地球的奥秘

出版时间:2008.5  出版社:中国市场出版社  作者:[法]J.H.法布尔  页数:262  译者:孙永华 陈超  
Tag标签:无  

前言

  本书对我们赖以生存的地球的基本知识给予了综合的趣味性的描述,将干巴巴的自然地理加以舒适惬意的具象描绘,将原本那些我们认为是枯燥乏味的知识变成了生动有趣的学习。  这些简单得如同平常聊天的描绘,对地球原本富有的魅力不会减少一丝一毫,虽然这里面也会有枯燥的国家、城市、河流、山脉的名称条目,这些干巴巴的词语对于我们极其渴望知识的头脑没有任何吸引力,但是我会用读者都能接受的最通俗的语言来描述这些自然知识,让你了解丰富有趣的地理概况。毫无疑问,在这里你会了解英属卡弗拉里亚省和桑给巴尔岛在地图上的位置,同时你会更好地了解地球作为一个整体的基本知识——地球的旋转、日夜的形成、季节的更替、陆地板块的形成、气候和海洋的形成等。通过死记硬背从地理课本上得来的知识告诉我们:火山就是一座冒着烟的大山,海洋就是一个大水库,地震呢,就是我们脚底下地面的抖动,冰河就是一座充满冰雪的大山谷。这些当然不够,我们还应该知道地球这个强大的自然机制是如何运转的,它的各部分都发挥着怎样重要的作用,这些知识才是无价的。本书将会向大家展示大自然创造的令人着迷的伟大奇迹。  J.H.法布尔

内容概要

  《地球的奥秘》对我们赖以生存的地球的基本知识给予了综合的趣味性的描述,将干巴巴的自然地理加以舒适惬意的具象描绘,将那些原本我们认为是枯燥乏味的知识变得生动而有趣。这些简单得如同平常聊天的描绘,让你更好地了解地球作为一个整体的基本知识——地球的旋转、日夜的形成、季节的更替、陆地板块的形成、气候和海洋的形成等。而且还让你知道地球这个强大的自然机制是如何运转的,它的各部分都发挥着怎样重要的作用。这些知识才是无价的。本书将会向大家展示大自然创造的令人着迷的伟大奇迹。

书籍目录

序言第一章 我们的地球第二章 万有引力:物体为什么会掉落第三章 地球对月球的吸引——月球围绕地球旋转的秘密第四章 地球的日运动第五章 季节更替和气候变化第六章 地球是一个两极扁平的扁圆体第七章 地球内部第八章 地震第九章 为什么陆地不会沉入海底第十章 火山第十一章 维苏威火山第十二章 火与水第十三章 山脉第十四章 河谷和平原第十五章 白朗峰第十六章 索绪尔攀登白朗峰第十七章 佩尔杜山第十八章 冰雪永远不会融化的地方第十九章 冰川第二十章 伟大的河流第二十一章 湖泊和喷泉第二十二章 海洋第二十三章 珊瑚岛第二十四章 潮汐第二十五章 极地

