古代的人們深信:「地球是一個小小的暗色物體,孤懸在宇宙間。」
事實上,它不是嚴格意義上的「圓球體」,而是一個「橢圓體」,它與圓球的形狀相似,但它是兩極稍扁的球體。什麼是「兩極」呢?將一根毛衣針筆直地從蘋果或者橘子的中間穿過,毛衣針穿入和穿出的地方就是該物體的「兩極」。地球的一個極點位於深海的中間(北極),另一個極點位於高原的峰尖(南極)。
至於兩極部位的「扁平」問題,你大可忽略不計,因為兩極間的長度只比赤道直徑短三百分之一。換句話說,如果有一個直徑為三英尺的大地球儀(一般這樣巨大的地球儀在商店中是買不到的,博物館中才有),你會發現,它的軸只比它的赤道直徑短八分之一英吋,這樣小的差距幾乎是看不出來的,除非其做工特別的精細。
雖然這個差距使那些極地探險者和地理學研究者產生了很大的興趣,但對於本書的讀者而言,知道這些就足夠了。你的物理老師的實驗室裡也許有個儀器會向你展示,哪怕是一粒微塵在沿著它的軸自轉,它的兩極也會變得自然扁平。去請教你的老師吧,讓他給你作一次演示,這樣會省得你親自到兩極作實地考察。
我們都知道,地球是一個行星(planet)。「planet」這個詞是從希臘人那裡流傳來的。他們很早就觀察到(或者他們以為自己觀察到),有些星星不停地在天際中運轉,而有的則靜止不動。於是,他們稱前者為「行星」(planets),或者「遊星」(wanderers),稱後者為「恆星」(fixed stars),由於當時希臘人沒有望遠鏡,不可能觀察到恆星的運行。至於「星星」(star)這個詞的來源也許與梵語的一個詞根「點綴」有關:點點繁星就像點綴天空的小火苗。現已無從考證,但這個比喻確實相當美麗而貼切。
地球繞著太陽運轉,從太陽那兒攝取光與熱。太陽的體積是太陽系其他所有行星總和的700倍還要多,其表面溫度接近6000℃,所以它給予地球的只是微不足道的一點點光和熱,我們也不必為了獲得的這點微乎其微的恩惠而心懷愧疚。
宇宙
在古代,人們相信地球就是宇宙的中心,是一塊被汪洋大海包圍著的乾燥陸地,就像穆罕默德的木棺或者斷線的風箏一樣,是完全懸在空中的。對於這種說法,只有少數幾個敢於挑戰真理的希臘天文學家和數學家(他們是第一批自己去思考問題的人)提出質疑。經過幾個世紀艱苦而執著的探索,那些先驅得出結論:地球不是扁平的圓盤,而是一個球體;它不是靜止地懸在空中,也不是整個宇宙的中心,而是以相當快的速度圍繞著一個更大的叫做太陽的球體在不停地運轉。
與此同時,他們指出,那些與所謂靜止的恆星相對而言在運動著的星星並不是在圍繞地球運轉。實際上,這些發光的小天體和地球一樣,是共同圍繞太陽運轉的行星。它們與地球一樣同屬於太陽系家族,遵循著同一種運行規律(這種規律決定著我們的日常作息,包括何時起床、何時入睡),沿著各自既定的軌道運行,如果偏離了這個軌道,就會毀滅。
那幾個小點就是我們所知的宇宙的全部
在羅馬帝國的最後200年裡,知識階層已經把這假說當成顛撲不破的真理,因為它是令人信服的,但是在四五世紀教會日益強大後,誰再宣揚這樣的觀點就極端危險了。如果有誰宣揚地球是圓形的,他就性命難保了。但是,我們不應該因此而過於苛責教會,因為那些教會最早的皈依者,大都是來自當時社會中的蒙昧的一些階層,他們堅定地相信:世界末日即將到來,耶穌將為了自己的子民回到他當初受難的地方,重審人間善惡,榮耀地重返塵世。這些基督徒堅信這是世界上唯一的真理。如果事情是這樣的話,那麼地球就是平的;否則,耶穌就得兩次重返塵世,一次到西半球,一次到東半球。這樣的事情簡直荒謬絕倫,褻瀆神靈。因此,地球絕不可能是個圓球。
教會用了近千年的時間不遺餘力地教導他的信徒:地球是個平的圓盤,是宇宙的中心。當時的知識分子,在那些在修道院裡的學者和新興城市中的天文學家中,他們並沒有放棄古希臘的地圓學說,只是他們並不敢公開談論這個話題。因為他們明白,公開討論這個話題只會打破數以百萬的蒙昧市民的平靜生活,而且還無濟於事。
但是,自此之後,基督徒們,除了個別的頑固者,還是逐漸地、不得不接受了地圓學說。到了15世紀末,古希臘的這個學說已經獲得了社會的普遍認同。它是建立在如下的觀察基礎之上的:
首先,當我們靠近一座大山或者一艘大船時,我們首先看到的是它們的頂部,然後才逐漸看到它們的全貌。這是毋庸置疑的事實。
其次,不管我們身處何地,我們的視野範圍總是圓形的。無論觀察陸地還是海洋,我們的視線總是在平行地移動,而當我們乘坐熱氣球升到空中或者站在高塔之上時,我們的視野就會很開闊,我們視野的那個圓形也就擴大了。假如地球是圓的,我們就會發現自己置身於一個橢圓的視野圈的中心。當然,如果它是方形的或者三角形的,地平線也應呈現出方形或者三角形。
第三,當發生部分月食的時候,地球反映在月球上的陰影是圓形的,而只有球形的物體才會有圓形的陰影。
第四,既然別的行星和恆星都是球體,那麼為什麼在幾十億的星球中唯有地球是個例外?
