吗？与贝壳一同出现的树叶、海藻、螃蟹的化石的成因又该怎样解释呢？”

达·芬奇的结论颇似亿万斯年前地质运动的笔画简略的素描：“化石是过去的生物遗体与海底堆积物一起石化了的东西，以后由于地壳运动而被带到了高处。”

达·芬奇在读地球岩层的石头记时，还读出了地质思想中最可激赏的一点：上下岩层中所含的化石种类是不一样的，当这一立论站住脚，接下来的推测或猜想便是顺理成章的了：上面岩层和下面岩层是在不同的地质年代里生成的，它们累积在一起，形象地体现着地球史的一个过程或片断，它们所含有的化石的差别也说明生物的种类，是因着时代的不同而生生灭灭的。

那是多少兴衰更替的故事啊，每一个贝壳化石都有一段惊心动魄的从生命到岩石的过程，当它们成为沉积岩层的一部分时，便也如同地球史的书页了。这是真正的“孤本”，而且肯定也是“残本”，因为复杂的搬运、变动，出现了褶皱、断裂，显得支离破碎。但惟有这样一部地球史的大书，才能准确而从不言说地告诉我们地球的历程，哪里是古陆？哪里是古海？

残缺是无可避免的。

残缺的才是美妙的。

沿着达·芬奇在意大利北部那一条运河边上的足迹，继续让目光和思想触摸地层岩石的科学家中，有一个叫斯坦森（另译斯坦诺）。这是一位长期居住在意大利的丹麦医生，1638年生于哥本哈根，1664年获得医学博士学位，除了医学、生理学方面的成就外，斯坦森对大自然情有独钟，常常和几个朋友一起到意大利的托斯卡纳地区实地考察。他研究了这个地区沉积岩层的形成、变化和性质，观察到山脉出现的如下几种可能性：火山活动、断层出现、地壳褶皱、高地侵蚀等。1669年，斯坦森的论文《天然固体中的坚硬物》问世。

斯坦森把岩石分成两类，一类是“初始岩石”；另一类是“初始岩石”经过日晒雨淋、流水冲刷等破坏作用变成泥沙，泥沙再经搬运、沉积、挤压而成的岩石。他是这样分析一个岩层的，他所说的今天看来不仅平常而且简单，在17世纪却是超越时代的地质思想，斯坦森说，首先每一个岩层都有上下两个层面，这两个层面的初始状态应该是水平的，如果后来倾斜了，那就是说这个岩层形成之后又经受了地质变动；其次，每一个岩层本来都有范围相当广的延伸面，若是地形阻隔中断了，便可认定它在形成之后遭到了破坏。

斯坦森把意大利托斯卡纳地区的地质历史分为

六

这个地区被海水淹没，沉积生成不含化石的初始岩石；

海水退去后成为陆地，在这块古陆下面，由于水与地下火的作用形成若干空洞；

地下空洞崩坍，初始岩层倾斜；

海水再次入侵，这次沉积产生了含有化石的岩层；

海水再次退去，成为干燥的陆地，地表被河流侵蚀，地下再次出现一个个空洞；

地下空洞又一次崩坍，地表终于形成现在这样的地形地貌。

以后的理论证实，地下岩洞的崩坍并不是发生地壳变动的根本原因，但斯坦森开风气之先给地质、地理带来了显然不完善，却已经难能可贵的“地层层序论”。他对一个区域所做的地质历史的科学分析，在斯坦森时代尚属前无古人。

17世纪还有一个人，还有一本书。

这个人就是托马斯·伯内特神父，这本书就是他写的被斯蒂芬·杰·古尔德称为“17世纪最有名的地质学著作”的《地球神圣理论》。古尔德还说：“他在书中描绘的是一个从最初伊甸园的光耀中衰落的行星，而不是被太多贪婪的人捣空的世界。”

托马斯·伯内特试图对《圣经》中的所有事件，无论是过去的还是将来的事件，提出地质学的理论说明。确定诺亚洪水从哪里来，是他研究的首要问题。他不相信现代海洋能淹没地球上所有的山峰。他说过：“如果一个人可以被他的唾液淹没，我就相信世界的洪水可以淹没世界。”还有的论者认为，诺亚洪水可能只是地区性的事件，伯内特也不以为然，因为这有悖于《圣经》的权威。而对于那种认为这也许只是上帝奇迹般地创造出来的多余的水，伯内特坚决予以否定，认为与科学的理性相抵触。在神学和科学之间，这位常常被人指责的神父，又是怎样解释地球史的呢？古尔德是这样介绍伯内特的理论的：我们的地球从最初空虚的混沌状态，凝结成为一个完美有序的地球。地球的物质根据密度排列，重的岩石和金属在中心形成核球，球核上面是液状物，液状物上面为漂浮物球层。漂浮层的主要构成物是空气，不过也包括陆地的颗粒。漂浮物届时在液态状上凝结成很圆的平缓地球。

托马斯·伯内特认为，“这种平滑的地球是世界最初的景观，像第一代人类，有年轻的俊美和蓬勃的天性，新鲜而旺盛。它的全身都没有皱纹、疤痕或裂口；没有岩石，没有山脉，没有凹陷的洞穴，没有裂开的沟堑，所有地方都是匀称的”。而且在这最初完美的地球上没有季节的变化，“因为地球的轴固定为竖直状，而伊甸园正好位于中纬度地区，享受长期的春天”。

正是地球自身的演化把这地上的天堂摧残得伤痕累累，面目皆非了。当不驯的人类受到惩罚，降雨减少，大地旱裂，大量的水分从地球深处涌出，连续的暴雨填满了裂缝，压力骤升，地表开裂，形成洪水与海啸以及山脉和盆地，同时还使地球的轴向倾斜成现在这样子。

根据托马斯神父的看法，作为“丑陋的小行星”上的人类。要等待《圣经》所预示的、从行星物理学中推断出来的末日，到那时地球上的火山同时爆发，并且发生普遍的大火，炭状颗粒将缓慢地落到地球上，再一次形成平滑美丽的球面，基督的千僖年时代开始了……

古尔德认为，托马斯·伯内特神父在1681年所持有的地球的观点，是非常了不起的，“他在一个信仰的时代，坚持将牛顿的世界观放在首位。伯内特首先关心的是赋予地球历史以自然的、物理的过程，而不是奇迹的或上帝随意变动的过程。伯内特讲述的故事可能奇怪，但故事中的角色很普通，是干涸、蒸发、坠落和燃烧。他确实相信《圣经》中所述的地球史事件确有其事，然而这些事件必须与科学相符，以免显得上帝说的与做的不一样”。

身为神父，托马斯·伯内特寻寻觅觅、苦心经营的神圣地球的神圣理论，既为教会所不容，而无神论者更视他为仇敌，古尔德感慨道：

科学确实也出过圈。我们迫害过不同意见者，恪守过教条，并且试图将科学的权威扩展到科学无能为力的道德领域。因而，不把科学和理性约束在适当的范围内，便不能解决我们周围的问题。

明确地指出地球自有其悠久历史的，是法国人布丰（公元1707年～1788年）。可以说布丰是生逢其时的，布丰时代，不仅波兰天文学家哥白尼（公元1473年～1543年）的“日心说”已得到普遍认同，康德（公元1724年～1804年）和拉普拉斯（公元1749年～1827年）还先后提出了令人耳目一新的太阳系演化的星云起源假说。广漠的宇宙似乎特别温情地展开着，地史、地质学家就地球形成、演变作出更富有个性和魅力的时刻来到了。

布丰同达·芬奇、斯坦森一样，在不是自己本行的地理、地质领域，却作出了非凡的贡献。布丰曾经是法国皇家植物园总管，他的最大的乐趣就是漫步在植物园里，思考自然博物史。思考是无止境的，又常常触类旁通，布丰便又追问植物如何能在地球上生根立足，这一切与其说是植物神奇不如说是地球神奇，与其说是万物伟大不如说地球伟大，那么神奇伟大的地球，又是怎样出现的呢？1749年，布丰发表了《地球的理论》，他想象说地球起源于太阳与彗星碰撞之后的碎块，初始呈熔融状态，以后逐渐冷却并在旋转运动中成为球形，布丰告诉世人：这就是地球。30年后，意犹未尽的布丰又发表了《自然世代》，归纳了地球的历史并分成7个时代：

地球和其他行星形成；

随之冷却固结，地球内部岩石与地表物质形成；

海洋出现，贝类动物随之问世；

海水退却，有了植物和鱼类，火山活动频繁；

大型兽类出现；

大陆塌陷，大陆块分离；

人类诞生。

布丰从初始地球的炽热熔融，推算到今天的状态，认为共经历了75000年。

布丰之后不久，大多数科学家便摒弃了布丰的初始地球熔融说，地球的历史也远不是75000年，然而布丰的经典性仍然不可动摇——他是第一个明确指出地球有自己的形成过程和非凡历史的人。

布丰另有传世之作《风格论》，读者可能更熟悉的“风格即人”便是布丰名言。而引得一代又一代人深思长考的，却是一言难尽的布丰的风格及地球的风格了。二

4.水火相容

啊！智慧，你的法则在哪里？

——卢梭

现在被称为科学地球史的点点滴滴积累过程的奠基时期，是在15世纪下半叶～18世纪中叶的300年间，以后的100年则是在激烈争论中过去的，正是这样的争论——附带说一句——其余响一直延续到了20世纪末——使地球学科有了空前的繁荣，并走向成熟。

争论是各种追问的声音，这声音有时会碰撞、针锋相对；有时会交织、嘈杂混乱。但，对于自然的追问者而言，他渐渐趋近的却是大地的怀抱、本源的妙不可言。比如，一些今天看似简单而又蕴含着地球若干秘密的问题：地球上层的矿物、岩石是怎样形成的？地球表面和深层的运动及变化又是什么力量引发的？等等，诸如此类的知识在19世纪初叶，仍然是相当“先锋”的，并且争论得各不相让。这样的令今天翻查典籍、追思自然的人仍然心向往之的争论，集中在“水”、“火”两个字上，可谓水不惧火，火不让水。水与火尽管往往不相容，却不仅伴随着人类的生活，而且也伴随着人类的思想，作为自然物的水与火，远在人类出现之前便已经或者流动或者燃烧着了，也因此，它们总是可以把人们的思想牵往远古，淌出一片湿漉漉，亮出一缕黑暗中的光芒。公元前600年～公元前700年的古希腊，便发出了两种声音，至今还在爱琴海的涛声中碰撞——泰勒斯说：万物源于水；赫拉克利特说：万物源于火。

这个世界上以后的直到今天的一切有文化的争论，都是先前的继续，只是随着时间的推移，其方式有所改变而已。

后来的人发明了机器，技术的轰鸣几乎掩盖一切，渐渐地，我们只会吵架不会争论了。

18世纪下半叶，水成派的最著名的代表人物是德国萨克森州弗莱堡矿业学院教授维尔纳（公元1750年～1817年），维尔纳对采矿和矿物岩石的兴趣及见地独到，注定了要卷入一场关于地球岩石的世纪之争，而这一场争论的开始是在他执教的课堂上。维尔纳第一次在全世界所有高等学府中独此一家地开出一门包罗万象的地质学课程，名为“地球学”，一时间欧洲学子趋之若鹜，维尔纳和他的“地球学”因而名声大震。

维尔纳在讲坛上娓娓道来的是水：

水的流动与冲击；

水的搬运和侵蚀；

水在地球上出现的历程；

水的无所不往、无处不在；

水是改造地球表面的决定因素……

维尔纳津津有味地谈水论水的时候，能使听者有酒的芬芳醉人之感。

维尔纳描绘的是这样一幅图景：地球之初，遍布全球的原始海洋，以化学方式沉淀结晶所形成的岩石为“初始岩石”，如花岗岩等。然后又生出第二批岩石，维尔纳称之为“过渡岩石”，这一层岩石虽然也是在水里沉积而成，但里面含有“初始岩石”的碎块。“过渡岩石”之上便是“层状岩石”，这是露出海面受到风化、侵蚀作用以后而破碎的上两类岩石的碎块、砂、卵石，再经流水搬运而成。再往上是“冲积层”，通常含有生物遗体，是尚没有形成岩石的砂、黏土等物质，为最新堆积物。

这样的岩石分类，使岩石——那是一个怎样庞大、纷繁而坚实的群体——有了清晰和具体的形象。正是维尔纳，使看起来死气沉沉的岩石，有了激活历史生命的相对时代意义。也就是说最下面的“初始岩石”时代最远，然后由下而上依次变新。岩石的层次也就是岁月的层次、历史的层次，没有一个爱好自然的人每每念及这一切，而不心旌摇动的。

引起争论的只是：维尔纳把一切岩石都说成是“水成”的，就连花岗岩和玄武岩都不例外，同时漠视了火山、地震等“火成”作用对地球及其上的岩石发展与演变的重大影响。维尔纳及“水成派”的人不能不面对火山这一烈焰熊熊的事实，其解释却让人失望，他们说这是地下的煤与硫磺燃烧的结果。

一种明显牵强附会的解释，已经意味着“水成派”在学说与观点上的漏洞，是难以弥补的了。后来是一种叫玄武岩的黑色岩石，又导致了维尔纳水成说体系的再一次重创。

在弗莱堡的小山上，那些玄武岩如欧洲人爱吃的三明治中的香肠肉片一样，夹在沉积岩之间。根据维尔纳的分类，玄武岩也是水成岩，水何以形成这样的夹在沉积岩之间的玄武岩？而另一位法国人德斯马雷特发现的玄武岩中，到处可见大大小小的气泡，很像法国乳酪，面对这一切，你只能推想是熔岩未固结时有气泡溢出，才形成了此种特殊构造。沿着玄武岩再作追寻，这个幸运的法国人居然发现了一座死火山，法国中部有众多的这样的火山。因而他得出结论，并很能让人相信：玄武岩是一种火山岩，德斯马雷特的追随者们便被称为“火成派”。

后来举起“火成派”大旗的，是英国地质学家赫顿。1726年，赫顿出生于爱丁堡，23岁获莱顿大学医学博士学位。1754年，他到其父亲的一处领地从事农业劳动，由此开始倾心于土壤及土壤下面的岩石。1768年赫顿回到爱丁堡，他走遍了苏格兰、英格兰和威尔士的各个角落，寻访各种岩石。1790年，他发表了被“火成派”视为圭臬的著作——《花岗岩的考察》。赫顿把地球看成一部按照化学、力学原理不断运动着的机器，认为地球表面的升降、海陆变迁均是由地球内部的“火”引起的。较之维尔纳，他更让人心服口服地指出，花岗岩、玄武岩这些典型的火成岩，不可能是在水里经化学作用而形成的，它只能是地下岩浆沿地球上层的裂隙，向上侵蚀过程中冷却凝结而成的。1785年，赫顿在野外考察时，看到了一种令他心醉神迷的图景：

花岗岩以脉状岩枝的形式，妙不可言地穿插在周围的岩石中，活现着曾经火热的蔓延和历史的烧灼。

现在一切都安静了。

谁能说这是水而不是火呢？

地质专家告诉我们，岩石是由一种或几种矿物质组成的集合体，地球上形形色色的岩石按成因大体可分为三类，即火成岩——岩浆岩；水成岩——沉积岩；变质岩。如此看来，无论“水成派”，还是“火成派”，都曾揭示了某些难能可贵的地质现象，都是人类认识地球的先行者。即便是其中的谬误，也是人类的必经之路，认识地球谈何容易！而科学，却又往往是在错误中发现自己，规范自己的。“火成派”很多有根有据的观点，当时并没有被社会接受，也许是太多燃烧、浓烈、革命的味道吧？那种徒托虚名的大多数，在科学的历程中再一次因为非科学的原因，而成了历史嘲弄的对象。1807年，伦敦地质学会成立，13名会员竟全是“水成派”的。1808年，该学会又发展4名会员，仅1人支持赫顿的观点。这个学会的创始人、首任理事长格林纳，在一次关于河流切割深谷的科学争论中，曾经狂怒地声言“没有一条河流能再使其河道加深一尺。时间再长，也不能使自然创造奇迹”。这位老人在泰晤士河畔生活长达半个世纪之久，从未见过河道因为侵蚀作用而加深的现象。他不懂得人类的生命在地质历史的长河中不过是短暂的一瞬。毫无疑问，地质时间是能使自然创造奇迹的。