章节摘录

  第一章 我们的地球  世界知名作家圣彼得·伯南丁曾经说过他小时候关于地球和天空的光怪陆离的想象。他认为,光从地球表面来看,太阳从一座山上升起,到了晚上,就会从另外一座山上落下去。他认为天空就是一座蓝色的大拱桥,或者是一个倒扣在地球表面的大碗。他想象着,如果有一天可以在天空行走,那么他必须小心翼翼地弯腰行走,这样,他的脑袋才不会碰到茫茫天幕。一天,他终于下定决心要解除疑问,把这个事情弄个明白。这天,他挎上小篮子,带上午饭就出发了。他走啊走啊,走了好长时间,希望可以用手触摸到天空,但是天空似乎在跟他捉迷藏,当他前进的时候,似乎天空就在后退,他们始终保持着相同的距离,永远触摸不到。终于,小彼得疲惫不堪,疲劳战胜了好奇心,他放弃了这次冒险。后来小彼得总结这次冒险,他认为是自己的腿不够长,力量不够足,他还不能够走到足够远的地方去接触天空。  我亲爱的读者们,你们小时候是否也有这种孩子气的童稚想法?想象着地球就是一片无限延伸的广阔土地,同时被蓝色的圆形苍穹包围着,只是中间被海洋山脉所切割。现在我们都知道,天空并不是栖息在大地上,我们站在大地的任何一个地方都不会有碰撞到天幕的危险,因为在任何地方,天与地之间的距离都是一样的。你也知道,如果你朝着一个方向一直往前走,你会遇到平原、山脉、海洋,但是你永远也不会到达地球的边界。简单地说,地球是圆的,我们从一个地方出发,沿着一个方向一直走,最终我们就会回到我们出发的原点。  地球是一个巨大的球体,悬浮在茫茫宇宙之中,没有任何支撑。想象一下,如果用一根线,将一个巨大的球悬浮在空气中,在球面上有一只小昆虫,假设没有任何障碍来阻挡它的行程,如果它总是保持向同一个方向前进,它是否最终会回到它的始发点呢?我们人类相对于地球来说,就类似于小昆虫相对于你所能想象的巨大球体的关系,或者我们更加微不足道。假设我们不会遇到任何障碍,我们也接触不到天幕,即使我们从完全不同的方向出发,只要我们坚持朝前走,走足够足够远的距离,我们就可以翻越地球,回到起点。所以,地球是一个没有任何支撑、悬浮于宇宙的巨大球体。至于像“一座蓝色的大拱桥”一样包围着我们的天空,它只是地球表面空气所折射的蓝色光线形成的表象而已。  我们可以用下面的简单事实来阐述“地球是圆的”的道理。一个旅行者,想要到达前方的市镇,前方一片坦途,没有任何障碍阻隔视线。从远方看过去,那么这个市镇的最高点——尖塔的顶点是最先被看到的地方,旅行者再走近一点,尖塔的顶部、塔身,以及其他的建筑物都会慢慢呈现在他的视线中,因此,随着逐渐走近,旅行者眼中映入的事物是从最高点慢慢过渡到最低点。但是,如果地球是平的,这种情况就不会发生。如果地球是平的,不论在任何距离的情况下,我们都会看到尖塔的全部,而不是从顶部到底部逐渐被看到,就像图1所示。图1中有两个观察者——A和B,他们分别站在塔右边不同距离的地方,但是他们都可以看到塔的全部。因此,从另一方面来说,如果地球是圆的,远方的物体就会被地球表面的凸起球面所掩盖,当距离不断缩减,这些物体才会从顶部开始,不同程度地呈现。因此,在图2中,对于观察者A来说,塔身就是完全不可见的,因为地球球面阻碍了观察者的视线;观察者B只能看到塔的上面部分,塔的下面部分同样被地球球面阻碍;而观察者C却可以看到塔的全貌,一览无余。  事实上,地球上很少有如此合适的、开阔的、规则的地方让我们一览无余地观察,总会有那么多丘陵、山脉和数不清的植物阻碍我们的视线,妨碍了塔身从顶部到底部的逐渐呈现。海面依照地球的表面而形成球面,因此,在毫无阻碍的海面上,想要解释因为地球是圆的所带来的一切现象是十分容易的。  