第五,麥哲倫的船隊向西航行了很久以後又回到了他們原來的出發地,庫克船長也有同樣的經歷,他帶領探險隊從西向東航行,堅持到底的人也終於回到了自己的祖國。
最後,當我們往北向著北極前進時,那些熟悉的星座(古人稱作黃道十二宮星座)就會越來越低,直至一個接一個地從地平線上消失,而當我們回到赤道地區的過程中,這些星座又會越來越高。
所有這些無可辯駁的事實充分證明了我們所居住的地球是一個球體。如果這些證據還讓你感覺不夠充分,你可以去找某個德高望重的物理學家,他會拿一塊石頭從高處墜落,以此來演示重力定律,這就無可辯駁地證明地球是個球體。如果他能耐心細緻地講解,我想你會理解其中道理,並且學到比我更多的物理學和數學的知識。
只有球形的物體才會有圓形的陰影
我還可以列舉許多科學數據來證實這一點,或許你會從中受益,但是它們對於普通人(包括我),這種運算總是不大適應。以光為例,光的運行速度是每秒18.6萬英里,只是一瞬間的工夫它已經圍繞地球運行七圈了。太陽光只用八分鐘就可以將它的光送到我們這裡,而木星只需三分鐘就可以把它的光送到地球上。離我們最近的恆星(比鄰星)的光要在四年零三個月後才能照到地球,而在航海中發揮極其重要作用的北極星的光從400多年前就開始出發了。
我們試著想像一下這個距離,一光年有多長,也就是一束光線在一年中所走過的距離:365×24×60×60×18.6萬英里。我想,大多數人都會被這個天文數字搞得很茫然。
我可以以我們都熟悉的火車為例,來說明這個問題:
一列普通旅客列車,日夜不停地運行,將要花260天的時間才能到達月球,而到達太陽需要300年。假如列車從現在(1932年)出發,它將在2232年到達目的地。到達海王星需要8300年,這還不算漫長,因為地球到太陽系外最近的恆星需要7500萬年,而從地球到北極星則需7億年。這真是一次極其漫長的旅行。如果以人類平均壽命70年(這還是一個過高的估計)作為標準,等到7億年這列火車才抵達終點時,地球上已經有1000萬代人相繼出生和死去。
地球在宇宙中的運行速度比最快的炮彈還快
而且,我們現在談論的還只是宇宙中我們所觀察到的這一部分。比起伽利略時代的天文學家利用的觀測天空的簡陋的儀器,今天的望遠鏡有了很大的改進,即便如此,它仍然有許多不完善的地方,只有等我們將鏡頭再擴大1000倍,我們才在天文學研究中真正取得了長足進展。由此可見,我們所談論的宇宙實乃「人類用肉眼或者借助光學儀器觀察到的那浩瀚宇宙中的那一小部分」。至於宇宙的其他部分,那些尚未觀察到的世界,我們還對它一無所知,甚至不能作出任何猜測。
在地球附近的數以萬計的天體中,我們有兩個近鄰,它們都在直接而顯著地影響著人類的生存,那就是太陽和月亮。太陽給我們提供光和熱。距離我們最近的月球則影響著海洋活動,幫助海洋產生一種人們稱之為「潮汐」的奇異的水流現象。
雖然月球的體積比太陽小得多(如果把太陽比作一個直徑為3英尺的圓球,那麼地球就只是一粒青豆,而月球就只能算是個針尖),但是由於月球離我們很近,所以月球對地球的引力要大於太陽對地球的引力。
潮汐
如果地球全部是由固體物質組成的,月球的引力就很難覺察。然而,地球四分之三的面積被海洋覆蓋,海水也會追隨著圍繞地球運轉的月球產生潮起潮落,就像紙上的鐵屑會跟隨從上面晃過的吸鐵石左右移動一樣。
就這樣,一條寬廣的幾百英里的水面在月光的引導下日日夜夜奔騰不息。當它流向海灣、港口或者河口時,海面就會緊縮,水流就會狂暴不已,激起20英尺、30英尺,甚至40英尺高的潮汐。在這樣的水面航行是十分危險的。當月球與太陽恰好在地球的同一邊時,對海水的引力就會更加強大,產生所謂的「滿潮」。在世界上的許多地方,滿潮就如同一次小型的洪水氾濫。
大氣層