19世纪初叶，英国走在世界少有的几个工业大国的前列，并有了专门的地质测量和国家地质机构。不过回头看当时的伦敦地质学会，似乎仍然是缺少灵魂的，地质成为采矿，认识地球为了更充分地掠夺资源的倾向，已经初露端倪了。

煤烟将要笼罩英伦三岛，秦晤士河变黑的日子已经不远了。

水火之争，一波三折。“水成派”凭借维尔纳的权威与声望，队伍不断壮大，一时尽得上风。不善言辞的赫顿1797年郁郁而终时，其观点和理论也没有得到应有的重视。可是，最后给“水成派”致命一击的，恰恰又是维尔纳的两个得意门生——洪堡与布赫。

1803年，洪堡登上厄瓜多尔首都附近的皮晋查火山，俯身观察火山口边缘的一刹那，他的心里骤然震动，他知道他只能与恩师维尔纳拱手道别，各行其路了。所有的第一手资料都告诉洪堡：火山作用在成岩过程中的重要性是毋庸置疑的。洪堡走出门户之见，“火成派”的声威为之壮大。

无独有偶。布赫在考察法国奥弗湟火山地区时，首先看到隐伏在煤层下的和覆盖在地层上的不同时代的玄武岩，后来又目睹火山喷发出的熔岩，他痛苦地明白昨日“水成派”的信念，也随之烧毁了。布赫的足迹遍布欧洲，他76岁高龄时仍在滂沱大雨的阿尔卑斯山徒步考察，雨中的阿尔卑斯山隐约朦胧，山道是湿漉漉的，布赫的背影是湿漉漉的，他是去寻找久远年代的火的痕迹吗？

很难说“水”“火”之争孰胜孰败，地球上有火成岩也有水成岩还有第三种岩石。在经典的科学理念中，一切都是相对的，谬误是相对的，正确也是相对的，谬误导引正确出现，正确有可能成为新的谬误。

这是因为大真理只存在于大自然之中，人生有限，思也有涯，人在企图认知先人出现几十亿年的地球时的艰难，任何时候都不能低估。知识就像在风里飞旋着的碎纸片，一代又一代人的接续与拼凑，无非是两种可能，在某些方面我们离开真理近了一小步；在另外一些方面，也许人类开始的理念便是歪斜的，我们正在失去比知识更宝贵的想象力。

人类（除了婴儿与孩童之外），已经不再天真、不再好玩了。

但，地球仍然无言地包容。从“水”“火”之争到水火相容。“水”“火”之争临近尾声，18、19两个世纪之交，欧洲又爆发了一场灾变论与均变论的同样激烈的争论。

欧洲喜欢争论。

争论的焦点是：在地球演化的过程中，海陆变迁、岩层产状发生倾斜、生物界面貌改观等等变化的地质作用，是突然灾难性发生的，还是缓慢而有规律地进行的？前者即为灾变论也称激变论，后者便是均变论又称渐变论。

均变论的早期领袖便是“火成派”的赫顿。

1795年，赫顿发表了他的《地球的理论、证据和说明》的重要著作，系统阐明了均变论的观点。

赫顿把地表看作是由于自然力作用，而引起不断变化的地方，并从地表周围事物和相互关系中，寻找更丰富的解释。比如：江河的流水击碎岩石并把砾石、泥沙冲走，夹带入海，埋到海底。赫顿推测，这些松散的物质被埋在地表以下很深的地方，经过相当时期，在高温高压下变成岩石。地下深处的岩石又有可能被推挤而出，形成陆地和山脉。然后，新的冲蚀过程重又开始，如是往复，循环不息。

赫顿认为，自然界存在着“夷平—沉积—隆起—夷平”的循环，“从地球的现在构造中可以看到旧世界的废墟”，“同样的力量，现在还在用化学分解和机械破坏的方法，毁坏着最硬的岩石”。结论是：地球的自然变化是极其缓慢的，我们现在看到的有效事件的发生过程，过去也一定发生过，过去的地球与现在的地球性质相似。

赫顿说：如果今天自由下落的石块，明天会向上飞升，那么自然哲学也就终结了。我们的原理将会崩溃，就再也不能根据观察来研究自然法则。

均变论的另一个代表人物是法国植物学家拉马克。他从生物演化需要一定时间这一前提出发，推论出我们的地球已经存在了很长时间，从而明确地提出了地质时间的重要性，他表述这一深刻思想的时间是1802年。拉马克说：在我们居住的星球上，万物都在发生不断的和无法避免的变化。这些变化遵从自然界的基本法则，而且由于变化的性质和个体在其中所处的地位不同，而多少受到变化速率的影响，然而，这些变化都是在某一个时期完成的。而对自然界来说，时间不算什么，时间成了自然的一种法力无边的手段：既可以完成微不足道的琐事，也可以完成最伟大的功绩。

拉马克写下这段文字的时候，时值18世纪末叶，距今也就是200年。时间是什么·时间在哪里·人类所说的时间与大自然的时间又有什么关系·总而言之，当时西方的时间概念正经历着深刻的变化，人们在凝视一块化石时，不得不感叹时间的深度和历史的悠久，而向着时间深处沉思默想，却又总是看不见开始，也看不见终点。

你发现了时间的深度，你只能看见岁月的迷茫。但无论如何，时间已经不再短暂，历史已经不再浅薄。

曾经在100年的时间里，西方宗教社会认定地球的历史是从纪元前4004年10月26日上午9时开始的，而诺亚洪水则发生于纪元前2349年11月18日。拉马克的同代人中相信地球历史只有6000年的是大多数，因而如拉马克那样去想象、描述时间，并称之为“自然的一种法力无边的手段”，实在是太不可思议了。

时间的拉马克才是不朽的拉马克。

灾变论的代表人物是居维叶。

爱好搜集化石的居维叶在26岁时就完成了乳齿象骨的研究，各种骨骼的证据表明，乳齿象不是现代象的祖先，而是曾经庞大地出现过、后来消失连后代也没有留下的一种古象。“生物灭绝”这个念头在居维叶的思维中闪电一般划过。他试图说服别人。

言者凿凿，听者愕愕。

居维叶需要更多的证据。

1769年，居维叶在巴黎出生，1770年，荷兰马斯特里奇村圣彼得山上的采石场中，出土了一具大型爬虫骨骼，光是一块下颚骨化石便长达1.3米多，每一只牙齿均犹如一柄短剑。这些骸骨夹在两个地层之间，有人说是一条其大无比的古鲸，有人判断为一种早已灭绝的巨蜥。

荷兰发现洪荒年代巨兽化石的消息，在欧洲广为传播，反响最为强烈的便是英伦三岛和巴黎。巴黎是这样一个城市：它能容纳各种人各种消息乃至各种精灵古怪的思想，巴黎雍容大度而又充满活力。这个消息的盛传不衰，仿佛也是在期待一个人，这个人在当时的巴黎已经是声名显赫的古化石集藏家、解剖学家，他就是居维叶。更奇怪的是拿破仑一世，他征战、挞伐，不可一世，但也帮助居维叶从事化石采集。当拿破仑得知居维叶倾心于荷兰的古化石时，便当即命令他的将军带兵去“解放”荷兰，务必把巨兽骨骸完好无损地抢回巴黎，给居维叶送去。居维叶闻讯大惊时，法国大兵已越过荷兰边界直扑马斯特里奇村了。

但，化石已经不翼而飞。

在600瓶法兰西葡萄美酒的重赏之下，洪荒巨兽的化石终于为拿破仑的将军所得，并安全送达居维叶处。这就是居维叶需要的有关生物物种大灭绝的证据，这种被取名为沧龙的海相爬虫类，曾经爬得八面威风，后来为什么销声匿迹？

1822年，英国南部的化石采集家孟特尔夫人，首次发现恐龙化石，恐龙的命名者是牛津大学教授欧文。

居维叶通过对巴黎盆地地层的考察，发现其走向与倾斜度等均很不一致，存在着剥蚀面的上下两个地层里，经常含有种类不相同的化石。下面的年代愈久的地层，所含化石便愈简单，跟现代动物的差别也大，此种现象说明了什么呢？

地质上把上下两个地层之间存在着的剥蚀面，称为不整合，它表明在上面的地层沉积之前，下面的地层发生过褶皱、抬升、剥蚀等地质变化。居维叶认为，不整合面上下地层中所含化石的不同，说明这些地层形成期间曾发生激烈的变动，发生过大规模的灾难或“革命”，乃至生物灭绝。对这些灾难性的激变，居维叶苦苦思索的原因有：地层破坏至倒转，海洋干涸后成为陆地且隆起山脉，洪水泛滥，火山爆发等等，仅以洪水而论，浊流汹涌之下，山川原野一切景物为之改观，无数生物遭灭顶之灾。每发生一次灾变，便改变一次地球景物，一个洲的生物灭绝了，另一个洲的生物会移居而来，一个有新的景物的世界重新开始。如此往复，人们才会看到在同一地方的多个不整合地层里，含有的多种各不相同的化石。

1812年，居维叶在他的《四足类骨骼化石研究》第1卷中，写了长达116页的绪言，1834年这篇绪言又以《论地球表面的革命》为题单独出版，被译成多种文字，影响至巨。在这里，居维叶系统地说明了自己的观点：

已经灭绝的古代物种与现有物种一样，它们的性状是永久的。地球上的生命进程曾多次被可怕的事件打断。后来时代的地质事实，可以在某些方面驱除以前时代的疑难，但没有一种现在还在起作用的因素，足以产生古代地质作用的结果。

居维叶是个虔诚的宗教信徒，又是一个极为认真的科学家，对他来说，困难的不是向均变论提出挑战，要知道他是那样自信而又才华洋溢。居维叶最难跨越的障碍是：怎样使古老生命的灭绝现象与《圣经》的主旨不相违背？居维叶研究了从埃及古墓中发现的植物标本和动物木乃伊，这些木乃伊与现代活体生物并无区别，在传统的时间观念中，埃及被认为是创世纪以后不久建立起来的一个国家，居维叶告诉人们：所以没有理由认为上帝创造的生命有过大的变化。而荷兰洪荒巨兽的骨骸、英国和巴黎盆地采到的化石，是生活于创世纪之前的生物，与上帝无干，并且遭到了灾变的毁灭。居维叶想象这些灾变的可怕及结果时，用的是这样的语言：“破坏了自然作用的连续性和过程，没有一种当代的自然力量足以完成这一旷世勋业。”

人类历史上不乏灾变的实证。

公元79年8月，发生在意大利的毁灭了庞培与赫库兰奴姆的火山爆发；1556年1月24日，中国陕西大地震死亡83万人；大约在三四百万年前的印度西部，2亿多年前的中国西南部，地层下曾经大规模喷发出玄武岩浆，远比庞培惨烈。况且几乎所有的地质学家都承认，在地球漫长的历史中多次出现的冰期、洪水及随之而来的物种灭绝，不是灾变又是什么呢？

18世纪末，居维叶远赴西伯利亚，在昏睡的冻土层中发现了已经灭绝的古猛犸象遗骸。骨骼保存完好，少有搬运摩擦的痕迹，尸身上还附着牡蛎及别的海洋生物的遗体，这一切都表明：猛犸象并不是自然死亡，而是因为它所处的低洼地势，在历史的某一时期被海水淹埋没顶的。

居维叶的贡献是不容怀疑的，他发现并且证实了生物灭绝这一至今仍保持着震撼力的现象，把它和多次灾变相联系，为生物演化指出了一条新思路。但是，居维叶的灾变论否定缓慢的渐进作用，这使人觉得地球的演化除了一次又一次的轰然灾变之外，并无自然规律可循。特别是他提出地球最后一次灾变距今“不会比五六千年前久远多少”、“各洲只是在6000多年前才抬升出水”，则显然有误了。

使均变论达至顶峰极致的是莱尔（另译莱伊尔）。1830年，莱尔出版了《地质学原理》，他大胆宣称时间是无限的。由于摆脱了时间的根本限制，他倡导一种“均变论”哲学，“均变论”使地质学成为一门科学。

莱尔更能使人们想到地球上习以为常、普普通通、周而复始地发生的风、雨、气流、潮汐、冰川、火山、地震等平常事件和作用。但正是这些千百万年漫长时间累积起来的结果，使地球表面发生了一系列变化，莱尔的一句话被后来的地质、地史学家奉为至理名言：“现在是了解过去的钥匙。”《地质学原理》是集大成者，莱尔总结了到他那个时代为止的丰富的地质资料，把矿石、岩层、地层、古生物等研究成果，纳入地质学科领域，并认为地质学是一门历史的科学，也是研究地壳运动发展的科学。

当均变论渐渐占得上风后，莱尔在不少人看来是均变论对灾变论的决定性的胜利者，加上他对达尔文进化论的影响，莱尔真是如日中天了。

不过，莱尔的缺失也是显而易见的。尽管恩格斯在《自然辩证法》中如此激情地评论莱尔说，“只是莱尔才第一次把理性带进地质学中，因为他以地球缓慢的变化这样一种渐进作用，代替了由于造物主一时兴发所引起的突然革命”。恩格斯同时也指出莱尔理论的缺失在于，他认为在地球上作用的各种力是不变的，无论在类型或强度上都是相同的；他还认为地球不仅在空间上而且在时间上也处于平衡状态，以不变的速度进行着没有一定方向的循环运动。莱尔的此种循环论的荒谬，也一直为有识之士所无法接受。

古尔德在评价莱尔时说：“但是，现代地质学实际上是两个科学学派的混合——莱尔最初严格的均变论和居维叶、阿加西的科学灾变论。”（《自达尔文以来》）古尔德不仅作出了上述判断，他还进而认为：“事实上灾变论者的思想比莱尔的思想更富经验性。地质记录下的确实像灾变：岩石断裂、扭曲、整个动物群的灭绝。为了绕过这些实际现象，莱尔重想象而轻证据，他认为地质记录极不完备，我们必须加上我们看不到但可以合理推理的东西。灾变论者是他们时代的坚定的经验论者，而不是盲目的神学辩护者。”古尔德何许人也？《自有达尔文以来》的译者田洛先生在《译者序》中介绍说：“斯蒂芬·杰·古尔德是当今世界著名的进化论者、古生物学家、科学史学家和科学散文家，现在哈佛大学教授古生物学。”当一百多年来，不断有人把灾变论者与神学辩护论者纠缠在一起时，作为进化论者的古尔德颇有仗义执言的味道了：灾变论者坚持的是实实在在的观点，他们由生命史看到了方向性，并且相信这点。

回想起来，他们当时是正确的。

地球包容着水火，也使水火相容。

地球经历了寻常的渐变和不寻常的灾变，总而言之是无穷的变化，在变化中灭绝，在变化中新生。

读完这一章，亲爱的朋友，你已经看见了，人类离开认识地球的所谓科学地球史的结语，还十分遥远，已经成为经典的、奉若神明的，也许在不久的将来便被视为教条而不得不扬弃。不过这并无大碍，人类以如此之短的历史去认识并解读如此之久的地球的历程，怎么能没有缺失乃至荒谬呢？要紧的是，人们应该认识到，科学的殿堂里，从来就没有过神仙：除非他是造物主——我们假定有造物主而且记忆力健好——他才有可能回首往昔娓娓道来，这还依然不能保证46亿年间的若干细节已经丢失，或者因为隐埋得太深而一时无从查找。

