《大地记》是一本关于地理学的科普类书籍,由法国著名科学家法布尔撰写。全书分25章,讲述了我们安居的地球的方方面面,行文生动而又严谨:大到从地球的宏观环境,小到到一块陆地、一条山脉、一处河流海洋,极地、地心、崩落的山丘,作者皆系统、详致地讲述了相关知识。法布尔的文字历来通俗易懂而十分有趣,对读者有着极强的吸引力,《大地记》即秉承并凸显了这样的风格,是一部难得的科普佳作。
第一章
地 球
知名作家圣彼得·伯南丁曾说过他小时候关于地球与太空的奇怪想法。他认为,从表面上看,太阳是从一座山的背后升起来,再从另一座山落下去。他觉得天空就像一座蓝色的拱桥,或者像一个倒扣在地球边缘的碗。他想象着,为了不碰到头,他必须弯着腰行走才能达到地球的边缘。有一天,为了解除困惑,他决定去证实这一切。于是他准备了一些吃的东西,然后就出发了。他走啊走啊,走了好长时间,只希望可以快点亲手触摸到天空,可是这座拱桥在他前进的过程中却在不断地后退,好像永远都走不到尽头。最后他走得实在太累了,于是放弃了这次探险。但是,即使他沿原路返回了,他还是相信天空就是一座大拱桥,这样的话,那到达不了、摸不到它就很好解释了:他的腿不够长,力量不够大,所以怎样也无法碰到天空。
我亲爱的读者们,小时候你们应该也有过这种幼稚的想法吧:认为地球就是一片无限延伸的被蓝色的穹顶所包围的广阔土地,只是中间被山脉切割。但是现在我们清楚地知道:天空没有任何一个角落是与地面相接的,地面上也没有任何一个地方可以触碰到天空,因为任何地方天空的高度都是一样的。我们也知道:当我们直直地向前走时,会看到平原、山脉、海,却永远都无法走到地球的边缘。简单来说,地球是圆的。如果我们朝着一个方向一直走,最后我们还是会回到原点。
地球是漂浮在太空中的一个巨大的球体。假设在空中有一个用绳子系着的大球,球面上有一只昆虫。假如这只昆虫想要从球的一边爬到另一边,那么它肯定可以顺利做到,途中不会遇到什么障碍物,也不会有突起的障碍阻碍它前进。这与在地球上的我们是一样的,即使比起这只昆虫,地球上的我们显得渺小很多。我们从无数个不同的方向来来去去,未曾遇到过障碍物,也未曾触碰到天空,完成了最遥远的旅程,甚至是环球之旅,最后又返回到起点。照这么看来,地球就应该是圆的,是漂浮在太空中的一个巨大的球体。至于头顶上那个蓝色的穹顶,只不过是地球表面的空气折射形成的蓝色光线。
以下事实可以用来证明地球是圆的。有一名旅行者在去往一个小镇的途中经过一片很平坦的平原,在平原上没有任何事物会挡住他的视线,站在某个地方,他首先看到的就是小镇的最高处——尖塔的最高点。站在近一点的地方,才可以看见尖塔的整个顶部,然后是屋顶,最后才能看到整个建筑物。所以,随着距离远近的变换,我们首先看到的都是物体的最高点,最后看到的是最低点。假如地球是平的,那么就不是这样的了。站在任何一个地方,我们都可以直接看到塔的全身,而不是先看到顶部,然后再是底端。如图1所示,在塔的右侧,不论是站在A点还是B点,都可以直接看到塔的全身。另外,假如地球是圆的,那么远处的物体就会因为地球表面弯曲而被挡住,就像我们之前所讲的那样,物体将会从顶点开始慢慢出现在我们眼前。因此,如图2所示,站在A点的话,是根本看不到塔的,因为视线被地球弯曲的表面挡住了;站在B点,也只能看到塔的上半部分;而站在C点,就可以看到塔的全部了。
图1
图2
在陆地上,很少有视野那样宽广同时又规则的观察点,因为总是会有山脉以及数不清的植物干扰我们的视线,所以,任何塔或尖塔都是按照从顶部到底部的顺序慢慢映入我们眼帘。而海面突起的表面跟地球表面的弯曲度类似,那么在没有障碍的海面上,就可以很好地解释地球是圆的这一事实。
当一条船慢慢地向海岸靠近时,船上的人首先看到的是岸上建筑物的最高点,如山顶,接着是高塔的塔顶,然后才是海岸。同样,岸上人首先看到的是上桅杆,接着是中桅杆,然后是帆,最后才是船身。假如船是从海岸开走,那么如图3所示,这些物体消失的顺序将会与船开向海岸时的顺序相反,也就是说:首先消失在眼前的将会是船身,接着是帆,然后是中桅杆,最后才是上桅杆。
图3
地平线的形状也可以证明地球是圆的。“地平线”这个术语来源于希腊语,它的意思是“边界、界限”,用来指站在地面某个地方,视野所及的范围。
地平线好像把天空和地面连接起来了。当观察者站在绝对平坦的地面上时,将会形成一个以他为中心的地平线圈。地平线的形状在海上表现得更明显,它就像一个巨大的圆盘与蓝天相接。假如地球是平的,就只有视力的好坏会影响到视野,而且用足够强大的望远镜就可以看得到任何距离的物体,那么地球上的事物就一览无余了。但是真实情况并不是这样的:即使用最好的望远镜,也是看不到地平线另外一端的物体的。这么看来,地球就不是平的,而是圆的。我们来看下图4,一切就清楚了。假设球面上方有一条垂线OB,我们从A点往球面看,那么可以看到的是哪部分呢?答案很简单。我们以A为起点画一条直切线AK,K点与球面相切,这条线表示的就是视线,所有在这条线和A点之间的范围的都是我们能看到的部分,而超出这范围的都是我们看不到的。如果,我们再以A点画与AK类似的AP、AQ、AR、AS等无数条直线,这些线的另一端都是落在球面上,那么所有落在球面上的这些点最后将会形成一个完整的圆。从OB线上的其他点画类似这样的线,也会得出同样的结果。这么说来,不管在哪个点,如果我们所看到的地平线是一个圆的话,那么地球一定是个球体。
图4
这个被我们叫做地球的东西周长有4万千米。接下来我会讲明这个数字所代表的意义。如果你曾经爬过塔,当站在塔上俯瞰周围的景色时,你一定被眼前那无限延伸的土地给震住了,而那蓝色的地平线好像真的很遥远,在记忆中,那就是最遥远的距离。地平线离我们到底有多远呢?从塔顶我们到底可以看到多远呢?这取决于两样东西,塔的高度和地面的凹凸程度。我们再来看下图4,假设观察点不是在A点,而是在高一点的B点,那么视线的另一端将能落在球面的更远处,假设那是H点,那么我们的视野就更宽了。所以,由于地球是圆的,我们站得越高,就看得越远。
另一方面,在多山脉的地方,由于地面凹凸不平,视野就会受到影响,地平线也同样会受到限制。假如把地面看成跟海平面一样的平坦,同时把观察点设在142米高的斯特拉斯堡教堂钟楼上,在这种情况下,地平线周长就是40千米。假如有另外一个圣彼得·伯南丁,他拥有强壮的双腿,那么只要花上一天的时间,他就可以走到从斯特拉斯堡教堂钟楼上所看到的地平线;如果他做到了,那么第二天他可能没有勇气,也没有力气再出发了。我们的地球是如此之大,它的周长是4万千米,是我们从斯特拉斯堡教堂钟楼上所看到的地平线周长的1万倍啊。
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