地球四周被一層大約300英里厚的氮氣和氧氣圍裹著,這層氮氧混合物構成的大氣層就是我們所說的「空氣」。空氣與地球就像橙皮與它包裹著的橙肉,密不可分。
大約一年前(1931年),一位瑞士教授乘坐一隻特製的熱氣球升到10英里高的地方,這是人類首次進入大氣層的這一部分。誠然,這是一次偉大的創舉,但是地球還有290英里厚的大氣層等待著我們去探索。
大氣層與地表及海洋構成了一個實驗室,各種氣候,風、雪、雨、乾旱均在這裡產生。由於天氣在時時刻刻影響著人類的生活,我們就應該對此進行詳細的討論。
影響氣候(climate)變化的三個因素是地表的溫度、盛行風和空氣的濕度。「climate」的原意是指「地表的斜坡」。古希臘人很早就注意到地面越靠近極點就越「傾斜」,相應地其溫度和濕度也在發生變化,後來「climate」這個詞就用來表示某一地區的氣候狀況,而不是特指一個地理位置。今天我們說到一個國家或地區的「氣候」時,我們是指在一年四季中這裡主導的天氣狀況。
風
首先,我要講一講在人類文明的進程中發揮著重要的作用的神秘的風(wind)。如果沒有熱帶海洋盛行的有規律的信風,美洲大陸的發現就得推遲到蒸汽船發明的時代了;如果沒有帶來濕潤的和風,加利福尼亞地區和地中海沿岸的國家就絕不可能有現在的繁榮,以至於遠遠超過了它們東部和北部的鄰居。更不要說那隨風橫掃的飛沙走石,它們就像一張巨大的無形的砂紙,在幾百萬年後,就可以把地球上最雄偉的山脈磨平。
「wind」原意是指「蜿蜒而盤旋地前進」,而風就是一股從一處「蜿蜒」前進到另一處的氣流。那麼,氣流為什麼要從一處蜿蜒前進到另一處呢?這是因為一些地方的空氣溫度比其他地方的溫度要高,因此這些地區的空氣比其他地區的空氣要輕,所以這些地區的空氣就會不斷地向高空升起。溫度高且輕的空氣上升,下面就會產生一個真空帶,這時較冷較重的空氣就會代替它。
它們就像毛毯一樣溫暖我們
我們都知道如何在房間裡製造熱空氣——生只火爐就可以了。對於宇宙裡的茫茫星星來說,太陽就是一隻火爐,各行星就是等待加熱的房間。地球上最熱的地方當然是最靠近「火爐」的地區——赤道,而最冷的地方則是距離「火爐」最遠的地方——南極和北極。「火爐」使「房間」裡的空氣發生劇烈振蕩,產生一種循環往復的運動。空氣受熱後不斷上升,一直升到「房屋頂層」(大氣層的上方),但同時也漸漸遠離熱源,使溫度不斷地下降。冷卻的氣流逐漸變重,又回落到地面上。隨著冷空氣接近地面,它又離「火爐」越來越近了,於是,它再次變得又熱又輕,重新向上升去。如此週而復始,直至「火爐」熄滅。但是吸收了大量熱量的「房間的牆壁」可以保持「房間」的溫度,保溫時間的長短,就要看「牆體」的材料了。
這些「牆壁」就是我們所居住的地表。沙子和岩石與潮濕的沼澤相比,吸熱更快,散熱也快。這樣,沙漠在太陽落山後很快就會寒氣逼人,而森林則在深夜降臨幾個小時後仍然溫暖舒適。
水是名副其實的儲存熱量的倉庫。因此,臨海的國家和島國比起大陸深處的國家,氣候更溫和、更穩定。
太陽為地球提供熱量
我們的「火爐」——太陽,在夏天要比冬天向地球發送更多時間的熱量,而且夏天的陽光比冬天更炙熱,所以夏天要比冬天熱。不過,影響太陽作用的不止這些因素。在某一個寒冷的日子裡,如果用小電熱器在浴室裡加熱,你會發現浴室的溫度很大程度上取決於那個小電熱器擺放的角度。太陽也同樣如此。赤道一帶的陽光差不多是垂直地射在地球表面的。100英里寬的陽光幾乎可以均勻地照射在100英里寬的非洲森林或者南美荒原上,它所有的熱量差不多全部釋放在這裡,沒有絲毫浪費。陽光在兩極地區是斜射在地球表面的。一束100英里寬的陽光將覆蓋兩倍寬的地域或者冰殼上(插圖將比長篇大論更能說明這個問題),因此兩極地區獲得的陽光熱量就減少了一半。這就像一個可以使6個房間保持適宜溫度的火爐要為12個房間供暖一樣,其效果肯定會大打折扣。