5.地球状态

风可能是有某些外部原因的空气流

动，但当它呼啸而过时，对孤寂、充满渴望的心灵而言，难道不是带着千丝万缕深沉而忧郁的声响从所爱之地飘来，在整个自然的强烈的旋律性的叹息中去解除无声的痛楚吗？年轻的爱人不也是在春天草地的朴素嫩绿中，特别感知其怀着充满魅力的真情及孕育花朵的心灵吗？一颗渴望金黄色甜酒的灵魂之丰满，难道曾比隐藏于宽大叶片下闪光的葡萄更珍贵、更令人激动吗？

——诺瓦利斯

地球今日之状态的主要参数为：地球赤道半径6378.140公里，两极半径6356.755公里，赤道周长40075.036公里，表面积5.192平方公里，地球体积为10830亿立方公里。

地球的诸般状态中，最令人炫目的也许是它的永不停息的旋转和运行，以及由此而出现的错综复杂的空中轨道。它的旋转方式和路线，它在运动中保持的与太阳、月亮、别的天体的一定距离上的依存关系之精微缜密，是既定的呢，还是可选择的？谁为之调适？谁为之校正？

还有：地球为什么要如此这般地旋转？地球为谁而转？

最显而易见的是地球绕地轴的自转，它使地表各地区由向阳而背阳，形成昼夜循环，晨昏交替，有了自古以来的人们鸡鸣即起，洒扫庭除，以及夜晚星空下的万籁俱寂，睡眠时生出的梦。

地球一年一度绕太阳的公转，转出的是春夏秋冬的相继出现，所谓花开花落，春华秋实，热风吹雨，冰雪严寒便尽在其中了。不过，我们要注意到地球上冬夏之间的温度变化，不是因为距离太阳的远近，而是地轴的倾斜度导致了冷冷暖暖的季节变化。也就是说对地球温度变化起决定性作用的，是太阳照射地面的角度，而不是两者之间的距离。不论在南半球还是北半球，太阳以接近直角的角度照射地面的季节是夏季，反之照射角度最小的季节是冬季。

千万不要忘记角度的重要。

远比地轴倾斜更加不明显的，是地球绕太阳公转的轨迹并非就是地心运行的轨道。地球——月球这一对由万有引力联成一体的天体系统，在绕太阳而转的轨道上恰似一头大一头小的“哑铃”。因而围绕太阳运转的椭圆形轨道，是这不对称的“哑铃”中心的运行轨道，这就使得地球不断为之牵连而蛇行向前，若“之”字形曲线。

地球除了在公转轨道上作“之”字形运行外，导致地球不稳定的主要因素是月球的引力。潮汐涨落的重量移动会使地球出现轻微的失衡，此外，当月球由南向北越过赤道时，月球对地球赤道隆起部分的引力，使地轴略有旋晃摆动，此种运动被称为进动。

地轴顶端两极还在进行着速度极慢十足悠闲的“岁差运动”，需25800年才能转完一个周期。

由于太阳及月亮的引力，它们对地球的共同作用使进动的轨道并不是平滑的，地轴会产生好像微微点头的小幅度颠摇——也称为章动。

除上述各项运动外，作为太阳系的成员，地球还随着太阳围绕银河系中心作高速盘旋推进，速度为每秒240公里。对地球来说，运动便是生命。

更加不可思议的是，上述种种或明或隐或速率极快或速率极慢的运动，是同时发生的，是一个又一个叠加组成的错综复杂到匪夷所思的复合轨道运动。其速率又是如此之大：赤道上各点在以每小时1690公里的速率自转，地球以每分钟1770公里的速率绕太阳公转，而太阳又以每秒240公里的速率带着地球在银河系中疾驰……倘若我们身处太空中的一个观察点，不仅可以目睹地球状态中的诸多风采，还能够对月球作一番审视，实际上也只有细细地体验月球，才有可能体验地球的历程。地球的神奇之中应有月球的一半。

笔者将要在本书的最后一章专门叙述月球，现在让我们把目光从月球的环形山间，回到地球上来。有关地球构造的种种推测，是在1798年消失的，这一年英国物理学家亨利·卡文迪什居然测出了地球的重量。根据牛顿的万有引力定律，卡文迪什制作了一个1米长的哑铃，用一根线把它吊起来，先测量它的一对球体与更大的两个球体之间的吸引力，然后计算出引力常数，进而卡文迪什算出地球的重量为66万亿亿吨。科学家说，考虑到他所计算的是一道如此巨大的难题，这个结果无论在过去还是今天，都是相当出色的。

地球不是空心的，地球是沉重的。

地球是太阳系中最重的，地球的平均密度是5.52克／立方厘米，而地球上层岩石的平均密度，却只是地球密度的一半多一点儿。显然，从地壳向下、向地球深处，那里的物质密度一定要大得多，否则地球就不会有足够的重量。那是一些什么样的物质呢？有人推测是金属，密度大于8克/立方厘米，是地核。

地壳与地核之间，是地幔。

这是19世纪末关于地球结构的粗略线条，企图把地球的一切，纳入人所设定的有序状态的努力，并非都是成功的。我曾请教过地学专家，在地球表面水平方向上的水陆分布存在什么规律？或者有无规律可言？专家说：“现在还说不清楚。”可是说清楚的含义又是什么呢？是不是要回答，在地球表面山因何止是这样高，水因何止是这样深？海为什么在一侧而不是另一侧？河为什么只有这么多条而不是更多或更少？大地即自然。

大自然的大规律是既不可言说的，也不能替代的。人类以为发现得越多，那么，可以体验并激活灵智的神圣的一切便越少。

在地球的竖直方向上，其圈层结构却是坦坦荡荡的。地球表面以上是大气圈，稍后，笔者要对大气和云跟踪描述。

地球表面70.8%的面积为海水覆盖，剩下不到30％的大陆地区中，江河湖泊与冰川的地表水断续分布，地表以下的土壤和岩层间则是连续不断的地下水，地表水、地下水互为连续。除此之外，还有大气水，包括空中的水蒸气、云和达到地表以前的降水；而生物水则存在于动植物体内。

这是无处不在的水圈。

岩石圈是人类活动、植物生长、动物栖息均离不开的地球固体表层，包括了整个地壳和地幔的顶部。这一圈层，因为海洋与陆地的形态所构成、雕塑的地表的差别、规模的复杂而千姿百态，显示着地理环境的包容性与生命力，高大与细微，辽阔和参差，起伏及平缓互相镶嵌又各成单元。

山脉是大地的“骨架”，是高度、力量和雄浑的显示。世界上比较高大的山脉集中在两个地带，一是横贯亚欧大陆中南部，由喜马拉雅山往西经过高加索山到阿尔卑斯山；另一条是纵贯南北美洲大陆西部，由落基山和安第斯山脉组成的科迪勒拉山系。

与山脉密切呼应的是高原，我国的青藏高原是“世界屋脊”，非洲被称为高原大陆，南美洲有世界最大的面积为500万平方公里的巴西高原，并拥有号称“世界之肺”的最广大而珍贵的热带雨林。

岩石圈中最稀缺的是土壤。

土壤是指地球表面具有一定肥力且能生长植物的疏松层，处于大气圈底部，岩石圈、水圈和生物圈之间的过渡地带，就像一层薄膜覆盖在地壳表面。作为农业之根本，地球上50多亿人口的衣食之源的土壤，其土层平均厚度只有18厘米。谁能告诉我：这稀薄的土壤从古到今，养育了多少生灵万物？为什么种子落到土壤中就能开花结果？

生物圈是地球上所有生物生存之所，它的范围从大气圈底部到岩石圈的上部，厚度约为20公里，大量生物集中在地面上下100米～200米的区域内。

生物圈是一个独特的圈层系统，它渗透于其他圈层中，在这一圈层中，因为空气、水和土壤三部分之间的连续不断的彼此交替、互为作用，从而提供了各种营养物质，维持着现代约500万种生物、50多亿人口的生命活动。这些包括人类在内不及地壳重量0.1%的生物体，为地球增添了无穷的生机，也给环境增加了巨大的压力。

我们不用太多想象便能知道生物圈的繁荣以及触目惊心的变化：

下雨了，落雪了，春草绿了，杜鹃红了，瓜熟蒂落了。

大雁去了又归来了。

森林却是眼见着日益稀少了，林中的虎啸猿鸣沉寂了。

天上会落下酸雨，江河水变黑发臭了，海洋已经成为世界最大的流动垃圾场……

神奇的生物圈是由神奇的生态链维系的，这看不见的生命之链，却关乎每一根草每一只甲虫及至每一个人，亦即所有生物物种的生死存亡。可是，当生态链上所有的生命不再平等，不再荣辱与共，人类为所欲为之后，其失衡与脆弱已经显而易见。

或许有必要提醒读者，即使在今天，关于地球内部结构的每一个观念都在推测之列，不过此种推测已有了扎实甚至精密的基础，地质学的这一飞跃，却不能不归之于地震以及人们对它的长期观察。

大地震是自然界最可怕的灾难，破坏力超过数以几亿吨计的黄色炸药的爆炸力。几十秒钟之内，地震带来的大火、爆炸、塌陷，能使一个城市、一片地区顷刻成为废墟，财产与生命一起化为乌有，而且会波及震中附近的更广大地区。严重破坏地球地貌的地震每年为20次左右，轻微的震颤每年则多达500多万次，即每分钟出现10次，近年来更有科学家认为是1500万次，那就是每分钟30次了。地震如同刮风下雨。

强大的地震是如此可怕，同时对地球内部的探索者而言，又是如此诱人：在地球里面肯定发生了什么，但那里面又是不可望更不可即的，令所有挖掘者望而却步，因为你掘不下去。地震灾难的另一面，是震动了人类的想象力。地震是地球在太空中颠簸运行时，必定要发出的“吱嘎”之声。地震也是对人类的终极提醒：我们在地球上的立足点是如此脆弱！

公元132年，我国科学家张衡发明了地动仪。

这是一台青铜铸成的仪器，外形若酒樽，圆径8尺，周围铸有8条龙，按东、西、南、北、东北、西北、东南、西南方向排列。每条龙的嘴里含有铜珠，龙头下蹲着一只铜铸的蟾蜍，仰头张嘴，若有所待。仪器内部装有机关，中央竖立一根圆柱状震摆，上粗下细，地面只要稍有震动，震摆当即朝地震方向倾倒，龙嘴开启，铜珠便“当”的一声落进蟾蜍口中，地震了。

对地震的观测和记录，中国不仅有数千年事关地震的历朝历代的记载，近1000年的记录尤为详尽，这种不厌其多、其烦的记载也从一个侧面说明，中国历来是地震频发的国度。多数破坏性大地震均发生于地球上的三个地震带，即环太平洋地震带、地中海——喜马拉雅山地震带以及穿过世界各大洋的洋底山脉地震带。

1760年，英国地质学家约翰·米歇耳提出了“地震波”的初步的构想，他认为地震在地底下岩石间引起的震动，会以“波”的形式向四面八方传播，如能截获、检测这些“波”，也许就能得到地球深处的各种埋没着的信息。

18世纪欧洲地震最可怕的记录，便是被称为“震荡并且几乎毁掉欧洲”的1755年里斯本大地震。

全欧洲都记得这一天：11月1日万圣节。里斯本市的中心区毁坏殆尽，数千人丧生，欧洲390万平方公里上的每一个人都感觉到了它的震动，所有的河流湖泊顿时掀起滔天巨浪，山峦似的海涛在几小时后便横渡大西洋，冲上了西印度群岛。这一天，欧洲所有的教堂里管风琴声悠扬，几百万信徒祷告、唱诗时，忽然间来自里斯本的地震波，把教堂大厅的吊灯扯得张皇失措地摇摆着，惊恐的欧洲到处都是这样的呼喊：“上帝啊，这就是世界末日吗？”正是米歇耳，搜集了他能找到的里斯本地震的一切资料，并计算出地震波的传播速度在每分钟32公里以上，他预言地震起源于地层深处的地壳运动。

曾经有人把美国旧金山1906年的大地震释放的能量，做了这样的估算：它们可以轻而易举地把100多亿吨岩石托到1800米的高空。但，这还不是最大的地震，1911年阿拉木图地震，是旧金山地震能量的26倍。迄今为止，记录在案的最大的地震，是1960年智利8.5级大地震。

1960年5月21日至6月22日，智利南北长1400公里的沿海狭长地带，连珠炮一样的地震至少发生了225次，其中超过8级的3次，超过7级的10次，地面上到处都是裂缝，绵延几千米的沙丘汹涌着冒水喷沙，13万平方公里的土地陷落2米，大地震引起的海啸几起几落持续12个小时。从首都圣地亚哥到芒特港，沿海所有港口、船舶以及堆积如山的矿石、货物，在近乎垂直的9米高的巨浪的冲击下，悉数卷进海里。紧接着，瑞尼赫湖区发生3次大滑坡，几千立方米的泥石滚进湖里。地震后47小时，普惠火山爆发，火山灰喷到9000米的高空，而大地震引发的海浪竟以每小时650公里的速度，横越太平洋，袭击夏威夷群岛，并且波及15000公里以外的日本，冲毁上千所住宅，10万人无家可归。

1855年，里斯本大地震后整整100年，意大利物理学家帕尔米研制成功第一台地震仪。进入本世纪的第一年，英国科学家奥尔德姆发现地震波并不是单一的，传播最慢的是地面波。在另外两种深入地球本体传播快速的震波中，纵波的速度更快，穿透能力也强；横波具有横向运动的特点，它先使地质学家困惑，继而又激情满怀：横波可以顺利地从固体物质中穿过，但遇到液体或气体便很快消失。

地球深处的轮廓，因着地震波的曲线可以作一番勾勒了。1906年，奥尔德姆冥思苦想着：为什么当地震发生，纵波与横波向四面八方传播时，或者纵波迟到了，或者横波会消失？

奥尔德姆推测认为：地球内部是有层次的，它的中心部分为地核。地核能使纵波减速，同时挡住了横波的去路，这就说明它是液态的。正是这个液态的核心，使与震源相对的地面测不到横波。而纵波进入和离开地核时均会发生折射，因此使传播速度减慢，并且出现了几乎什么也检测不到的“阴影区”。

1914年，德国出生的美国地质学家古登堡测出这个“阴影区”的位置，应在自震源起103°～143°之间，经过对“阴影区”和地震波的时间——距离曲线的反复研究，算出了地核的大小：液态地核与地幔的界面在离地面2900公里的深处，后人称之为“古登堡面”。“古登堡面”告诉人们，你可以想象地球是一个大球，大球里还有一个小球，这小球便是地核，它的半径约3500公里。

在“古登堡面”出现之前，同样为奥尔德姆所启发，莫霍洛维奇发现了另一个靠近地表的不连续界面，它把地幔与地壳分开，也可看作是两者之间的边界，世称“莫霍面”。地球的内部结构因为地震波的显示，似乎略为清晰了。但一切都还是推测，尽管是更加有据可依的科学推测，现代科学技术还远远没有进入地球的核心部分。

1897年，德国地球物理学家维谢尔首先提出了地核的铁核假说，即地核是由铁，可能还有一些镍及微量的钴组成。这意味着铁是1750亿立方公里地核的主要组成部分，在估计的地核压力与温度下，铁的密度至少是每立方米9420公斤。铁又是地球上最丰富的惟一重元素，可满足地核的重量要求。而且，此处的铁还可能是熔融状态的液态铁——液态的地球外核包藏着一个固态的内核。

这就是今日之地球的一般状态，它结构依旧、运行依旧、风姿依旧，但它已经呈现出疲惫、衰败，很可能不再保有耐心。人类可能永远无法穿透到地核，我们不妨重温一下地球从内到外的圈层结构：地核是由一层炽热密实的固态内地核和一层熔融态外地核组成，外有一层昕起来柔软其实还算坚硬的岩石地幔，最外则是薄薄的冷却了的地壳。

自从地球在太空的混沌冥暗中呈现雏形以来，便有各种强大的力量在对它发生作用，看似平静的太空始终骚动着强力与不安，而地球的动荡不宁的命运似乎是从初始就注定了的。地球啊，请告诉我，你有没有不堪重负的时候？你到底还能承载多少？运行多久？