对于从海上驶入海港的船只来说,最先映入眼帘的是海港上的最高点,例如山峰的顶点。然后慢慢地高塔也会进入海员的视线内,最后海港沿岸的景象都会走进海员的视野。同样,对于海岸上的观察者来说,他们最先看到的是驶入船只的桅杆顶部,然后是上桅帆,再是下桅帆,最后才是船体。如果船只离港,那么观察者会看到船只以相反的次序逐渐消失——先是船体被隐藏,接着是下桅帆,再是上桅帆,然后是船体顶端,最后从远处看来似乎整个船只都坠入海中去了,就像是图3中所显示的那样。  关于“地球是圆的”的另外一个证据就是地平线的形状。“地平线”这个词来自于希腊语,意思是“被限定的,被束缚的”,意味着当我们处于一个空旷的地区,我们周围的这条线限定着我们的视野。  对我们来说,似乎有一条线,将地面和天空连接在一起。倘若在一个开阔的地区,比如没有任何瑕疵的平原,则地平线以观察者为心形成一个圆形。地平线形成的圆形在海上表现得尤为明显,水天一线的地方以船只为中心呈现出一个巨大的圆盘。如果地球是平的,我们对于地球表面的视野只会因为我们的视力范围受到限制,如果有一架超强望远镜,我们可以看到无限远的任何地方,那么地球表面就不会有可见与不可见地方的分界。但是事实完全不同,在地平线以外的地方,即使有最好的望远镜也完全无能为力。  因此,地球不是平的,而是圆形的。图4的表述会让你更清楚。在地球表面,假设有一条垂线OB,在OB线上选择点A作为观察点,观察者在这一点四处凝望,那么球面的哪一部分在观察者的视线中呢?答案很简单,从A点画一条直线AK,与地球表面相切,切点K就是直线AK与地球表面唯一的交点,那么K点就是观察者在A点沿AK方向所能看到的地球上的最远点,而K点之外的地方都是不可见的。同样地,我们从A点做出类似切线,如AP、AQ、AR、AS等,切点分别是P、Q、R、S,假设做了无数多这样的切线,与地球表面形成无数的切点,所有这些点连接成线,就会形成一个完整的圆,也就是我们所见的地平线,这个地平线限定了观察者从A点对地球表面的观察范围。我们从OB上任何一点出发都可以得出同样的结论。因此,地平线都是圆的,我们无论从任何地方看起来,地球也只能是圆的。  现在,我们称之为地球的这个巨大的球体,周长为4万千米长,这么庞大的数字意味着什么呢?下面我会为你们讲述得更明白。如果你曾经爬过高塔,并且在塔顶向外张望,你会被视野内无限延展的空间距离深深打动,那条蓝色的地平线,看起来如此遥远,在你的脑海中烙下印记,成为记忆中最遥远的距离。那么这时,你距离地平线有多远呢?站在塔的顶端最远可以望到哪里呢?这取决于两个要素:一是塔的高度,二是地面的平坦程度。再回到图4中,这回假设观察者不在A点,而是更高一点,在B点,那么很明显,视线的延伸距离也更远,视线最远点在地球表面H点,视野更加开阔。也就是说,因为地球是圆形的,你在地球表面站得越高,看得也就越远。  而在另一种情况下,地势不平坦的山脉地区,切割了我们的视线,破坏了我们的地平线。假设一下,如果地球表面像海面一样平坦,观察者站在世界最高钟塔顶端,即斯特拉斯堡大教堂(高142米),在这样的情况下,视线所及地平线周长为40千米。假如勇敢的圣彼得。伯南丁,有着一双强健的双腿,希望可以走到从斯特拉斯堡大教堂顶端钟塔所看到的地平线处,那么他需要整整一天时间。如果他成功地完成了这项任务,恐怕他没有勇气再开始第二天的行走。我们的地球如此巨大,它的周长有1000个这么长,需要1000天不间断地行走。  这时,你可能会问自己,当地球表面有那么多的高山与深海来破坏地球表面的规则性,地球仍然被说成是球形的吗?