實際上,太陽的工作程序比我們想像得更為複雜,它還有一個重要任務就是使地球周圍的大氣層保持恆溫。這項工作並不是由太陽單獨完成的,而是要借助於地球。當陽光穿透大氣層抵達我們的地球時,它並沒有直接影響地球的這層保護毯的溫度。陽光照射地球的時候,地球將太陽的熱量儲存,再將一部分向大氣層輸送。這就能解釋山峰的頂部為何會如此寒冷。因為我們攀登得越高,就越難感受到地表熱量的溫度。如果是陽光直接加熱了大氣層,大氣層再使地表升溫,那麼山頂就不會積滿白雪了。
降雨
現在讓我們把這個問題再深入一點。空氣並不是「空」的,它包含著很多物質,並且具有重量,因此大氣層底部的空氣就比高層的空氣承受著更大的壓力。如果你壓平一片葉子或者一朵花,你會將它夾在一本書裡,然後在這本書上再壓上20本書,因為你知道,只有這樣才能使最下面的書的壓力最大。同樣道理,我們大概不會料到,我們周圍空氣中的壓力會有那麼大——每平方英吋15磅。這樣的話,如果我們體內沒有相同壓強的空氣,我們就會被壓扁的。即使這樣,平均每個人也承受了3萬磅的壓力。3萬磅可不是一個小數字,如果你還心存疑慮,請你一個人去舉起一輛小貨車試試吧。
大氣壓也是在不斷變化的。這一點是17世紀中葉伽利略的弟子托裡拆利告訴我們的。他發明了氣壓表,這個著名的儀器使我們可以隨時都可以測量出空氣中的壓力。
托裡拆利的氣壓表剛投放市場,人們就開始用它來做實驗。他們發現,海拔每升高900英尺,氣壓就下降1英吋。隨後人們又發現了氣象學,氣壓表在研究大氣現象、預測天氣狀況中起了重要作用。
一些物理學家和地理學家開始猜測,氣壓的高低與盛行風的方向有某種必然的聯繫。為了找出這些盛行風的運行規律,人類花了幾個世紀的時間去搜集數據材料、總結規律,最終才得出明確的結論。研究表明,地球上某些部分地區的氣壓高於平均海拔氣壓,而有些地區的氣壓則低於平均海拔氣壓。這就形成了高氣壓區和低氣壓區。風總是從高氣壓區吹向低氣壓區,而風力和風速的大小則取決於這兩個氣壓區的氣壓對比度。如果高氣壓區的氣壓非常高而低氣壓區的氣壓非常低,風力就會十分強,甚至會出現旋風、颶風或者龍捲風。
暴風雨畢竟只是局部地區的現象
風不僅使我們生活的家園空氣循環,通風良好,而且它還給我們帶來降水。沒有雨水,動植物就不可能正常成長。
大洋、內陸湖和內陸雪原上蒸發的水分,在空中形成水蒸氣。水蒸氣被熱空氣攜帶著運動,於是,它的溫度逐漸下降,變為冷空氣。一部分水蒸氣遇冷凝結,形成雨、雪或者冰雹,降落到地表。
因而一個地區的降水幾乎完全取決於這一地區頂上的風。如果沿海地區與內陸被山脈隔開(這是很常見的),沿海地區必定十分濕潤,因為風在遇到山脈時被迫升高(這兒氣壓較低),離海平面越遠,它的溫度越低,水蒸氣就會變成了雨雪降落地面。當風抵達山的另一面時,它就變成了沒有雨水的干風。
熱帶地區的降雨豐沛而穩定,因為這一地區地表巨大的熱量使空氣升到很高的高度,水蒸氣遇冷凝結,就會形成傾盆大雨。由於太陽不是永遠在赤道上空,它會時而偏北時而偏南地來回移動,所以赤道地區也有季節之別,不過大部分只有兩個季節。兩個季節中間暴雨連綿,而這兩個季節則是滴雨不下。
有些地區常年處於從寒冷地區吹向溫暖地區的氣流控制下,沒有比這些地方更倒霉的了。這是因為,風從寒冷地區吹向溫暖地區的過程中,它們吸收水蒸氣的能力逐漸增加,空氣中的水蒸氣不會遇冷凝結化成雨水,所以這樣的地區10年都難得下一兩場雨,成為乾燥的沙漠。
關於風和雨就介紹到這裡。它們的具體情況將在下面章節中詳細探討。
接著,我要簡述一下地球本身的狀況,以及我們所居住的這層堅硬的岩石——地殼。
有關地球的內部結構有多種說法,但是還沒有一種說法能夠完全讓人信服。
地震
讓我們正視現實:人類能夠上天有多高?入地有多深?