也许所有的秘密都在地球深处的那一团团烈火中，核在，火种是不会绝的。那是深不可测、热不可近的核心，不过人类立足的地面，却始终在它把握之下。

6.天象记事

大自然不是精神，但是它有精神，

表现于自然的丰富形态中。

——魏茨泽克

天有多高？

天是什么？

天在哪里？

我们通常所说的天，就是我们看得见和看不见的大气，只要你意识到人因此而能自由地呼吸，赞美之情便油然而生。这是地球母亲美丽的外衣，也是地球的保护层，它还是地球生命最初的发源地、所有地球生物不可或缺的生命要素。

你看天空便看见了，什么叫呵护？你看云彩便看见了，什么叫温柔？

如同儿时，扯着母亲的衣襟一样，亲爱的读者，让我们一起借助目光和想象，轻轻地翻动天上的云霓霞彩。

大气如此广大，地球表面的一切均在它的笼罩之下；大气如此深厚，没有任何所谓擎天而立的山脉能够穿透它。这是地球上惟一可让海洋屈居第二的庞大无比的大气之海。当人们为今日世界的淡水、粮食、能源忧心忡忡的时候，可曾想过如果没有大气、没有大气中的氧气，人类及所有的生物几乎就会立即死亡？就大气的重要性而言，也许还远远不止于此。倘若没有二氧化碳，植物便不能制造碳水化合物，而碳水化合物正是一切动物得以生存的植物链的基本环节。再以大气中的雨水来说，正是它的冲蚀以及岩石风化，才会有植物生长必需的土壤。高空臭氧层的默默无闻的保护一旦失去，地球人的生存又如何维持呢？以上例子，不过是大气无私奉献的小小一斑，遗憾的是：世界无一例外地呼吸着大气的人，又有几人是心怀感激的？

我们知道了，大气是由空气和水组成的一种混合物，可以说谁也看不见、摸不着大气，它却是实实在在的客观物质，整个大气层的质量约为5.3×1015吨，虽说仅是地球重量的1%，但也是一个惊人的数字了。如果在一架巨大的天平上，一端搁置大气层，另一端则需堆放5座喜马拉雅山，才能取得一时平衡。大气质量中的99.9%以上集中在50公里以下的范围，大气层越向上空气越稀薄，古人说“高处不胜寒”，我们也不妨说“高处不胜薄”。

无论怎样寒冷怎样稀薄，天上、高处却一直在吸引着人们，从心向往之，到身也能至，腾云驾雾，乘风飘去。1783年11月21日，法国的孟特格菲兄弟发明并放飞了人类第一个热气球，他们在一个大坑中烧火，把加热的空气灌进气球中。热气球载着两名极有可能粉身碎骨的冒险者飞上了天空，巴黎万人空巷一睹风采。这一个热气球只上升了900多米，但已经是很了不起的记录了，而且它证实了人可以上天。1804年，法国科学家盖吕萨克和毕奥乘坐的气球，升至7300米的高空，对于呆在敞开的吊篮里的人来说，已经到了高度极限的临界点。他们测量了高空气温、地磁变化，还带回了稀薄空气的样品。1862年，英国气象学家格里塞升到了8250米的高空，在稀薄的大气与-50℃的低温中，格里塞昏迷了，是他年轻的助手用嘴咬开气门，格里塞才得以保命。十三年后，“天顶”号气球从法国出发向高空飞升，三位带着氧气瓶的探险家创造了升空8600米的记录。可是当气球回到法兰西大地，苏醒过来的只有济山吉一人，科罗契和西维把生命的灵魂留在高高的大气层中了。1892年，无人乘坐的带有仪器的气球，在更高的大气层中获得了不少信息。但是，对于人不能更高地亲临其景的遗憾，促使科学家在20世纪30年代设计成功了密封舱。1931年，皮卡德兄弟的带有密封舱的气球升至17.5公里高空；1938年，名为“探险者二号”的气球升到21公里高空；到1960年，载人气球已能飞升到34.5公里的九霄云外了。

这些简略的记录告诉我们，人类走向空中并探索大气层的飞天之路，是从离地900米开始迈出关键性的一步的。但这不是第一步，人们跳高、爬树、登山，1000年前中国人造的小火箭，巴比伦的登天塔等等，无不源于对太空的向往，相比之下后来的探测大气层，目标更明确且具体了，但有关天上、天堂的神秘之况味，却逊色了。后来，人们开始给大气分层了。

从地面向上10公里左右的范围，是大气层的最底层，称为对流层。在这一层里，大气温度随高度上升而不断下降，大气活动异常激烈，或升或降或者翻滚，可谓气象万千，瞬息万变。由此形成了多样的复杂的天气变化，风、云、雨、雪、霜、露、雷、雹在对流层中从无止息地酝酿、拥挤、碰撞，所谓有声有色真是尽在其中了。

对流层顶向上55公里的区域内为平流层，这里温度不断下降的趋势受到遏阻，空气成分几乎不变，水汽与尘埃少而又少，这里是真正的晴空万里。在25公里处，是护卫地球不可缺少也不可多得的臭氧层。

平流层之上是中间层，这一名词是美国地球物理学家查普曼于1950年提出的。这一层的空气更加稀薄，温度变化与对流层相似，偶尔还可以见到一缕缕银白色的“夜光云”，在80公里的高处，温度约为-90℃。

穿过中间层便是热层——在80公里～500公里之间，大气温度不断升高，在200公里处已高达200℃。气体分子被一分为二成原子，使多处高空处于电离状态，有时能看到瑰丽多姿的极光。

过得热层，500公里以上的大气层便是外层或又称逃逸层了。这里是地球大气的顶层，也是大气层与星际空间的过渡地带。在这一区域内，地球引力已经很小，再加上空气特别稀薄，气体分子互相碰撞的几率甚微，于是便高速地飞来飞去，活蹦乱跳着逃逸而去，游荡在星际空间。

亲爱的读者，我们或许已经体验到了，大气是外在的，又是深入且深沉的，它滋养生命保护地球，同时自己也在变幻莫测地创造；大气的浩瀚是宇宙的浩瀚，而大气的美丽是生命的美丽。大气层严密地包裹着地球，这是看不见的包裹，也是不事声张的保护，而从某种意义上说被誉为光明之源的太阳倒是无情的，由它发射的各种致命辐射线及自太空轰击而下的宇宙射线，如果不是大气层义无反顾地阻挡和吸收，哪会有地球生命与地球景色？它还让流星到达地面之前烧毁，只留下一束耀眼的光；它隔开了太空的严寒，积蓄着太阳的热量；它调制着大气中氧气与二氧化碳及别的气体的适当比例，达成最佳配伍；使人类及别的呼吸空气的生物能呼吸自如，使植物能进行光合作用，使雨水适时降临；它还制造风，制造各种天气，就在它发出雷鸣电闪、狂风暴雨时，大气层便成了一个瑰丽迷幻、变化无常的环带。

大气微粒飘举飘落，载浮载沉，时去时来，忽聚忽散，这些极广大宇宙中的极细小的漂流者，后来便成了尘埃或雪花、云朵、雾霭乃至风暴的一部分。

波涛起伏、运动不息的大海，我们看得见，而在更大的范围里同样如此运动着的大气，却是隐蔽的。

空气的水平流动产生风。

风就是空气的水平流动。

因为看不见空气所以也看不见风。风让炊烟四散，风把树枝摇动，风催动着山上的林涛海里的波浪，但，风从来不说，我就是风。

我国早在3000多年前开始有风的记载，而在这之前风已经刮了亿万斯年了。并不出格的推想是：作为自然界的一种现象，风一直困扰着同时也激活着先民的灵智：风是何物？风从哪里来？风因何狂怒因何轻柔？等等，等等。

我国殷商时期的传说认为，风是上天所派遣的使臣，因而称为“帝使风”，代表着神的意旨，传达各种神的信息。在国外，人们说风是由北风神“勃罗斯”支配。不过到我国唐朝李淳风把风分为8级时，人们对风的认识似乎是前进一大步了，而这样的分级也可能是世界上最早的风力等级。到今天，风力分成13级，提出此种分级法的是英国海军将领蒲福，因此，现在的风力等级表又称为“蒲福风力等级表”。

自从有了风，才会出现风力、风帆、风信旗及避风港。不过，在我国古代测定风向所用的方法和手段，却简单和富有诗意。把一根茅草或鸟的羽毛吊在高杆顶端，茅草或羽毛所指便是风向所指了。到汉代，风向的测定物开始走向豪华，并更富艺术性，是绸绫做成的旗子，名为“测风旗”，也用特制的很轻的鸟形物，称作“相风鸟”。

这个世界上不能没有风，但断然不是所有的风都是丽日和风。狂乱的大气会产生出一股急速自旋的旋涡，这股旋涡从表面看是不规则的自半空直落地面的一条长云，其形罕见，其状高雅。有经验的农人或渔夫却不这么看，而是见之色变。这是由速度可达每小时数百公里的风形成的风柱，风也有柱时，大难便临头了，龙卷风就要到了。龙卷风发生以后的情况，人们无从得知，它一路刮将过去统统皆成废墟。除此之外，望风而逃的人们来不及留下任何记录。

对于海上靠风帆航行的航海者来说，风是太重要了。16世纪初，欧洲一些国家曾在麦哲伦之后，组织船队把马匹运往美洲大陆。当船队沿着北纬30°附近的大西洋航行时，常会遇到无风的日子，在那里，大海寂静得跟睡着了觉一样，而且连梦也没有。帆找不到风，船便停泊在水上，有时一停就是十天半个月，马匹因吃不到青草、淡水而纷纷死亡，只好扔到大洋里。这种情况，在南纬30°海面也曾发生过。水手们因而取了一个古怪的名字：“马纬度”。过往船只一到“马纬度”便心惊肉跳，无风的海洋也是可怕的啊！后来的科学家说，这是大气环流所造成的“副热带无风带”。

中国处在著名的东亚季风区。当夏季来临，炎热的亚洲大陆吸引了赤道洋面凉爽潮湿的空气，这股季风向北推进，带来季风雨。冬季，寒冷干燥的风从中亚大陆吹向赤道，亚洲的大部分地区遂变得阴沉、寒冷。我国黄河以南和整个长江流域，均位于副热带高压控制的纬度内，世界上的主要大沙漠如撒哈拉沙漠、阿拉伯沙漠、印度西北沙漠等，都展现在这一干旱少雨的纬度内。天佑吾邦，因为东亚季风使得酷热的夏季得到缓和，入春以后又可以期待连绵降雨，在干旱控制区的华南、华中以至华北，成了季风气候区。

有关风的勾画不得不写到冷锋与暖锋。两种温度不同的气团的接触面，称为锋。冷锋表示替代暖空气的冷空气的到来，而暖锋则是暖空气正在替代冷空气的运动表现。

一个锋面的接近及通过，是气象活动中引人入胜的时刻，它连带着一连串现象的发生与发展，形成一个生机勃勃的过程。暖锋的预兆是空中有卷云升起，卷云是正在逼近的冷空气之上的暖空气前缘的冷凝水汽。卷云之后便是水滴组成的高层云，仿佛一片郁闷的色调偏暗的灰色幕帏。再后便是黑色雨云的笼罩，雨点开始降落。这个过程的结束是暖空气完全取代冷空气，上下湿度持平，不再有雨点，甚至有虹，甚至是“东边日头西边雨”。大气好像是近于稳定了，但另一个锋面又将到来。

相比起来，当冷锋驾到时，各种连续发生的现象来得更快也更动人。因为冷空气的沉重不可能凌驾于暖空气之上，便钻入暖空气下面移动，暖空气的不安定便由此开始，它所饱含的水分由冷气团推拥而上，凝结成浓密雨云。只要你留心观察，冷锋的轮廓是如此清晰，似一根戒尺横越空中，从地平线一直曳往天的尽头处。当它移动时，偏南风骤然而变成偏北风，温度急剧下降，倾盆大雨破天而下，并挟有强劲不安的阵风，还很可能出现狂烈的雷暴，为这一场倾盆大雨又涂上几笔浓重的色彩。这时候，天空与地上均为浓密粗壮的雨帘阻隔，空中鸟飞绝，地上无人烟，到处是雷霆万钧之力、九天倾泻之势。大约经过一个钟点左右，浓浓的雨云开始没入东方，渐渐不可复见，西天一角先露出一块蓝色，继之便是碧空如洗了。

麻雀会从屋檐下飞出来。

鸽哨在蓝天白云间鸣响……

对于海洋和生活在海边的人群来说，从夏天开始到夏末秋初，都是提心吊胆的日子。在这样的季节里，海上最可能孕育出热带气旋，在掠入信风带后便成为台风或飓风，然后掀起巨浪、冲毁堤防、扫过陆地，引起严重的灾害。这种热带风暴发生的次数不算太多，有资料说大约一年中发生50次左右，但因为它的能量极大，所以便和地震一起划入最具破坏力的自然现象之一。

台风或飓风在孕育之初，仅是热带海洋上空的一个低气压，水分充足的暖空气向这一低气压急速汇集，左冲右突，在不断冷凝成云和雨之后，释放出大量热能。飓风每一秒钟从海洋及聚合空气中卷走的水可能多达23万吨，这一数量的水汽在一天中冷凝所释放的能量，相当于130亿吨级核弹爆炸的能量。当受热的空气飞速上升时，飓风的时速可以达到320公里。平静的是飓风的中心，这个中心直径为几公里，称为风眼。风眼大睁着，因为风眼周围已经被浓密乌黑的云层包围，滂沱大雨正在倾泻中了。

风眼越过人们头顶的上空时，整个喧嚣骚动便更加强烈，仿佛末日的呼啸扫荡似乎没完没了时，却突然停止，大风变成小风，雨停了，薄薄的云的缝隙间，一线蓝天与人们惊恐甫定的目光劫后重逢了。

但这不是一场飓风的结束，而只是短暂的稍息，不知道是在作出精密的调整，还是因为听奉冥冥中发出的指令，当飓风又恢复猛烈的状态一段时间后，离去的那一刻也到来了，这时的风向恰与飓风开始时相反。

龙卷风、飓风的威力是如此可怕，1974年4月3日至4日，美国芝加哥地区被狂风袭击，死380人，伤6000人，13500幢住宅被毁。由于此等大风的中心气压低，便把地面上的物体吸到空中，拉扯一程后再从天而降。1956年9月24日，上海的龙卷风把一个重50多吨的大油罐刮向空中，扔到120米以外。我国东汉建武三十一年，即公元55年，河南开封下了一场罕见的令世人瞠目结舌的“谷子之雨”，1940年，前苏联高尔基州的一个村子落下了几千枚银戈比，1949年新西兰沿海活鱼从天而降，此外还有“龙虾雨”、“青蛙雨”、“红雨”等等。风的专家说，即便是龙卷风、台风，也不能一概视之为害，大自然中发生的每一件事情，从来都不是孤立的，总是由一连串别的事情催生，同时还催生着另外一连串别的事情。大气这一热能平衡系统，正是利用台风、飓风之类激烈手段，以及阳光蒸发的温和方式，在一年之中从海洋及陆地把417000立方公里的水，提升到空气之中，然后凝结成雨降落到地面与江湖河海。

这是至关紧要的浩大的提升。

也是一样至关紧要的神奇的降落。

无论雨、雪、冰、雹，任何降水都必须先有云的形成。如同天气的变幻无穷，云也变幻无穷，它的千姿百态就是高空大气的千姿百态。卷云的细软流烟会给人飘飘欲仙的感觉，它是漫不经心的空际流浪者。

积云是堆积的云。

层云是层垒的云。

雨云的状态狂放、低沉而压抑，它具有坚实的底部然后向上伸展，它总是在酝酿雷暴及大风雨，有时还出现下垂的拖曳物，人称雨幡。

水分饱和的空气也不能自动生出云来，除非空气中已存有无数细小的凝结核，此种凝结核可以是烟尘、微粒、火山灰等等。有人统计过，1883年克拉卡托火山爆发时，给世界提供了足够下1000年雨的凝结核。