你可能会乐于承认海洋表面是球形的,但是认为陆地的表面完全不同。你会认为,除了地球表面的不规则性你什么都看不到。你会问,高峰、山谷、丘陵、平原、悬崖,在这一团混乱中,具有规则的球形吗?我应该如何从布满无限不规则的地球表面找出其中隐含的规则性呢?但是,请问,橘子是球形的吗?你会回答:当然是的。但是,请你仔细看,橘子皮表面皱皱巴巴,一点都不光滑平整。你会回答:这没有关系啊,橘子皮表面的不平坦跟橘子整体的大小来说,完全可以忽略不计,所以橘子是球形的。确实是这样的,那么同理,地球也是球形的,尽管地球表面并不平坦,但是地球如此巨大,即使是最高的山峰对地球来说也是可以忽略不计的,我会向你证明这一点。  把地球假想成一个直径为2米的大而光滑的圆球,按照正确比例在球体表面雕塑出地球上的主要山脉。位于亚洲中间地带的喜玛拉雅山脉的珠穆朗玛峰是世界最高峰。最高峰高于海平面8848米,高峰直入云端,烟雾缭绕,山脚盘踞着广阔的土地,相当于一个帝国的土地面积。渺小的人类面对这样一座大山会有什么感想?那么,我们把这座山在我们假设为地球的球体上以同比例展示,你觉得我们应该用什么材料来做呢?是一粒沙——会轻易地从你手中滑落的细纱,我们需要的是一粒1(1/3)毫米的细沙,巨大的对我们来说具有压倒性震撼效果的山峰,对于地球来说,几乎什么都不是。这个比例比水果皮上小丘胞相对于水果的比例还要小。欧洲最高峰白朗峰,高4810米,用直径是刚才细沙一半的小沙粒来表示就可以了。不需要重复更多的例子,你可以清楚地看到,球体表面布满无数不平坦、大小不均匀的小细沙,这就相当于地球表面布满大大小小的山脉丘陵,这完全不会影响到地球的形状。表面布满山脉丘陵的地球,按照同比例缩小,事实上就是一个表面点缀着细沙与灰尘的大球体。  地球是如何在宇宙中保持平衡的呢?是像寺庙穹顶的避难灯那样,从天空中垂下来一根链子悬挂着它吗?或者像是地球仪那样,被安置在一个支架上?成千上万的旅行者,他们四处行走,但是没有任何人在任何地方,看到任何种类的悬挂链和悬置支架,在我们居住的城市中,我们所接触的也只有大地、天空与海洋。因此我们得出结论,地球在宇宙中是独立存在的,没有任何支撑地存在于苍茫宇宙之中。  但是,为什么地球不会掉落呢?关键在这里。先自己思考一下,或许你自己就会想明白为什么地球不会掉落。抬起头来,你看到了什么?广阔的天空,无边无际的宇宙。如果站在正对着我们脚底的地球的另一端,会看到什么?仍然是广阔的天空,无边无际的宇宙。再往左或者往右一半的位置呢?仍然是一样的,总是一样的。到处都是一样广阔的天空,一样无边无际的宇宙包围着地球。  那么你告诉我,在这个任何地方都是一样的空间中,地球向哪一个方向掉落呢?如果你能,请告诉我,哪个方向是上,哪个方向是下。如果朝着天空的方向是“上”,那么别忘了在地球的相反面也是天空,那里也跟这里一样,到处都是一样的。如果对你来说,地球不能掉落进我们头顶的天空是很简单明了的道理,那么为什么你会期望地球掉落进我们下方的天空中呢?就像我们不会怀疑地球会从天空中升起一样,我们也不需要怀疑地球会落进天际。  这个问题,我们会在下一章进一步地详细阐述,我们会讲述物体掉落与地心引力的关系。首先,让我们来总结一下这一章的主要内容:地球是球形的,而且独立于宇宙之中。周长为4万千米长。它的半径,即从地球中心到地球表面的平均距离是6366千米…。地球表面即使是最不平坦的地方,对地球的形状都不具有任何改变意义。  第二章 万有引力:物体为什么会掉落  大家有没有听说著名的拉封丹的寓言故事《橡果与南瓜》,有没有因为盖洛的坏运气而哈哈大笑?