在一個直徑為3英尺的地球儀上,世界最高峰埃佛勒斯峰(即珠穆朗瑪峰)只有薄薄一張紙那麼厚,而菲律賓群島東側海洋的最深處看上去就像一張郵票的鋸齒。我們從未到達過深海之淵,也從未爬到過埃佛勒斯峰之巔。我們曾乘坐熱氣球和飛機飛上高空,那高度也只比喜馬拉雅山的峰頂高一點兒,但是大氣層的三十分之二十九還有待於人類去探索。至於海洋,我們從未潛到太平洋四十分之一深的地方。而且,最高山峰的高度要小於最深海洋的深度。如果將最高峰都傾入海洋的最深處,那麼它的峰頂還要低於海平面幾千英尺。這是為什麼呢?至今人類還無法解答。
現代科學知識對地殼的過去的起源和將來的變遷一無所知。我們也不必再去研究火山,希望從中找到地球內部構造的材料(我們的祖先曾這樣幻想),因為我們已經知道,火山並不是那些被人們認為的地球內部的熱物質的出口。打一個可能會讓人討厭的比喻,火山就是地球表面的膿腫,雖然腐爛疼痛,但這只是局部的問題,而不是身體內部的毛病(這是作者因受當時的科學水平所限而得出的錯誤認識,因為火山就是由地球內部岩漿噴出地面而形成的——譯者注)。
目前世界上大概還有320座活火山。原來有400座,但是隨著時間的推移,有一部分活火山漸漸沒有了活力而退隱了,進入普通山峰的行列。
地表就像一塊多孔的海綿
大多數火山位於沿海地區。事實上,大部分地殼活動頻繁的地區都在海洋附近,例如日本就是一系列的島嶼(據地震儀檢測,日本平均每天發生4次輕微火山震動,每年發生1447次),最近火山爆發結果最慘痛的地方——馬提尼克和喀拉喀托——也是在大洋中央。
由於大多數火山都瀕臨海洋,人們就想當然地認為,火山噴發是由於海水滲入地球內部而引起的劇烈爆炸,使岩漿、蒸汽之類的東西噴發四溢,造成災難性後果,但是後來我們發現,還有一些活動頻繁的火山卻與海洋相隔很遠,於是上述理論也就不攻自破了。
另外,關於地球的表面,又是怎麼回事呢?過去,我們總是誇誇其談,說那些岩石超越了時間而亙古不變,以至於我們把不變的事物說成「堅如磐石」。然而,現代科學卻讓這種說法變得並不是那麼信心十足,它認為,岩石是在不斷變遷的。由於風吹日曬,山峰正在以每千年減少3英吋的速度變矮,如果沒有反作用力在抵消這種侵蝕作用,那些古老的山巒在很久以前就已經消失了。即使是喜馬拉雅山脈也會在1.16億年後變為平地。所以,反作用力是存在的,而且力量巨大。
山脈的隆起和銷蝕
為了對地表運動有個起碼的概念,請你拿出半打乾淨的手帕,將它們平整地攤在桌上,然後用手從兩邊向中間慢慢地拉動這半打手帕。你會發現,這堆手帕上出現了一大堆奇形怪狀的褶皺,有的像凸起的山峰,有的像低谷,還有的層層疊疊貌似丘陵。這些手帕上的褶皺就像我們的地表。地殼是地球這個巨大物體的一部分,在太空中高速運轉,它也在不斷地喪失熱量,隨著熱量的散失,就會緩慢地緊縮,由此引起褶曲變形,就像一堆手帕被擠在一起那樣。
據目前最權威的猜想(只不過是猜想而已),地球自形成之日起,其直徑已經縮小了大約30英里。作為直線距離,也許你認為30英里並不算太長,但是請記住,我們正在討論的是一個巨大的曲面。地球表面積是1.9695億平方英里,如果它的直徑出現縮小了幾碼這樣的變故,就會引發一場巨大的災難,足以毀滅全體人類。幸運的是,自然界是在一點一點地創造著她的奇跡,她會巧妙地保持著整個世界恰當的平衡。如果她要使一片水面乾涸(美國的鹽湖就在迅速地乾涸,而瑞士的康斯坦丁湖在10萬年後也將消失得無影無蹤),她會在另一個地方創造一片新的水面;當她要磨平一段山脈(歐洲中部的阿爾卑斯山將在6000萬年之後變得像美國大平原一樣平坦),她還會在地球的另一個角落再創造出一座高山。至少我們相信會出現這樣的情況。因為地殼的運動是如此緩慢而漫長,以至於我們無法觀察到正在進行中的細微變遷。