凝结核其实是空中尘埃，也是核心之一种。

大气层中的水汽分子与凝结核相拥相抱，组成了云滴。云滴不是雨滴，不足以下降成雨。

使云滴成为降水过程的，是云滴在湍流空气中的并合，只有在它的直径至少为2毫米时，便可称为雨滴了。

有一些雨滴永远也到达不了地面。

我在腾格里沙漠采访时，不止一次地看见高远的空中乌云抖动，古浪八步沙农民护林站的老乡告诉我，天上正下着大雨，但半路上又都蒸发了，沙漠和人见雨而不得，依然干渴着。

关于大气，不能不记我们在儿时都问过的一个问题：天为什么是蓝的？标准的答案应该说，这是太阳光中的蓝光在大气中散射所造成。由不同波长的光组合而成的太阳光，波长愈短，散射愈强；波长愈长，散射愈弱。紫光、蓝光、青光波长为短；红光、橙光、黄光波长为长。因而太阳光经过大气时，首先被散射而出的是美妙的紫、蓝、青色，但这三色之中紫光似乎心有旁骛，在大气的高层便被吸收，人们的眼里便满目青蓝了。

可是，为什么有时天上蓝极，有时不然呢？这就要提到往往为人所不齿的缥缈尘埃了，它们是九天景致的一部分。当空气中的尘埃、小水滴相对较少时，天就要蓝得深一些，反之就不是纯净的蓝色了；倘若尘埃杂质因为大工业城市污染的严重而密布空中，那就会让天空变色，因而，现在已很难见到蓝天。

当早晨或傍晚，阳光在大气中所经的路程较长，波长短的那些光大部分已被散射掉，剩下的红、橙、黄光就成了太阳的主色调，其中红光含量达85%以上。与此同时，太阳附近的天空、云彩，尤其是尘埃微粒，因为红光的照射而显现着缤纷热烈，这也就是朝霞和晚霞。

人啊，因为晚上你要感激清晨，因为早上的风你要牵挂夜半的梦。

从不间断地运动着的多层次大气，在承接阳光的同时，也尽情地与阳光嬉戏，这样的时刻，你甚至会感觉到天空中洋溢着天真、顽皮的氛围，温馨可爱。

所有从天空射到地球上来的光线，都因大气的波动而变得不太清晰，甚至朦胧、扭曲，就连太阳的颜色也会变化。中午是炫目的白色，傍晚的地平线是渲染得最出色的、壮丽无比的嫩红色或蓝紫色。有时你碰巧看见山脚下的落日，会在底部闪烁红光，或在顶部有一道蓝色光闪，这是天上的彩色闪耀。当天色渐渐暗淡时，那些红光与蓝光仿佛是天上的街市，突然点亮了千万支火把，然后在差不多的瞬间归于熄灭，但那火的余光、余热都还在。

无论山区、平川、海边、大漠，落日都是辉煌地摄人心魄的，如果你再知道一点大气的知识，以及它在波动中对光的解剖，那就更加饶有兴味。问题是：现代人还有几多关心朝晖落日？

地球大气低层出现的最注目的自然现象，便是多彩的虹与迷濛的雾。虹往往发生在阵雨之后，那是仍然浮游空中的略带透明的雨滴，奉献给地球的美妙饰带。雨滴被阳光透射之后，便棱镜一般把阳光的可见色谱逐一分离成其所含的七色光。空际的雨滴愈大，彩虹便愈加鲜美。

雾也是浓密水汽的产物，有时飘飘忽忽，有时紧贴地面，像流动的蒸汽笼罩大地，这笼罩又是那样轻、那样静、那样富有湿漉漉的生命感觉。如是山区，沿着山坡弥漫开去的晨雾，是好天气的征兆；如是浓雾发生在人烟稠密的城市上空，再加上城区的烟尘及微粒污染，便会出现有害生命的烟雾。

当低贴地面的空气冷却，并把所含水汽凝结成0.1毫米直径的微滴时，雾发生了，在午夜之后，特别是无风的秋夜。

我们不敢设想，倘若地球上空没有了雷鸣电闪，人们的心灵是否会孤寂许多？尽管，闪电与雷击均会引发灾难，可是那种无法形容的声色的壮观与宽阔、穿透夜幕乃至撕裂沉沉黑暗的金蛇游走，总是使人在敬畏中想到：此时此刻会发生什么？

闪电起自大气的电爆发，它可以在云层之间进而在天地之间跳跃，只要存在足够大的异性电荷吸力。闪电的形态之美是一瞬之间的千姿百态，几条或几十条电光在千分之几秒内先后发生、游走、交叉、重叠，又各自成为妙不可言的闪闪发光的线条。在闪电发生之后，有诗人追问说：它逝去了吗？不，它如锥划沙般镌刻在夜空中了。然后便是雷鸣，响彻云天、振聋发聩的时刻。

中国历朝历代的皇帝都十分注意天兆、各种天象、异象，认为这与帝王基业、国泰民安密切相关，因而日食、月食之外，彗星的出现不仅怪诞而且惊恐，便专门观测作记录。古人称彗星为星孛、蓬星、长星等。《春秋》记道：“鲁文公十四年（即公元前613年），秋七月，有星孛入于北斗。”这是举世公认的关于哈雷彗星的最早记录。此后，从秦始皇七年到清宣统二年的2000多年间，哈雷彗星出现29次，我国均有记载，包括时间、位置、行径及彗尾的长度及指向等。

欧洲最早记载哈雷彗星是公元66年。

巴比伦的哈雷记事始于公元前164年。

长沙马王堆三号汉墓出土的帛书中，有公元前168年绘制的29幅彗星图，彗尾由1条到4条，形态各异；彗头为圆形、三角形、两个同心圆；不同的彗星有不同的名称，如赤灌、白灌、帚彗、竹彗、枘星、翟星等。这些彗星图是公元前476年～公元前221年战国时代，楚人的天象记录。《新唐书·天文志》还录有彗星分裂的生动记述：“乾宁三年十月，有客星三，一大二小，在虚、危间，下合乍离，相随东行，状如斗，经三日而二小星没，其大星后没虚，危。”

我国古籍中对流星雨的实录也是惊心动魄的：《左传》：“鲁庄公七年（公元前687年，笔者注）夏四月辛卯夜，恒星不见，夜中星陨如雨。”这是关于天琴座流星雨的世界最早描述。《新唐书·天文志》述及了公元714年一次英仙座规模宏大的流星雨：“开元二年五日乙卯晦，有星西北流，或如瓮，或如斗，贯北极，小者不可胜数，天星尽摇，至曙乃止。”

宋仁宗至和元年五月己丑（1054年7月4日），我国天文学家在天关星附近发现一颗客星，直到1056年4月6日隐没，《宋史》《宋会要辑稿》均有翔实记载，其亮度变化之大、闪现时间之长均属罕见。现在经中外天文学家记实，18世纪发现，19世纪命名，至今还在膨胀中的蟹状星云，就是这颗天空客星爆发后留下的光的踪痕或遗迹。多么迷人的天象纪事。

可是，我又要告诉读者，本章所写的一切也不过就是太空中的几粒微尘而已，以人类所知比宇宙之大，诚如牛顿晚年所说的：

我不知道世人怎么看我，但我看我自己只不过是个在海边玩耍的小孩子，一会儿拾起一个比普通的更光滑的石子，一会儿又捡到一个比普通的更美丽的贝壳，真理的汪洋大海就在我面前，而我却一无所知。

无论如何，我们已经知道地球是一颗行星，地球置身于它独特的宇宙环境，正是这样的宇宙环境中，今天可以观测到的遥远星系的退行以及当初大爆炸发生时残留的微波背景辐射，勾画出了宇宙起源的猜想的蓝图。有了这样的蓝图，地球的孕育与诞生才是可能的。三

7.太阳札记

当蛋壳里的小鸡作声，你使壳里有空气，以便保持它的生命。你规定了它破壳而出的时间，它从壳里出来，为了说话。钻出壳后，它便能走。你的作品何其多，你啊，独一无二的太阳神。

——埃希纳登

大爆炸的概念是1927年由天主教神父、物理学家勒梅特（公元1894年～1966年）首先提出来的。他认为河外星系的远离我们而去说明：宇宙还在膨胀，而膨胀总是从一个特殊的端点开始，因此勒梅特进一步提出宇宙起源于一个“原始原子”，同时也带来了奇点——物理学上质量、密度、时空曲率都无穷大的“点”的问题。

20世纪40年代末，出生于俄国的美国物理学家伽莫夫发挥了勒梅特的思想，认为宇宙起始于一个极端高温、高密度的“原始火球”，伽莫夫也称这个原始火球为混沌。在这一火球中，物质以基本粒子形态存在。温伯格在《最初三分钟》里，是这样描写大约180亿年前的大爆炸的：“最初为爆炸。但不是我们知道的那样，从某个中心进发后向周围不断扩展，而是在四处同时爆裂，一开始就充满整个空间，当时物质的每个颗粒都随同其他颗粒一起飞溅……最早的时刻，大约1/100秒过后，我们确有一定把握说此时此刻宇宙的温度约达1011℃……最初三分钟终了时，宇宙主要由光、中微子和反中微子组成。

此外还有少量的73％的氢和27％的氦组成的核材料，以及数量同样微不足道的电子……过了许久——数十万年后，它冷却到了电子能与氢和氦的原子核相结合的程度。当时形成的气体在重力作用下聚成了团，并且愈来愈浓，终于形成今日宇宙中的银河系和星辰。”温伯格还风趣地对通常缺少耐心的人们说：“耐心等待，总有一天这份混合饮料会变成我们今日的宇宙。”

伽莫夫的这一理论对当时的大多数科学家来说，是太大胆了，尤其在欧美一些赫赫有名的高等学府里，流传着伽莫夫说霹雳一声突造创生宇宙的笑话，“伽莫夫的理论妙极了，一次爆炸可以造出所有元素。”伽莫夫的批评者问伽莫夫：“混沌从何而来？又因何而爆炸？”

伽莫夫并非无词以对，他让圣奥古斯汀出面奚落了一通他的对手们，据伽莫夫说，圣奥古斯汀在著作中曾经答复别人的责问——上帝在创造天堂与人间之前干什么时——圣奥古斯汀是这样回答的、伽莫夫也顺便借用了：“上帝那时在创造地狱，以准备接收问此种问题的人。”

不过，细细地思考大爆炸，我们便会格外惊讶：创生宇宙的大爆炸因何能炸得如此精密、圆满、周到？那是自然演化可以做到的吗？

1977年，英国天文学家、射电天文学创始人洛弗尔在《人类和宇宙的现代观》的讲演中，提供了若干有趣的数据，证实了大爆炸的无以伦比的奇妙。洛弗尔说倘若宇宙大爆炸开始第一秒时，它的膨胀速度“放慢亿分之一的扩展率，此值虽小，经数百万年后，宇宙也会自我崩溃”。显然，这就没有了地球形成的时间，更别谈万物生灵如何出现了。

也许这只是巧合？

可是，有权威人士指出：为使这样的巧合得以成为事实，其高难度等于一个人能精确地猜中太阳是由多少粒原子构成的。洛弗尔还认为：假如大爆炸的理论条件稍有改变，宇宙只能产生氦气，而实际上宇宙产生了100多种元素。

我们的宇宙是不是为了创造生命而建立的呢？

洛弗尔强调说：“我们的出发点是人类在地球上生存的知识。”“字宙之所以如此，是否为了人的生存呢？是思维的逻辑错了，还是我们数学和物理的基本公理不对？”

透彻着神机妙算的大爆炸的原始绝响，为太阳系的出现或者催生，已经准备就绪了。

据说，太阳已经沸腾50亿年了。

宇宙由大爆炸创生之后，太阳的出现是一连串奇迹之中辉煌的一个亮点，在漫长的岁月里从没有瞬间停止过发光发热，太阳从未想到过自己怎样延年益寿。有科学家说它是以浪费的方式燃烧自己的，自生自燃自灭，得其自然，听其自然，终其自然。

美国亚利桑那大学柯伊伯教授是太阳创生各阶段的权威研究者，不过他谦逊而谨慎地避开了结论性的评价，他的一段话曾经广为流传：“这好比一道墙围着空地，其中的空气曾被搅动过，经过一些耽搁，搅动的时间和性质都没有线索可寻了，这个系统中发生事情的所有记录都丢失了。”

也就是说，这是一份需要填空、而且谁也不可能得到满分的星光闪烁的卷子。

根据柯伊伯的理论，在银河系至少形成50亿年之后，在一个范围近似今日太阳系那么大的、由气体及尘粒组成的星际云的内部，发生了一系列演变。那凝缩成太阳的气体同现在银河系中间飘荡的气体很相似，它是黑暗而充满各种旋涡与涡流的，它的实质差不多全是氢又不纯粹是氢，物理学家称为原始氢。一个看似偶然的涡流，把足够的尘粒云聚集在一个区域里。“这尘粒云在很长一段时间内可能是没有固定形状的，但在某一阶段，它的内部引力使它聚成一种旋转着的扁平圆盘。在经过了大约8000万年的过程中，这个圆盘形尘粒云分裂成一个日益收缩的稠密中心体，以及一系列包围该中心体的同心外环体。这个中心体几乎拥有原始尘粒云质量的99％，它就是太阳原体，当时它既庞大而又冰冷，因而还不是炽热的发光体。”（阿塞·拜瑟尔《地球》）

有关太阳及太阳系的创生的这些科学家的推想，并不十分难以理解，我们不妨在读这些文字时，想象一番黑暗与涡流及冰冷，涡流内部的黑成一团挤成一团，但这黑暗却包含着创生与光的秘密。

太阳诞生于黑暗，也诞生于冰冷。

那些外环体只拥有原气体、尘粒云质量的1％，它们就是形成星原体的星云物质，也可称之为原行星。

原太阳里面，原子在推撞挤压，热的聚合比热的散发更快，原太阳的核心温度逐步上升，当超过100万℃时，太阳表面慢慢变得又红又热，然后变成橙黄色而且更热，再以后变成黄色。

现在，太阳开始发光了。

太阳初放的光芒相当暗淡。

太阳并不是一开始就如此热烈辉煌的。

太阳最初的红射线落在那些原行星上，驱赶那里的物质烟云，原行星正是在这烟云中生成，并得到滋养与培育的。“很快地，原行星就不再像滚珠轴承那样互相环绕滚转，而像围着鲜花打转的蜜蜂那样各自纷飞。”

太阳的表面是粗糙的，满是疤痕。

天空中的每一颗其他的星却是纤细的、看不见表面的银白色亮点，又小又光滑。如果地球的大气层完全透明，如果地球周围的太空是纯粹的真空，那么用帕洛玛508厘米直径的望远镜看最大的邻近的星，其轮廓形象也不过是直径比0.01毫米大不了多少的闪光的圆点。这景象实在太小，又因为太多的太小而太美，这样的太小太美又因地球微微发亮的大气层，而朦胧模糊以至完全被遮挡，成为一首可以亿万斯年诵读、默想而又看不见文字的宇宙流之歌。

书上说：太阳诞生于云，直到冷却消亡。太阳也会消亡吗？是的，一切都脱不开从生到死的大自然给定的根本真理。

来自黑暗，回到黑暗。

源于冰冷，复归冰冷。

对于地球和人类来说，没有比宇宙间有个太阳并且刚好照耀着我们更为重要的了。所有地球上的生物全依赖太阳中心的火海才得以生存。太阳这个大球体的直径是1390000公里，包含了139.6亿亿立方公里极高热气体，重量比1027号的1.8倍还多。对太阳直接的叩问，在穿透稀薄的外层日冕和浅浅的内层色球及表面光球之后，就不能再深入了。只有这两大部分的能才以可见光和不可见辐射的形式，经过1.5亿公里的迢迢长途到达地球。