人类在本质上都是有点自命不凡的,佃农盖洛看到南瓜长这么大,而它的瓜秧却如此细,他自言自语道:“这一切上帝当时不知如何想的,他可没把这南瓜安顿好!要是我的话,我考虑把它挂在一棵橡树上,那就挺合适的了。树果相配,应该如此。真可惜,我一点也没领会神父在传教时讲的:一切都应该是完美的。可眼前这颗不到我小手指粗的橡果为什么不长在南瓜藤上呢?上帝造物时肯定弄错了!这些果实如此生长,我越瞧越觉得别扭。”  这番琢磨着实令他困惑不解,他心想:人想得太多,庸人自扰觉就难眠。可他躺在一棵橡树下很快就睡着了。  这时一颗橡果掉下来,砸在他的鼻子上。他痛醒了,用手往脸上摸,橡果挂在自己下巴的胡子上。糟了,鼻子被砸伤了,于是他马上改变了口气。  “哎哟!”他嚷着说,“我鼻子被砸出了血!要是从树上掉下一个大南瓜,那我可就惨了。上帝不会看着这种事情发生,他肯定是对的。我如今才懂得了这个道理。”  我亲爱的年轻读者们,你们也会同意盖洛的话吧。如果橡树上长了一个大南瓜,这可是太危险啦。  如果说掉落的橡果让盖洛明白了“上帝是正确的”这个道理,牛顿则因为一个苹果的掉落,意识到天体的运行遵循着一定的法则。年轻的牛顿,充满着对知识的渴求,有一天穿过一片苹果林的时候,正好有一个苹果掉落下来。如果是我们,大概就会把这个苹果捡起来,然后吃掉,那么整个事情就这样结束了。但是,牛顿却产生了疑问:为什么苹果会落下来呢?这真是一个愚蠢的问题!  你会告诉他,苹果熟了,自然而然就会从枝头掉落了啊。但是,请等一下,先回答我一个问题,然后你会认识到小牛顿的疑问并不可以轻视。  苹果会从苹果树枝头掉落,但是如果苹果树像白杨树一样高,苹果还会落下来吗?毫无疑问,仍然会的。那么从高于苹果树十倍、百倍的高度还会落下吗?我们知道石头会从塔顶或者山顶掉落,所以答案仍是肯定的。最后,如果这棵苹果树因为某种奇迹,长成一棵“参天”大树,有100米、1000米、10000米高,苹果还会掉落吗?就像是我们坐着热气球升得越来越高,你从那里往下扔东西,这个东西会落到地面一样,你根本不用犹豫,答案是肯定的。从你所能想象的任何高度,苹果都会落下来。事实上,海拔越高,苹果降落到地面时的瞬时速度就会越快。  现在我们达成一个共识,即使苹果树长得没入云层,苹果总是会落到地面的。那么,如果我们把苹果换成铅球呢,铅球也会像苹果一样落下来吗?答案是一样的。很好,现在你已经了解到,苹果也好,铅球也好,不管从多高的地方,它们总是要落到地面的。那么,我想,如果铅球在遥远的月球上,它也会落向地球的吧。你认为呢?这个问题,需要好好思索一下,如果没有什么阻碍的话,为什么不会呢?你可能会回答:是的,我也认为它能掉落到地球上。  当月亮冉冉升起,抬头望一下天空,你是不是看到一个巨大的发光体,没有任何支撑地、孤零零地悬挂于夜空中?现在,注意了!就像你刚才说的那样,它会“哐”的一声,砸到我们身上,造成一次恐怖的袭击。月球是一个巨大的球体,其面积大约是地球的1/50。“哐”的一声,你惊声大叫,月亮掉下来了!我年轻的读者们,如果月亮真的掉下来,我们的牛顿就又需要坐在苹果树下进行思考了。如果月亮掉落下来,而且正好砸到我们身上,那将会是一个巨大的灾难,我们古老的地球也会分崩离析,被这个从太空来的庞然大物砸得粉碎。月亮确实在掉落,但是,这不需要惊慌:即使它一直在向地球靠近,地球与月球之间仍然保持着相同的距离。大家是不是已经迷惑了,这看起来似乎是世界上最相互矛盾的荒谬说法。那么让我们继续前进,找出一个对这个令人惊讶的事实的合理解释。

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