不過,情況也並不總是如此。大自然本身雖然這樣悠然自得,不慌不忙,但是,在人的推動和誘導下,她有時也焦躁得可怕。現在人已經發展到如此文明的地步,發明出蒸汽機和炸藥包這些小玩意兒,於是地表在轉瞬間就不得不發生翻天覆地的變化。如果我們的曾祖父和曾祖母能夠回到我們的世界與我們共度佳節,我相信,他們肯定認不出自己的牧場和花園了。我們對木材的如此貪婪,以至於無情地剝光了一片又一片山區的綠衣,將森林和灌木無情地砍伐殆盡,將連綿青山化為原始荒野。因為一旦森林消失,原來附著於岩石表層的肥沃土壤就會被雨刷得乾乾淨淨,露出貧瘠的山脊,並對周邊地區構成巨大的威脅。雨水沒有了草皮和樹根,便會化為洶湧的洪流,從山頂湧進山谷和平原,吞噬著它遇到的一切東西,以致生靈塗炭。
為什麼不自己去模擬一次地震呢?歐洲的冰川公元1932年我們所描述的這一切絕非危言聳聽。我們不必回到冰川時代,去看那大自然神秘的力量的「傑作」——北歐和北美大陸鋪上厚厚的冰雪,各個山脈留下險峻的危崖;我們只需回顧一下羅馬時代,去看看那些第一流的所謂的開拓者(他們不是古代「最講究實際的人」嗎?)是怎樣花了不足五代人的工夫就毀滅了原本可以保持穩定氣候的條件,徹底「改造」了他們那個半島的天氣狀況。西班牙人的鐵蹄,使南美洲勤勉而安分的印第安人世世代代耕耘著的肥沃梯田化為荒原。這是近在眼前的事實,毋庸多言。
公元前5000萬年
當然,對土著人進行剝削、奴役的最簡單的辦法就是斷絕他們的食物來源,用強制力使他們順從。正如我們的美國政府就在這方面做出了「表率」:他們把美洲野牛殺害殆盡,輕而易舉地將勇武的印第安戰士變成骯髒、邋遢的保留地教化居民。然而,殖民者的這些殘酷無情的措施最終將遭受懲罰。如果有人熟悉美國大平原和安第斯山脈的情況,他就會告訴你這是美國政府咎由自取。幸運的是,他們終於意識到了這一問題的嚴重性。現在,各國政府都不再容忍對土地的無恥侵害了,因為是土地給我們人類的命運帶來福祉。人類對地殼的變遷無能為力,但是我們能夠在一定程度上對地表的局部進行微小的改造,使大地多降甘露,使綠洲不再變成無情的沙漠。我們也許對地殼的深處一無所知,但我們至少對大地的外表略有所知。我們要憑我們的智慧和力量去創造全人類的幸福。
美洲的冰川億萬年前的各大洲與今天迥然不同直到現在,我們還沒有能力控制地球上較大的部分——佔地球四分之三的海洋世界是人類無法居住、更無力改造的。這些覆蓋地球的海水深淺不一。最淺處只有2英尺(濱海地帶),而最深的海溝則深達3.5萬英尺(菲律賓群島以東)。這些水體被人類劃分成三部分。最廣闊的水域被稱作太平洋,面積是6850萬平方英里,還有大西洋和印度洋,面積分別為4100萬平方英里和2900萬平方英里。除了海洋,內陸水面積還有2000萬平方英里,其中河流湖泊的總面積達到了1000萬平方英里。這些水域都不是人類的居所,無論是過去、將來還是現在,除非我們也能像幾百萬年前的祖先那樣,再長出鰓來。
如果我們將世界上最高的幾個山峰都傾入位於菲律賓和日本之間的海洋最深處(3.421萬英尺),埃佛勒斯峰的峰頂將在水下5000英尺處,其他的就更低了。世界最高的12座山峰依次為:
1.埃佛勒斯峰(29141英尺);2.干城章嘉峰(28225英尺),亞洲尼泊爾附近;3.阿空加瓜山(22834英尺),位於阿根廷;4.欽博拉索山(20702英尺),位於厄瓜多爾;5.麥金利山(20300英尺),位於美國阿拉斯加州;6.洛根山(19850英尺),位於加拿大;7.乞力馬扎羅山(19710英尺),位於非洲;8.厄爾布魯士山(18465英尺),位於高加索,歐洲最高峰;9.波波卡特佩特山(17543英尺),位於墨西哥;10.阿拉加茨山(17090英尺),位於亞美尼亞,當年諾亞方舟擱淺的地方;11.勃朗峰(15781英尺),位於法國境內阿爾卑斯山脈;12.富士山(12395英尺),位於日本。(在喜馬拉雅山脈中還有12座山峰比阿空加瓜山海拔高,但是由於它們鮮為人知,就不在此列舉。)