太阳核心是太阳能量的中心和出发点。

坚持使太阳核心不致崩溃并固体化的是纯粹的能。核心是炽热的，不绝而来的极大量的能，使太阳内部温度升高到1500万℃，因而使包裹太阳的大量气体和所有角落都能获得热能。这种能是物质转化产生的，这个过程其实惊心动魄，近似一颗氢弹爆炸时的反应，只不过其中的核聚变，由环绕太阳核心的无数亿立方公里气体缓和，人类被保护着，看不见、听不见、有所不知罢了。

我们每天看见的金色阳光远不是太阳的全部色彩。1997年3月9日上午9时零7分40秒～9分30秒，我国黑龙江漠河境内发生罕见的日全食天象。当太阳光球被月球完全遮住的瞬间，在“黑太阳”——月掩日轮周围有一层美丽的玫瑰式闪光——这就是太阳色球。它位于光球之上，厚约2000公里，色球物质远较光球稀薄，其可见光辐射仅及光球的万分之一，因而它的美色只能在难得一遇的日全食时才瞬间闪现。

使太阳不仅极为热烈，而且极为美丽的是色球。色球好像是燃烧的大草原，那玫瑰红色的舌状气体如烈焰升腾，有的还形成巨大的环状，即日珥，大的日珥可升起达几十万公里后又落回日面，此种壮观实在是无法想象的。日轮边缘被称为“日面针状物”的那些看似细小明亮的火苗，宽约1000公里，高达数千公里，出现，消失，再出现，再消失，存在时间一般为10分钟。

出现时便快要消失了，消失时便就要出现了。出现不是出现是消失，消失不是消失是出现。

日全食时太阳被月球全部覆盖的短暂时间里，日轮周围浮现出银白色的光区，此为日冕。日冕气体动能极大，且具有高温，可以克服太阳的引力向太空膨胀，形成一种稳定的不断发射的粒子流，人称“太阳风”。“太阳风”，何等炽热的风！

太阳黑子仿佛是块大磁铁，寿命很短，往往出现后几个小时或几个月便告消失。当然它还会再出现，并且总是成双成对，一个为正极，一个为负极的紧随其后。在一个周期内，一系列太阳黑子缓缓而又坚定地朝太阳赤道移动，然后匿迹。在另一个周期开始后，新的黑子群又在高纬地带形成，极性会倒转过来，即负极在先，正极在后。太阳黑子是一种深色的孔穴，宽800公里～80000公里。黑子之所以看起来是黑的，只因它的温度低于太阳表面的温度。

太阳黑子至今还是神秘的。

人发现了太阳黑子，但也歪曲了太阳黑子。“太阳也有黑点”、“太阳也有阴影”在人的世界被广泛地引用，这对于太阳与黑子都不公平，因为黑子是太阳的一部分，黑子之于太阳既非光荣也不是耻辱，这一切均是自然发生物，容不得半点不自然的解释。倒是有科学家正在把太阳黑子的缺少，与地球上发生的某些事件作了比照，“1645年～1715年，太阳黑子骤然消失，正好是地球上冰期最寒冷的日子，欧洲被冻得麻木瘫痪了，把移民美国的清教徒冻僵了，把斯堪的纳维亚人在格陵兰的殖民地消除了。”（大卫·伯尔格米尼《宇宙》）太阳不是安静地燃烧自己的。

太阳上可见的各种物质均处于不安定状态中，这一切组成了太阳全面不安定的征兆。当太阳活动趋于猛烈，太阳黑子也只是太阳表面多种类型活动的一端，而且并不是最引人注目的。你看日珥，在静静地连续几天拱越几千公里后可能突然发生爆炸，把原子猛然推进太空，其速度甚至高过逃逸速度达每秒623公里；而磁放电则造成龙卷风、日珥和燃烧的氢喷出的火舌，跃升到太阳表面上方160000公里或更高的空中；太阳的一切大爆发之中，最巨大最明亮的是耀斑，且会形成极光的闪烁带。

太阳是什么？太阳就是光和热。

太阳是什么？太阳就是大爆发。

太阳在爆发中燃烧自己，太阳是毫不顾惜地燃烧自己，我们无法对太阳说你要珍重自己。太阳的爆发与燃烧似乎是完全无拘无束、放任自由的，它光辉是光辉了，它艳丽是艳丽了，它光辉艳丽已经几十亿年了，靠着分秒不断地消耗、喷发自己的能。

太阳为什么如此慷慨地燃烧自己？

宇宙的基本单位是星系，即星的一种极大集群，难以计数的星系在太空中疾飞，彼此之间拉开距离，它们的形式往往是扁平的圆盘状构成物。在一个单独的星系中，人们肉眼看不见星的生生死死，即星的诞生、星的壮年以及星在剧烈的核爆炸之中死亡的图景，往往使人们一想起便有肝肠寸断之感。星星也会死吗？太阳也会死吗？答案是肯定的：有生就必有死。不过假如仅仅面对太空深处拍摄的一个星系的照片，比如黑眼星系，凄楚之情可能会有所缓解。这是拥有10亿颗星在其中回旋的星系，它的老年星靠近它的中心，年轻的星在它边缘上。看上去它真像一只眼睛，它很美，美极了，闪烁在宇宙黑色的苍茫背景中。有星星死去，它太老了，它当然要死，但这一只眼睛不会闭上，也不会掉泪，一颗老星闪没了，一颗幼星闪进来。

埃德温·哈勃发现，宇宙是由无数不断向外疾冲的星系组成的，人类借以栖身的太阳系所属的银河系，不过是宇宙的一员，银河系外四面八方不知多远不知多深的太空中，还有着无数别的星系，那是被天文学家称之为椭圆星系、旋涡星系、棒旋星系和不规则星系的诸多河外星系。这是其他的宇宙岛。

有些天文学家认为一团气体云的大小、密度及旋转速度可能决定它成为何种星系：如果又大又密，就会耗尽其气体星料，很快凝聚成星，而在早期便成为椭圆星系。另一方面，一堆质量轻、稀薄而松散的星云，则会从容缓慢地发展，保留本身气体和尘埃中的一部分作为日后凝聚之用。还有一些寿命最长而最不规则的星系，大部分尚未燃烧，新生的星零零散散，周围有黑暗、稀薄、流动的气体环绕着。

边缘朝外被称为M104的旋涡星系也称阔边帽星系，看来很像土星的翻版，实际上是一个卷绕得很紧的、具有核心的尘埃带的星系，离开地球足足有4000万光年之遥。

仙女座星系在200多光年之外，很像是本星系群另一端的银河系的遥遥相对的雄浑对手。它卷绕紧密而有尘埃条带的旋臂发出妩媚的蓝光，核心周围覆盖着年老红晕星和星团。星系上下左右的星星点点会使人想起一句永远古老也永远清新的诗：天上星，数不清。

美国驻华大使馆新闻文化处编辑出版的，以《宇宙的诞生——哈勃太空望远镜揭开了宇宙的秘密》为题的图片报道，有几幅照片令人震惊、着迷：巨鹰星云。这是巨大而又挺拔嶙峋的星云，不知道它是怎样堆积的、怎样出现的，可以肯定它不是梦幻，而是物质；它不是虚空，却洋溢奥妙。这个名叫巨鹰星云的所在，据测算离开地球要比太阳远4亿倍。这里到处是一丝一缕卷曲的星际氢气，弥漫着，时而若有所思，时而跃跃欲试，并形成气柱，每个气柱的厚度等于太阳系的厚度。

寻找黑洞。哈勃望远镜拍摄的这张照片，显示出一个由冷气和尘埃组成的巨型圆盘，给一个设想距地球4500万光年的黑洞提供着能量。检索太空星云档案得知，此圆盘为室女星团12个最亮的星系之一——4261星系的中心地带发现的，其宽度有300光年。

圆盘的中心是一个还算清晰的亮点。那么，黑洞呢？

霍金说过，黑洞并非全是黑的。

据闻：黑洞就在那个亮点之中。

恒星之死。

宇宙星空是恒星的天下，而太阳不过是恒星之海中的一颗中等大的恒星。图片上三个气体光环围绕的那一个黯淡的亮点，便是离开地球16.9万光年的一个恒星的死亡图景。这三个光环中两个大的是红色的，我试图想象这两个光环。我这才知道我的想象力十分可怜，我只能说这是为恒星之死编织的花圈。天文学家告诉我们，这是1987年爆炸的一颗超新星，在最后炫目地闪耀之后，现在它死了。

没有哀乐，不用埋葬，它就是星坟。

现在我们回到太阳系。“太阳系从头到尾的一切，它的彗星、小行星和行星的运转中心，它的能量来源，它变化的操纵与处理，它主要运动、最亮的光、最重的质量的产生者，以及生命的维持者……无一不是太阳。”（大卫·伯尔格米尼《宇宙》）地球附近的宇宙一角的主宰，无疑是非太阳莫属了。

我们现在可以这样说：因为太阳和星云，地球将要出现了。

8.婴儿地球

道之为物，惟恍惟惚，恍兮惚兮，

其中有象，恍兮惚兮，其中有物。

——老子

太阳系形成的勾勒，其实就是太阳星云分化为原始太阳和星云盘，当一个日益收缩、紧密的原太阳出现时，星云盘便成了包围原太阳的外环体。在这一还显得零乱的外环体的星云物质中，地球已经萌芽其间了。

最早指出这个图景的是德国哲学家康德和法国天文学家拉普拉斯。1755年，康德在《自然通史和天体论》中，提出了他的著名假说：太阳系起源的星云假说。银河是一个扁球状星团，同时还存在着类似银河的“星团天体”；海洋潮汐会减慢地球旋转的速度。康德认为太阳系所在的庞大的恒星集团不是孤立在宇宙中的，而只是光的岛屿——宇宙岛——之一。

康德是一个名副其实的天体想象大师，他再一次为18世纪灿烂的人类空间探求，增添了堪称宇宙流的一笔。

1796年，法国人拉普拉斯在《宇宙系统论》中，提出了与康德类似的起源假说。他认为形成太阳系的物质，是团炽热的缓慢旋转的气体星云，因冷却而收缩，因收缩而加快了转动速度。惯性离心力增大，形状也发生了变化，形成一个脱离星云本体不被吸引着的气体环。星云本体进一步冷却收缩，分离对程反复重演，直到与行星数目相等的气体环形成为止。星云本体成为太阳，气体环凝聚成地球、月球等太阳系诸天体。

拉普拉斯的起源假说简单明了，很快为世人所接受。因为当时各种条件的限制，拉普拉斯并不知道康德已有星云起源假说在前，他们又都认为太阳系是由同一星云演化而来的，因而后人把他们的理论合二为一称为“康德—拉普拉斯星云说”。混沌中的创生已经透出曙光，在大宇宙之中，黑暗是无，微光正显示着有，景象渐渐明亮时，天上的“产床”或者大摇篮里，幸运与苦难便同时开始了。因为太阳射线的驱赶，最内的行星已经失去了它外层气体中极大部分烟云，保留下来的是较重的铁和炭石，成为固态物质，而把各种液体和气体包裹在自身内部。相比之下，地球的凝结情形是最为出色的，保持了较大的形体和重量，原地球形成以后最重要的事件首先是地核的形成，然后是地幔、地壳的初步密度分异。地球在形成之前，它的星云是何等自由自在，因而地球是苦难的。

地球在火与冰的演化过程中，后来竟成为一个如此美妙的天体，并且始终有月亮作为卫星跟随，地球是幸运的。这就是婴儿地球吗？

我们对婴儿地球所知的是如此之少，这也难怪，无论牛顿、康德、爱因斯坦、霍金等等，都难以计算出是地球的多少亿代之后的子孙了，我们说婴儿地球，其实也就是企图描述自有太阳系以来地球之上所有的母亲的母亲，谈何容易？关于婴儿地球是炽热的，还是冰冷的？至今科学家们还在争论不休。它的表面——这很容易使人们联想起新生儿的柔嫩稚弱——究竟是光滑细腻的？或者从一开始便是凹凸不平的？谁也说不清楚，谁也没有见过。

我们只能说，在某一无法形容的古老时期——大约50亿年前——尽管已经有宇宙了，但宇宙中还根本没有地球；我们还可以说，随着银河系、太阳系的形成，地球创生，初始条件既定之后，只需假以时日，地球便成了今天这样的地球了；

据地质、地球学家说，地球的童年是漫长的，从距今46亿年的形成时期起，大约延续到距今30亿年左右，一共15亿～16亿年。

毫无疑问，地球不是瞬息之作，对地球而言，一个漫长的童年期最生动不过地表明：任何创造都需要时间，任何伟大的创造都需要与其伟大相适应的、更为漫长的时间。促成一切变化的内因、外因，无不是由时间统率并贯穿始终的。

也许，从人类和其他生命的角度来看，婴儿地球的迟迟不肯走进少年和青年时期，正是为地球之生命的出现作着精密、细微的铺陈。难以诉说这一工程的浩大，因为不是人力所能，是自然力、是神的造化。比如大气。

在未有地球之前，无所谓大气。

那时的宇宙要比现在还要空旷许多，只有尘埃与气体组成的星云，看上去是绝对悠闲地飘来飘去。当太阳系演化开始，婴儿地球行将诞生的过程中，有少量的气态物质环绕，人称地球的大气奠基者——第一代大气——原始大气。有关原始大气的组成迄无定论，有人认为是以氢、氦、氖、氨、甲烷及水汽等组成。但是，原始大气对婴儿地球的看护时间是如此之短，大约几千万年后太阳活动开始剧烈，太阳风很快就把这一层也许是又薄又轻的大气刮跑了。这就是说，早期的地球一度曾经没有大气，只能以炽热而荒凉来形容它。那是残酷的岁月，而且一定很饥渴。

谁说我们的地球不是在苦难中成长的呢？

转动、转动，无休止地转动，一切都还迷茫的时候，地球开始冷却，薄薄的地壳形成，频繁的火山喷发与造山运动，把大量的地球内部所含的气体释放出地表，笼罩在地球上空，看起来地球婴儿又有了新的“外衣”了，这是第二代大气——次生大气。

千万不要说我们的婴儿地球——原地球——是一个死寂的星球，一切都在酝酿中，一切都在发生中，一切都在神机妙算的运行中。

次生大气形成，但没有氧气，这是疏忽吗？不，恰恰是没有氧气的次生大气促成了地球生命得以诞生：因为没有氧气便不会有臭氧层，来自太阳和宇宙的各种辐射可直达地面，为生命的出现提供了能量；同时也因着没有游离氧，地表上的有机化合物不致很快被分解。在太阳强烈的紫外线作用下——这一切地球都默默承受了——加上雷击闪电、原始大雨、陨石撞击和各种射线的交汇作用，经过亿万年的化合分解，地球上有了生命的最基础物质：氨基酸、糖、嘧啶……

原来包裹地球童年时代的次生大气，是孕育生命的先行者，是地球生命战略的一部分。在这之后，绿色植物出现，光合作用开始，大气成分再一次出现了革命性的变化。氧气出现了，氮气释放了，几十亿年的历程，现代大气才成为今天这个样子：如果按照体积计算，地球大气中的氮为78％，氧为21％，氩占0.93％，二氧化碳只占3.3／10000。

这是最适合地球生命的大气配伍，这样的不多不少的比例，这样的使生灵万物得以维持生命、繁衍生息的“处方”，最早是谁给出的？

曾经有论者认为，地球在古生代始有生物，但是现在已经发现，远在30多亿年前，婴儿地球所孕育的生命物质就已经诞生了。

据此，又有人认为，在久远的地球的婴儿和童年时期，地球上便有了初始的水圈和气圈，甚至可以这样说，地球走上独立发展道路后的第一步，便是原始地壳的改善和水圈、大气圈的初步形成。

希望旋转着。

生命蛰伏着。

那么，婴儿地球到底是什么样子的呢？

科学家们开始研究月球，不少证据及推想构成了这样一种观点：今天的月球大体上就是32亿年前的地球的面貌，因而有科学家已经把创生到15亿年间的地球，称为“地球的似月阶段”。

月球和地球是什么关系？对此曾经有过三种设想。第一类设想是由著名生物学家查理·达尔文的儿子乔治·达尔文（公元1845年～1912年）最先提出，并令世人大吃一惊的。他认为月球是在地球历史的早期分裂出去，旋转着的地球突然甩出去一大块所形成，而太平洋洋盆就是地球上留下的“疤痕”。

第二类设想也叫俘获说，谓月球在太阳系中形成后，被行经的地球引力所俘获，然后一见钟情成了地球的卫星。

第三类设想认为，当太阳系演变开始，地球和月球在大体相同的时间里，相近的空间位置上，由同样的初始物质组成。月质学及登月勘探、月球岩石的检测结果是：月球的内部结构与地球圈层结构极为相似；月壳的岩石密度较小，月核的岩石密度较大。月球演变的粗线条概况如下：

初始月壳大约在距今44亿年前后形成；组成原始月球的星云物质似在被近乎整体熔融之后，按照密度重新排列的结果；重物质下沉集中为月核，较轻的物质上浮成了初始月壳。

初始月壳的年龄确定为44亿年前后，意义非同寻常。我们已经知道，地球、月球和太阳系诸行星都是在距今46亿年左右的时间形成的。过了2亿年即有了初始月壳，那么顺理成章的推断便是：组成月球的物质按照轻重分化成月核、月幔、月壳的过程发生在月球形成后不久，相对来说这个过程比较短暂。

月球早期演变的历史，几乎全都留在月壳上了。距今40亿年～36亿年，月球上可以说风风火火，几无宁日。大量的陨石纷纷轰击月球，使月表岩石遭到变质和变形，塑造着环形山月表特征，陨石大量而持续的轰击，还激发了月球内部的火山作用。

距今33亿年前后，月球上再一次大规模火山爆发，月海玄武岩浆横溢，充填着环形低地。

距今32亿年之后，月球演变处在一种极其缓慢的基本停顿状态，内部活动减弱使岩浆作用趋向停止，月球上没有褶皱山系、裂谷、挤压而成的断裂。每年月震所释放的能量，还不如地球上一次比较大的地震所拥有的能量。

地球表面无时不在进行的风化、剥蚀、搬运这样一些外营力作用，是离不开大气圈和水圈的。因为月球引力只有地球引力的1／6，所以在月球演变过程中，那些有可能形成大气圈和水圈的轻元素都跑掉了，月球现在没有大气圈和水圈，也许它从未有过真正意义上的大气圈和水圈。如此景况之下，月球的外营力作用，除了早期的陨石轰炸，便只有反复的热胀冷缩中月表岩石的物理风化，以及月岩颗粒的短距离搬运。

月球早期演变的结果是，月貌和月壳的构造、物质组成得以保持。月球似乎注定要成为地球的婴儿、童年时代的证明，我们每天晚上都能看见的月相，是一种提示：婴儿地球曾经就是这样的。

当月球的演变基本停顿，地球却在继续演变之中。内营力与外营力使地球早期的地貌、地壳破坏无遗，以后出现的海洋、陆上植物又使地表得以在波涛及绿色下层层覆盖。到哪里去找最早的陨石与火山？到哪里去问初始的环形地貌？

有时候，荒凉铺陈着，在无人之处；有时候，历史隐蔽着，在有人之地。

是月球告诉我们，在距今40亿年~36亿年前后，地球也同样经历了来自九霄云中的大星陨石撞击，以及普遍的火山爆发。现在还很难说从天而降的轰击与熊熊火山的喷发，是先后发生的还是交叉重叠的，可想而知的便是早期地球所经历的火与石的煎熬及打击的童年，是何等艰难，那遍体伤痕可谓惨不忍睹。也有科学家认为，这是地球的必经之路，如果不是这样的烤灼、磨练，地球的生命历程便不会如此坚实、富有、遥远；因为地球还要付出太多太多、地球还要供养太多太多；那时候距离人类的出现还很远很远。距今33亿年前后，当月球再一次为火山作用所改造时，地球的大致情况也似乎差不多，总的趋势是地球物质按上轻下重的顺序，进一步完成密度分异作用，同时地壳厚度增加，变得老练、趋向成熟。这种陨石轰击、火山爆发的场面，如果实在要用比喻的话，笔者曾想到了儿时见过的乡村铁匠作坊，在孩子的眼里那火焰之红艳、炽烈，扑面而来的热浪，难以忘怀；而与此同时铁砧上的击打声在一个领头人的指挥之下，错落有致、清脆悦耳，火花四溅；然后是一把精美的镰刀的诞生。

如是观之，我们很难说火山爆发仅仅是火山爆发，陨石落地仅仅是陨石落地。是地心深处的火山自己想爆发呢，还是地球需要火山的爆发？是九天陨石自己想寻访地球呢，还是地球需要陨石的击打？更可以想入非非的是：有没有一个冥冥中的掌握火候、拧紧“发条”的作坊之主、那大智大慧大慈大悲者？他是谁？他是恍惚，他是道路，他是玄妙……

我们已经看见，即便在地球的婴幼时期，地球也不是无所作为的。近十多年间，科学家在年龄为35亿年的早期沉积物和陨石中，发现了有机分子的遗迹，和实验室里获得的蛋白质滴状物相似，推测是地球极早期的有机物，人们也称之为非细胞生命。

生机已经在蛰伏中了。我们甚至可以这样说，地球从一开始便蕴含着生机勃发，在后来的人类看来都是灾难性的却又轰轰烈烈的早期演变中，假如允许我这个非地质学家的外行猜度，地球必须完成的是这样两个使命：创造自己的经历，坚持自己的方向。

因此，地球虽然是普通的，却又注定是一个非凡的天体。太阳系的成员包括我们称为太阳的一个恒星、9个行星、50多个卫星、大约50000个小行星、数以百万计的陨星以及约1000亿个彗星，外加无数的尘埃、气体分子和电离原子。

行星的英文名词源出希腊文（planetai），意为流浪者，这是指行星总是漂泊于恒星之间而不知归宿何处？

太阳系形成之初，众星便各有其位，各行其道。

最接近太阳的内行星是水星。水星无水，只有炽热。它的椭圆轨道一端与太阳的距离略小于4500万公里，另一端为6900万公里。因为没有大气层的保护，太阳风与太阳光使水星朝向太阳一面的温度高达427℃，而背着太阳一面的温度则降至-171℃。水星离开太阳如此之近，其质量却只有地球的1／20，表面的引力只有地球的3／8。这意味着如果从水星发射火箭，不用消耗太多燃料就可以飞向外太空，因为要达到的逃逸速度不是每秒11.3公里，这里逃离水星所需的速度，只是每秒4.2公里。它还意味着，水星的原始气体分子已全部消散在宇宙空间，而那些原始气体分子本来是可以形成大气层的，但太阳风却把它们都刮跑了。

1973年11月3日，美国“水手10号”宇宙飞船发射成功，飞行140多天后于1974年3月29日到达水星区域，探测器离水星表面最近时只有300公里，水星的部分真相终于暴露：水星表面密布环形山，有大有小，千姿百态，可与环形山著称的月球比美。不过月球环形山一般都在高地，水星环形山集中在平原区。水星的直径为4800公里，是地球的38％，水星表面有一个特大的地形构造，即位于赤道附近的卡路里盆地，直径约1400公里，周围是高2公里的环形山脉。水星研究者认为，这个大盆地，有可能是一次极为猛烈的陨石撞击后形成的，但缘何集中在水星的这一部位，而且显然是连续的三番四复的撞击，却无人可以解释。

同大多数推测相反，水星上有磁场，而且是两个极的耦磁场。

金星是颗明亮而美丽的星。它离开太阳的距离为第二，距地球最近。

1761年，当时世界曾为罕见的金星凌日现象震惊，所谓凌日就是看似金星从日面穿越而过的瑰丽壮观。俄国诗人罗蒙诺索夫是众多的地球上守望此一时刻的观星者之一，根据金星圆满的边缘状态，罗蒙诺索夫准确判断并发现了金星大气。人们又怎么知道金星上的风暴闪电？

金星60多公里的高空中，风速为每秒100米，地球上12级台风的风速也只是每秒32米。1978年9月，前苏联发射的“金星12号”探测器到达预定地点后，发送了一个着陆器并朝金星下降，在很短的距离内，记录下的闪电竟达1000次，其中有一次为长达15分钟的长时间闪电。

金星的大气层连绵而浓密，它似乎不喜欢被窥视，直到20世纪60年代初期，科学家才弄清楚金星的一天有多长——它自转一周需时为8个地球月。金星的自转方向与天王星除外的所有行星正好相反。如站在金星的北极看金星的自转，正好是顺时针方向，在金星上仰望天宇太阳是西升东落的。金星的大气成分主要是二氧化碳，达97％，低层为99％。浓密的金星云层主要集中在100公里以下的大气中。而在金星地面上空大约40公里范围内，那浓浓淡淡的云是由浓硫酸雾组成的，这样的云层肯定并不可爱，它使金星几乎成为“硫酸之星”，而金星又是如此地耐腐蚀，所为何来？不仅如此，金星还始终处在“温室效应”的笼罩之下。二氧化碳对光线来说是透明的，对热辐射而言是不透明的，金星表面的热辐射无法散逸到太空。为云雾所阻隔、困住，如同温室的玻璃困住热能差不多，这种“温室效应”使金星表面的温度，一般都在465℃～485℃之间。

金星能不荒芜？

金星明亮而美丽，金星灼热而凄凉。

金星是地球人的警醒之星。

地球已经开始被“温室效应”困扰了，随着无节制的人类活动的日益增多，向着空中排放的二氧化碳不仅改变了大气的天然比例，而且已经使温度持续上升。一旦迄今为止还被锁固在地球岩石中的更大量的二氧化碳释放出来，地球除了成为第二颗金星外，别无选择。

由太阳往外数，紧接地球之后的行星是火星，它离太阳22900万公里。

火星是太阳系中色彩独特的一个星球，它发红，红到鲜艳的程度，会使人想起火焰、红玫瑰。在观星者的眼里，它是困惑的代名词，中国的古人称之为“荧惑”。发明望远镜以后的最早的年代里，人们终于看清了这红色荧惑原来是大片红色沙漠，可是进一步的观察发现，在火星赤道地区沙漠上有既长又直且纵横交错的一些线条。某些天文学家迫不及待地宣称，他们发现了火星上的人工运河，用以灌溉这个正明显变得干旱的行星。火星从此变得更加扑朔迷离，直到1976年，“海盗号”太空船两次降落火星，均没有获得运河的资料，但是确实发现了火星上曾有流水的证据。“海盗号”拍摄到的许多业已干涸的水道，是10多亿年前火星洪水冲蚀出来的。

现在，火星上已不再有流水。

每天，当太阳热能到达火星时，火星表面的冰晶粒便直接化为水汽，到夜晚又变成冰晶粒。在火星表面的干旱的土地上，覆盖着橙红色的岩石、绵长的沙丘、高峻的山脉，以及能让美国科罗拉多峡谷相形见绌的更为巨大、深刻的峡谷。火星是壮观的啊，它的奥林匹克火山的高度，是地球之巅珠穆朗玛峰的3倍。关于火星的猜想，看来还不会沉寂下去，这是因为火星在先前确实有过烟波荡澜的水，火星大气的组成除了主要是二氧化碳外，还有氧和氮。1996年8月19日，美国《新闻周刊》发表了题为《来吧，火星》的专题文章。

文章说，一个科学家小组向全世界宣布，他们对来自火星的一块重1.9公斤的陨石研究两年后，发现了火星生命的证据，这些证据是：

一些复杂的分子，看起来像地球上细菌产生的那种菌体，以及看起来像化石细菌那样的细管。任何一种单独的发现都可能被驳倒，但这几项发现加在一起，就足以使美国航天局在8月14日，举行了一次震惊世界的记者招待会。

这是一块来之不易的陨石，在南极阿兰山冰原上，它已经沉睡不知多少年了，其旅程的起点是火星，初始时间是40亿年前，当时这块陨石应是火星地壳的一部分。美国《新闻周刊》的文章还说，大约36亿年前，在岩石的小裂缝中形成碳酸盐微粒，像水管里的水垢一样愈积愈多，火星的气候逐渐变化，液态水开始消失。也许在1500万年前，一颗小行星或彗星撞击火星，并撞下一块火星地壳，它沿着绕太阳转的轨道运行，13000年前落到南极，又被一年一度的美国寻访者拾获，带到华盛顿，编号为84001号陨石。

只要让人类编上号，它就不再是自由自在的了。德国《明镜》周刊记者就来自火星陨石的美国的新发现，采访了长期从事生命起源研究的德国格丁根马普学会生物物理化学研究所所长、诺贝尔奖得主曼弗雷德·艾根。他认为人类不可能在宇宙找到知音，他说：“我们所在的地球的进化过程，是何等的艰难和难以想象，就证明了这一点。因此，人类在宇宙中是不可能发现更高级的生命，或者说是不可能找到智慧的，至少在可以达到的距离内是找不到的。但是，我们在科学方面有一条原则，那就是：什么时候都不应该不发表看法。”

火星，你听见地球上的争论了吗？

从火星向外看去，或者在火星出发背着太阳向外飞驰54700万公里，浩瀚的天空越发显得虚空又虚空。当然会有小行星，若落荒者，不知所措地转悠着。又小又崎岖不平的小行星是由岩石和金属组成的，加起来还不到月球质量的5％。第一个小行星是意大利天文学家基塞浦·皮亚齐于1801年1月1日晚上发现的，他把它命名为谷神星，它的直径约为1000公里。谷神星之后，又相继于1802年发现了608公里宽的智神眼，1804年找到了246公里宽的婚神星，1807年看见了537公里宽的灶神星。

小行星被不断地发现，而且主要集中在火星与木星轨道之间的一片广阔空间内，不知道是怎样来的，而且数量愈来愈多，天文学家估计的数字从3万到50万相去甚远。而比那些小行星更小的小小行星，如漂砾、卵石，则当以10亿计了。所有这些小行星中共有2000个曾被仔细观察过。

小如漂砾的小行星每年约有1500个与地球撞击，而最终结束漂泊的历程。大如飞山的小行星撞上地球的机会，大概每一万年发生一次，地质、地貌专家告诉笔者，如果不是大气的障蔽，以及地球上绿色植被的“贴身警卫”、复原作用，我们借居的这个动荡不宁的行星早已伤痕累累、不胜荒芜了。

火星与小行星之后出现的是木星。

木星是如此巨大，它的赤道直径超过14万公里，是地球的11倍多，它的体积为地球的1300倍以上；它的质量是地球的318倍还多一点，是其余八大行星之质量总和的2倍半。从任何方面来看木星都是八面威风的，它有已经确认的16颗卫星，其中“木卫三”是卫星世界中的最大者，直径超过5200公里。木星总是急匆匆的，它自转一周只需9小时50分左右，在赤道地区达到每小时45000多公里。高速自转引起的大气湍流程度极其猛烈，有色气体条纹在整个木星大气层中，勾勒出无数神秘的可见线条。一个直径大于地球直径的巨大红斑，已经在木星赤道以南徘徊了至少300年，它时而变淡成柔和的粉红色，时而变浓成橙红色。这一红斑使从伽利略开始的手持望远镜的观星者一律瞠目结舌至1973年，直到美国“先驱者10号”宇宙飞船拍摄到了红斑内部云层后才明白，那是大气的一个巨大的气旋骚动。

木星多风暴，木星有大磁场。木星以其无比庞大的雄伟，对周围的物体能施展强劲的引力。以至于有一群被称为“特洛伊群”的小行星，心甘情愿地为木星所控制，精确地沿木星绕太阳的轨道运行，9个为木星开道，5个为木星断后。