人類常年居住的最高和最低的地方分別是:1.中國西藏的嘎托(14518英尺),海拔最高的村莊;2.秘魯的喀喀湖(12545英尺),最高的湖泊;3.基多(9343英尺)和4.波哥大(8563英尺),世界上最高的城市,均位於南美洲;5.瑞典聖伯納關口的修道院(8111英尺)是歐洲最高的人類常年居住點;6.墨西哥城(7415英尺),北美洲海拔最高的城市;7.巴勒斯坦的死海,低於海平面1290英尺。
浩渺無垠的海洋乍一看似乎是對土地資源的一種巨大浪費,似乎人類應該為此感到慚愧。細想一下,在我們的可支配的土地資源中還有500萬平方英里的沙漠,還有1900萬平方英里像西伯利亞那樣近乎沒有利用價值的荒原,還有幾百萬平方英里的地區,由於海拔太高(如喜馬拉雅山和阿爾卑斯山)或者溫度太低(如兩極地區)或者濕度太大(如南美洲沼澤地區)或者森林過於茂密(如非洲中部的森林地區),都不適合人類居住,只好從算作「陸地」的5751萬平方英里的面積中扣除。這種土地情況使人們感到,如果我們再被賜予多一點兒的土地,我們會更加珍惜利用的。
然而,如果沒有巨大的海洋作為蓄熱庫,人類的生存就是一個非常大的問題了。史前時代的地理遺跡告訴我們,地球曾一度有相當大面積的陸地,比我們現在的要大得多,但是海洋面積卻比現在小得多,因此那個時期的地球非常寒冷。目前地球上陸地與海洋的比例為1:3,這種狀態是很理想的。只要這個狀態不發生變化,目前適宜的氣候就能夠長久地保持下去,人類的生存狀況就不用擔憂了。
宇宙中的鄰居
環繞整個地球的海洋和堅硬的地殼一樣,也在不斷地運動著。月亮與太陽的引力吸引著海水,使海水的高度不斷上升,其中又有一部分在白天熱量的作用下,蒸發轉化為水蒸氣帶走,而北極地區的寒冷又將其化為堅冰。從實用的眼光看,氣流或者說風,最直接地影響人類生活,因為它們影響著海洋。當你對一盆湯較長時間地吹氣時,湯會從你的嘴邊盪開。同樣道理,當一股氣流年復一年地不斷吹向大洋表面,海水就會順著氣流的運動方向向前「漂流」。如果幾股氣流從幾個不同的方向同時吹送,這些水流就會相互抵消。但是,當風向比較穩定時,就像赤道兩側吹來的風那樣,它們所產生的漂流就會成為穩定的水流。這些海流對人類歷史產生過重要影響,它們為人類創造出一片又一片宜人的居住地。如果沒有那些海流,一些地方也許還像格陵蘭島那樣,是一個堅冰覆蓋的嚴寒世界。
找一張海洋河流圖(許多海流和河流一樣)標出它們的分佈位置。我們可以看到,太平洋中最重要的海流是日本暖流,又名藍色鹽暖流,它是由東北方向的信風引起的。這條日本暖流完成了在日本海的使命之後,跨過北太平洋,又將它的福祉降臨阿拉斯加,使那裡的寒冷減弱,氣候更加適宜人類居住,然後,它又掉頭南下,給加利福尼亞帶來宜人的氣候。
談到海流,我們會想到墨西哥灣流。這條50英里寬,2000英尺深的神秘海流,在漫長的歲月裡,不僅不斷地為北歐地區提供著墨西哥灣的溫暖,還給英格蘭、愛爾蘭和所有北海沿岸國家帶來肥沃富饒。
墨西哥灣流
墨西哥灣流頗具傳奇色彩。它起初是北大西洋渦流。那時北大西洋渦流只是一種漂流,而不是海流。它就像一個巨大的漩渦,在大西洋的中部不停地旋轉,裡面裹帶著數以萬計的小魚和浮游生物,然後將它們捲入漩流中心,就像一片「藻海」或者「海草海」。這股渦流在人類早期航海史上非常重要。至少中世紀的水手們堅信,一旦航船被信風(北半球向北吹的風,由於地球自轉變成了東北風,稱為信風)吹入這片藻海,你就有去無回了,因為陷入藻海的航船迷失了方向,船上的水手逐漸飢渴而死,只剩下無雲的晴空下陰森恐怖的死船在永遠地上下漂浮,就像是一個對冒犯神靈的人的無言的警告。