土星是人类早期的观星者用肉眼看到的五大行星中的最后一个，伽利略用望远镜搜索土星之后说，这个奇怪的星长有一对“耳朵”，实际上这是土星光环。这些光环在土星表面上空伸展137000公里远。无论大小还是质量，土星在太阳系均仅次于木星位居第二，可是它的密度却不可思议地只有水的7／10，如果能找到足以容下它的海洋，土星将会漂浮在蓝色波涛之上。

从土星再往外14.5亿公里远才到达下一个行星——天王星——这个距离是土星到太阳的两倍。天王星是由威廉·赫歇耳偶然发现的，最初他以为这是彗星，几个月之后才计算出它围绕太阳的运行轨道。到1978年，还发现天王星至少有8个光环。

天王星的赤道与其轨道平面的倾角为98°，地球只有23.5°，也就是说它不像地球那样倾斜着绕太阳运动，而是舒适地“躺”在自己轨道上自转和公转的。

海王星离开太阳更加遥远了，远到45亿公里。

海王星的发现是牛顿天体力学直接推导的结果，在发现天王星以后的60年内，天王星运行轨道的太过不规则，使天文学家推测还有另一颗对天王星有摄动作用的行星。19世纪40年代，英国数学家亚当斯和法国数学家勒维耶，分别计算出了这一深藏不露的行星的位置。1846年，一位德国天文学家按照勒维耶绘出的数据，把望远镜对准数字指示的方位，只半个小时这颗后来被命名为海王星的行星便出现了。它是个淡绿色的天体，围绕太阳公转一周需166个地球年。从1846年人类开始捕捉到它的星光算起，至今还没有走完绕太阳一圈的旅程。

发现总是与发现连接着。

海王星之后，天文学家的想象没有停顿，1930年，克莱顿·汤顿发现了冥王星。这是一颗真正远离太阳的、太阳系中迄今为止认定的最后的行星。它的亮度只有海王星的1／700左右，运行轨道十分古怪，其一端与太阳的距离为76亿公里，另一端则是45亿公里。不少天文学家据此认为，冥王星曾是海王星的卫星，后来在太阳系形成初期脱离。按照这种假设推想，当太阳开始发光时，它把海王星大气层的大量气体驱散，质量与引力为之锐减，使冥王星趁机飘离独立，由卫星而成为行星。

在太阳系中，冥王星的一年时间最长，它绕日一周需时不少于248.4地球年。冥王星也是所有行星中最为冰冷的一个，气温在-146℃～-299℃之间。

冥王星还是太阳系中惟一一颗至今没有人造探测器造访过的行星，它离开太阳如此之远，它是彻底被太阳忽略了，所获得的光和热还不及地球所得的千分之一，它孤独而瘦小，其直径只有2300公里。

冥王星轨道外，便是太阳系寒冷而寂寥的边缘了。

太阳系的边缘几乎没有阳光。

漫游于太阳系那冰冷边缘的天体，是超过1000亿的彗星，相比起来，它们的自由已经到了不知所措的地步，这个松散的各自纷飞的太空流浪者群体，除了同属太阳系之外，就是对这边缘的莫名其妙的流连了。作为天体，运行是它们的生命，无论如何，这些彗星也孜孜不倦地绕日飞行，还围绕太阳系作晕圈式运行，并且向着近太阳系恒星的后院伸展16万亿多公里。它们固执地保持着和太阳的距离。

也有极偶然的机会，极少数的彗星闯入太阳周围的高热中心区，使人们一睹其风采，并让天文学家有机会研究它们：彗星不过是冻结气体与粗砂岩的堆积物，直径可能只有几英里，密度比水小。当它接近太阳运行时，太阳辐射使它的外层汽化而形成彗发，同时又把这汽化物质的一部分逼向外层空间形成高贵、典雅的彗尾。这时候，彗星的整个体积可能大于太阳所占的空间，而实质上这一彗星轻如蝉翼，其重量还不到太阳的1／1000万亿。当它更接近太阳时，太阳的粒子流便进一步将其瓦解，使彗尾伸到更远处。1843年的一颗大彗星拖着一条8亿多公里的彗尾，人类算是大开眼界了。

最早认定彗星是太阳系成员的，是埃德蒙·哈雷（公元1656年～1742年），他认为大多数彗星可能还是太阳系最早的成员，自远古时候起就在自己的轨道上运行，偶尔也有从寒冷混沌的太阳系边缘飞回中心地区的，极有可能是被某某恒星或某某行星所吸引而被“踢”出轨道的。此种情况下，这一颗“误入歧途”的彗星大体上有三种选择：被扭曲进一条新的轨道，如哈雷彗星，每76年穿返太阳系一次；也可以作一次绕日之行，然后回到原先的领域中；被拉进太阳系深处，最后分崩离析。

美丽不会恒久，辉煌导致崩溃，对彗星来说，过分接近太阳是既美妙又危险的。

太空中到处是距离的神机。略述太阳系的大大小小的其他成员之后，我们再来观察并体会地球。当太阳系形成，众星各就各位、各行其路、各有轻重、各有风姿，就在这同属“婴儿”年代之际，轨道与距离已经给出了，婴儿地球实际上就是非同一般的了——因为它有着与众不同的距离。

只有地球，距离太阳不近也不远，因此温度适宜，水能保持液体状态，而且地球上有如此之多的水，湿漉漉的时候，总是可以孕育生命和灵感的时候。

就连地球的大小、质量，也都是一切正好如此，这关系到非同小可的对氮和氧的保留。在地球大气层里，75％是氮，21％是氧，大气中的含氧量如果低于15％，人类及一切生灵都会窒息而死；若高于25％，地球上所有可燃物质便自动燃烧，地球成为火球。刚好介于15％及25％两者之间的21％，啊，人类该怎样赞美你——为着自由的呼吸。

美国电脑专家哈特曾经作过一次著名的理论上的统计：为使地球上的水保持在液体状态、亦即0℃～100℃之间，地球可以向太阳移近或离远多少？也就是说地球轨道允许出现多少偏差？

哈特的结论是：若地球在轨道上移近太阳5％，地球表面很快就会出现温室现象，地球将成为另一个金星。反之，如果地球轨道移远6％，地表便会出现严寒的冰川时代，类似火星。

有科学家这样说：如果进化论是正确的，生命是经过了30多亿年由无生命物质演化而来的，以上哈特的计算显示，那个“维持生命轨道”的距离差异是很狭窄的，最多不能超过6％。轨道的尽可能近似圆形，看来是达到圆满的要素之一。

相对火星、水星、冥王星等，地球轨道就要圆得像样多了，它离太阳最近与最远的部分只相差500万公里，相当于总距离的3.4％，这个微小的差距使地球能获得太阳的适量照射。

与地球邻近的火星，环绕太阳运行时的距离变化可达5000万公里，相当于总距离的19％，这样的轨道差异带给火星的是光和热的巨大的能量变化。假如把火星与地球的位置调换一下，在地球轨道上的火星能不能转出生命来且不说，在火星轨道上的地球的景况肯定是这样的，所有的海洋都会结冰，另一方面每年都有一些时候几乎跟金星与太阳的距离一样，那真是不堪设想了。

按照理论推算，宇宙之中类似太阳系行星系统的数以亿万计，倘若部分行星上有适合生命出现的条件，则理应有多种不同的文明存在。但事实上恒星很不容易附有行星，太空中大部分恒星是双星系统，两颗燃烧的恒星，一大一小牵引在一起，其他则是三星或四星组合，单恒星如太阳则少而又少。太阳系是否独一无二的单星系统呢？科学家有鉴于天宇太空的深远神奇，回答都是谨慎的，事实上人所不了解的也远远多于今天已知的。埃克尔斯认为，大约只有万分之一的恒星具备拥有行星系统的可能性，而迄今为止的观星、望远、太空船的深入探测都告诉人们：

只有一个真正的名副其实的行星系统存在，那就是我们的太阳系。期待着天宇深处的豁然开朗，又一个甚至更多的太阳系涌现之前，人类万不可忘记以感激之情向着苍天祷告：太阳、地球和月亮，我们的星星宝典，我们的生存空间啊！

大约十五六亿年的漫长的地球童年时期中，地球学家认为可以推断的另外一些情况是这样的：

距今47亿年前，原地球或者说婴儿地球其质量已经跟现在的地球相似了。不过，那时的地球也许还只是微星的某种集合体，它需要更加紧密，它在努力形成以地核为标志的内部演变。

婴儿地球在引力收缩和内部放射性元素衰变产生热的作用下，不断受到加热。当婴儿地球的内部温度足以达到使铁、镍元素熔融的时候，便向地心集中，形成地核。就地球内部的演变而言，这是婴儿地球最重要的时刻，从此它要走上相对独立发展的道路了。

9.少年地球

我们回忆的边缘也移动着，我们的回忆是一个伟大回忆的部分，那是大自然的回忆。

——叶芝

地球的童年时期是如此漫长，因而当笔者试图叙述少年倜傥的地球时，不能不投笔慨叹：16亿年就这样过去了！

地球的意义是从始至终。

地球的历程是包孕万物。

从婴儿地球到少年地球，这里丝毫没有断然的界线，而是延续与积累，是不断地完善，渐显生机荡漾。

我们不妨设想，当地球初始形成，有了地核，开始独立地在既定的轨道上运行，尽管其时地球是否处于熔融状态一直有争论，但它很热，很渴，需要水的滋养应无疑义。

那时还没有海洋。

海洋之于地球是如此的重要，它最终占有了地球面积的70.8％，它承担了生命最初的诞生和孕育，它完成了使阳光从一般的伟大到特别伟大的光合作用的程序，它使地球有了独特的姿态、风情及庄严妙相。

时下的地质学家通常认为，把地质年代浓缩在一年12个月之间，地球大事记的最简明的提纲很有可能是这样的：“地球最初在1月间形成，地壳最晚于2月间凝结，那么远古的海洋，往早里说，似在3月产生。依据同一标准，我们可以说最初的生物在4月出现，最早的化石在5月形成。以后的半年中，进化出早期海藻、软体动物、甲壳动物、初生脊椎动物、昆虫、鱼类、两栖动物等。恐龙大约在12月中旬主宰一切，人的时代要到一年最后一周的最后一天才告开始，而真正脱离动物上升为人，还是第365天夜晚10点才发生的事情。”（伦纳德·恩格尔《海洋》）

谁能告诉我们，远古的原始海洋是什么样的呢？

原始海洋的出现需要从热到冷的一个过程，只有当地表温度为水的沸点以下时才能形成。这个过程谁也说不清是几亿年还是几千万年，但，地球一如往常沉稳厚道、不急不躁，只有它才知道这一天肯定会不迟不早地到来。因为在地球凝结之初，就有水，这些水被封进岩石中了，这是极大智慧的安排，这是极其美丽的蛰伏，后来这些水被释放，水汽上升为大块集云，把地球裹得严密而厚实，部分地遮挡了阳光，地球稍稍得以从酷热中略有降温。这是了不得的开始，好比一个骄阳下的旅人，终于能找到一棵小树的树阴差不多的情况。因而即便那时大块集云形成的雨，一经落地便成为蒸汽，实际上正是这样的不知下了多少年的看不见的雨，孜孜不倦地在为地表岩石减热、散热，使地球能得以冷却。

这一天终于来了，地壳从岩石凝结的温度——538℃～1093℃，降低到了水的沸点100℃。雨点落到地上不再“嘶嘶”地冒烟，而是流动、集结，一开始的流动也太难、流程也太短；一开始的集结总也集结不到一起，因为尽管地球已经冷却，而地表仍然是光秃秃地燥热干渴的。那些雨水总是在将要流动时、正在集结时便渗入地下了。

你可以想象那种吮吸，或者渗透，从极干旱过渡到多少有点湿润的那种感觉，无论象征还是预兆，地球上开始有水了。接着便下雨了。

真正的滂沱大雨。

据地质学家说，那时下的雨和现在的倾盆大雨差不多，并无太多特别之处。大自然有的是时间，不停地下，不停地下，地球继续冷却，地球变成湿漉漉的了，江河湖海开始初具规模。这是地球生命历程中时间最长的一次降雨，显然地球远远不是为了解一时一己之渴，它需要足够大的海洋足够多的水，它需要涛声汹涌、波光流转，它需要为着生命的广大和美丽而作充分的储备。

美国地质调查所的威廉·鲁比认为，构成早期海洋的浅谷地所蓄的水，大约只有目前海洋存水量的5％～10％。然而，在千千万万年过去之后，水汽依然从火山、岩石孔隙中飘然而上，把水分带到大气层，然后成为雨，注入最早的海洋。地球上的一切看起来都带有地球的性格：

它不是瞬息之作，它注意各种细节的各个方面，但它又不是刻意为之而听其自然，所谓的方向性往往又和随机与偶然相交织。

早期海洋的海水含盐量很低，它几乎就是淡水，不过这种情况因为气候的变化而随之改观着。海里盐分的来源，一方面因为侵蚀使岩石破裂、大山磨损而把锁闭其中的化学物质释放，先溶于水再冲进大海；另一方面则来自海底下的岩石。通过对动物——包括鱼类的体细胞盐分的测试所得出的结论——比海水盐分低得知，海水的含盐量是在不断地慢慢增加中的。

原先的海水是一盆清汤，也几乎是淡汤，后来变成了有盐味的浓汤。

海水含盐量增加的同时，海水的成分也在发生变化，在35亿年前，地球上的海水是强酸性的，它是由地内排出的酸性气体转入海洋的结果，那时海水中缺少游离氧。由于酸性的海水对盐的破坏作用，其结果是得到中和，也就是说海水不那么太强酸了。

海洋成分的变化，也从一个方面说明地球在源远流长的演化中，又过去了几千万年甚至几亿年。

地质学家通常把距今30亿年～5.7亿年的这一段时间，喻之为地球的少年及青年时期，也叫前古生代、前寒武纪。

我们有理由推测，在距今30亿年之前，即婴儿地球时代，一旦最古老的海洋形成，地球上的水循环便已经开始了，而到少年地球时，这样的循环虽然还不足以改变陆地上荒秃的地貌，但在这往复无穷的循环之中，一切都在孕育、发生，水已经恰如其分地显示它的万物之源的清纯及高贵了。

水循环，是指地球表面的水在太阳辐射作用下，蒸发上升，遇冷凝结，再以降水的形式落到地表，丰盈江河，滋润万物。然后在重力作用下不断运动，又重新产生蒸发、凝结、降水和径流的往复循环。

这样循环的玄妙之意，远在现代科学作出解释之前，已经由我国古代大诗人屈原和唐代学者柳宗元，用诗的语言作出形象而深刻的表述了。

战国时代的楚国大诗人屈原（约公元前340年～公元前278年）曾作《天问》，满篇都是对关于宇宙、自然及历史的固有观点的怀疑及质问，怀疑作为起点本身就是回答，屈原的怀疑如鲁迅所言，“自遂古之初，直至百物之琐末，放言无惮，为前人所不敢言”。

怀疑者屈原已经在勇敢、智慧地触摸洪荒之初了。《天问》问世，中国历史上对《天问》作出回答的，惟唐朝柳宗元一人以《天对》相答。柳宗元明确提出“元气”是天地本源，又认为宇宙无边际、无中心、无角落，不是太阳在升起、落下，而是人跟太阳的方位起变化。《天问》与《天对》中有一段文字是关于水循环的，问也奇特，答也神妙：《天问》：“九州安错？川谷何？东流不溢，孰知其故？”《天对》：“……东穷归虚，又环西盈，脈穴土区，而浊浊清清。坟垆燥疏，渗温而升。充融有余，泄漏复行……”

这一问一答中，水循环的惟妙惟肖，已经尽遣诗人笔端之下了。

少年地球时的水循环态势，没有数据可查，而今天的地球水循环显然要壮观宏伟得多，不过需要指出的是循环机理却是一样的，再说即便以古海洋是目前海洋存水量的5％～10％计算，少年地球的姿态也可见一斑了。那么今天地球水循环是怎样的状态呢？

据计算，大气中总含水量为12900立方公里，而全球年降水总量

试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]

下载完整电子书