當哥倫布的船隊平安地穿過這片沉寂的海水時,那些關於無邊藻海的神奇故事就顯得太誇張了。但是,時至今日,藻海對許多人仍是一個神秘莫測的名字,它的故事讓人想起中世紀但丁的地獄之旅。實際上,它遠不如紐約中央公園的那個天鵝池令人新奇。
再說一下墨西哥灣流。北大西洋的渦流的一部分最後進入加勒比海,在那裡從非洲海岸西行而來的一股海流加入了它。這兩股巨流匯合一處,便從加勒比海溢出,洶湧澎湃地流向墨西哥灣。
廚房裡的「墨西哥灣暖流」
墨西哥灣也無法容納這麼多海水,因而佛羅里達與古巴之間的海峽就變成了一個水龍頭,將這股暖流(80華氏度)從「水龍頭」裡噴瀉而出,形成了墨西哥灣流。從水龍頭噴湧出來的海流以每小時5英里的速度奔流前進,因此古代航船對它敬而遠之。航船只能繞道而行,因為逆流而上會嚴重影響航速。
墨西哥灣流從墨西哥灣出發,沿著美洲東海岸一路北上,直到最終被東海岸擋住,便向東折去,開始穿越北大西洋。在紐芬蘭的大淺灘附近,它與從格陵蘭的冰川地區流來的拉布拉多寒流匯合。拉布拉多水溫冰冷,而墨西哥灣流則溫暖而好客,這兩股巨流的突然混合產生了茫茫大霧,使這一片水域因此惡名遠揚。還有洋面上漂浮著大量的冰山,在過去50年的航海史上,它們也扮演著讓人恐懼和厭惡的角色。這些冰山是被夏日的驕陽從格陵蘭島堅硬的冰川上切割下來的(這個島有90%被冰川覆蓋),然後緩緩向南飄去,最後流進了墨西哥灣流和拉布拉多海流匯合所形成的巨大渦流之中。
這些冰山在海面上緩慢地飄動著,並開始逐漸地溶化。但是,融化中的冰山是很危險的,因為人們只能看到露出在水面的冰山頂部,卻看不見深藏在水下的那些嶙峋的邊角,這些邊角可以輕而易舉地將航船的鐵殼刺穿,就像一把利刃切黃油一樣簡單。現在,這部分海域已經禁止通行,各國海船都避開這裡,只有美國巡邏艦隊(專門偵察冰山的船,費用由各國共同承擔)則在此不斷巡行,炸毀較小的冰山,向過往船隻發送大冰山出現在哪裡的警告。然而,漁船卻對這一片海域非常青睞,因為這片海水裡有來自寒冷的北冰洋的魚群。這些魚群習慣了拉布拉多海流的低溫,遇到墨西哥灣流帶來的溫水就極為難受。當它們還沒有作出決定,是重返北極還是游過溫暖的墨西哥灣流時,法國漁夫已經將這些猶豫的魚兒收進了自己的網中。這些法國漁夫的祖先很早就光臨過美洲大淺灘,比其他人早好幾百年。離加拿大海岸不遠的兩個小島,聖皮埃爾島和密克隆島,是兩世紀前佔領北美大陸相當大地盤的龐大法蘭西帝國的最後兩塊領地,而且它們還見證了諾曼底漁民的勇敢。這些人早在哥倫布出生前150年就探訪過美洲海岸。
墨西哥灣流離開所謂的「冷牆」(由墨西哥灣流和拉布拉多寒流的溫差造成的)之後又繼續北上,悠閒自如地跨過大西洋,在西歐海岸呈扇形散開。它拍打著西班牙、葡萄牙、法國、英國、愛爾蘭、荷蘭、比利時、丹麥和斯堪的納維亞半島的海岸,給所有這些國家和地區帶去無比溫和的氣候。在完成了它的人道主義使命之後,這股奇異的海流夾裹著比世界上所有大河水量還多的海水消失在北冰洋的懷抱之中。北冰洋由於水量過多,消化不了這麼多海水,於是它也傾倒出自己的海流以求緩解,這就是格陵蘭海流,而我曾提到過的拉布拉多寒流就誕生於格陵蘭海流之中。
這是一個引人入勝的故事。
我真的很想再繼續講下去,但這一章的篇幅已經不允許了。
這章只是背景而已——關於氣象學、海洋學和天文學的總體背景,在這個背景下,我們這場劇中的角色開始各自登台演出。
現在讓我們暫時落幕。
當幕布再次拉開時,新的一幕劇就開始上演了。
下一幕將向你講述人類是如何學會穿越山川、駕馭海洋、尋找荒漠的。在我們將這個世界稱之為「我們的家園」之前,這一切都尚待征服。
現在,幕再次升起來了。
第二幕:地圖與航海技術