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长期以来,科学家与哲学家们一直努力探索地球起源的奥秘。但是,在科学发展初期,他们除了猜测之外,并没有更好的手段。18世纪,法国博物学家布封曾提出彗星碰撞假说。他认为:在很久以前,有一颗或很多颗彗星跟太阳相撞,从太阳上面碰下来的炽热团块“俘获”了周围的宇宙尘埃,它们聚集起来,分别形成了包括地球在内的太阳系八大行星。然而,彗星主要是由冰构成的,当它们接近太阳时,就会因受热而迅速变成气体,怎么能从太阳上面碰下来炽热团块呢?
后来,德国哲学家康德与法国数学家、天文学家拉普拉斯又分别提出了星云假说。他们认为,宇宙中充满了云状气体,即“星云”。星云群在转动的过程中渐渐瓦解,由于万有引力的作用,它们被压扁,然后形成了星体和行星。包括地球在内的太阳系八大行星,就是在大约45亿—50亿年前,通过类似的方式形成的。到了20世纪50年代,星云假说得到了天文学家们的证实。利用强大的现代天文望远镜,天文学家们观察到:宇宙空间中,有许多气体与尘埃所组成的星云,它们很可能就是星体的“孵化器”。这些正在形成星体的过程,跟星云假说所推测的太阳系行星的形成过程十分相似。而宇宙中存在着不计其数类似太阳系的星系。
按照现在流行的宇宙“大爆炸”理论,宇宙的形成,从100多亿年前的“奇点”开始。“奇点”是什么?它是从哪里来的?目前连宇宙学家们也不清楚。一般认为,奇点区域存在于“黑洞”的核心。黑洞是什么呢?黑洞并不是“洞”,而是一种质量无比巨大的天体,具有非常强大的引力,所有的物质被“只进不出”地“吸”进去,并被压缩成无限高的密度区域——“奇点”。
换句话说,宇宙被认为是从无限小、无穷热、无比高密度的“奇点”开始膨胀起来的。所谓“大爆炸”,其实是指这一膨胀现象。也就是说,奇点在最初形成之后,明显地膨胀变大(即“大爆炸”)并冷却,从极小、极热变成目前宇宙的大小和温度。眼下它依然在扩大并冷却着。
根据这一理论,地球只是一个微不足道的小小星球,在无限膨胀的宇宙中,与无数个其他星体碰巧聚集在同一个星系。我们所栖居的这个美丽星球,不过是宇宙中“爆”出来的一小颗“尘粒”而已,最终还可能会被吸入巨大的“黑洞”而永远消失。静下心来想一想,这一理论究竟会使我们对地球的前景感到无比恐惧呢,还是对宇宙的神奇感到美妙无比呢?这或许就是科学的魅力所在吧,它使我们对人类自身及其环境有了更深刻的认识。
沧海如何变成桑田
其实,地球形成之初,地表并没有海洋与江河湖泊,而是一个火山活动频繁、地震不断、陨石如雨的不毛之地。正是这些强烈的火山活动,释放出大量的气体(包括水蒸气),帮助形成了原始的大气与海洋。自从地球上有了海洋和陆地的划分,海陆变迁的历史就开始了。
古今中外的历史书上都有记载,人们曾在远离海岸的高山顶上,发现了如今只有在海边才会见到的螺蚌壳。早在公元前五六世纪,古希腊的哲学家、诗人色诺芬尼,就曾在内陆的山上发现了贝壳等海洋动物化石。他推断:这些山脉早先肯定位于海中,地球历史上曾出现過多次全球性大洪水和干涸的轮回。
然而,这一推断受到了基督教徒的反对。有人主张,那些螺蚌壳以及其他海洋生物化石,是诺亚大洪水把它们从大海里冲到山上来的;等到大水退却之后,就把它们遗留在了山上。
15世纪,意大利出了一位非常聪明博学的大学者——达·芬奇,他认为这是不大可能的。因为诺亚洪水是特大暴雨引起的,一般来说,雨水只会把陆地上的东西冲刷到大海里去,而不会反方向地把海里的生物冲刷到高山上去。他还发现,这些贝壳出现在不同的岩层中,所以不可能是一次特大洪水所造成的。
达·芬奇提出自己的解释:当陆地上的河水流到大海里时,浑浊的河水中携带着大量泥沙,它们在海里沉淀下来并淹埋了贝壳。此后,泥沙不断地层层沉淀、堆积并淹埋海里的贝壳。当海平面降低,海水消退,底层的泥沙经过脱水、挤压、固结而变成了岩石,里面的贝壳也跟着变成了化石。随着海底岩层的抬升,这些贝壳也就一起被抬升到高处。
岩石像一本地球历史的大书
丹麦医生斯坦诺在1669年进一步推断,最先沉淀形成的岩石位于最底层,后来沉淀的岩石位于它的上面,越往上的话,岩层越年轻。因此,岩石的层层相叠反映了地球历史事件发生的先后顺序。整套岩层就像一本地球历史的大书。下一期,我们就来谈谈科学家们是如何阅读地球历史这本大书的。
后来,德国哲学家康德与法国数学家、天文学家拉普拉斯又分别提出了星云假说。他们认为,宇宙中充满了云状气体,即“星云”。星云群在转动的过程中渐渐瓦解,由于万有引力的作用,它们被压扁,然后形成了星体和行星。包括地球在内的太阳系八大行星,就是在大约45亿—50亿年前,通过类似的方式形成的。到了20世纪50年代,星云假说得到了天文学家们的证实。利用强大的现代天文望远镜,天文学家们观察到:宇宙空间中,有许多气体与尘埃所组成的星云,它们很可能就是星体的“孵化器”。这些正在形成星体的过程,跟星云假说所推测的太阳系行星的形成过程十分相似。而宇宙中存在着不计其数类似太阳系的星系。
按照现在流行的宇宙“大爆炸”理论,宇宙的形成,从100多亿年前的“奇点”开始。“奇点”是什么?它是从哪里来的?目前连宇宙学家们也不清楚。一般认为,奇点区域存在于“黑洞”的核心。黑洞是什么呢?黑洞并不是“洞”,而是一种质量无比巨大的天体,具有非常强大的引力,所有的物质被“只进不出”地“吸”进去,并被压缩成无限高的密度区域——“奇点”。
换句话说,宇宙被认为是从无限小、无穷热、无比高密度的“奇点”开始膨胀起来的。所谓“大爆炸”,其实是指这一膨胀现象。也就是说,奇点在最初形成之后,明显地膨胀变大(即“大爆炸”)并冷却,从极小、极热变成目前宇宙的大小和温度。眼下它依然在扩大并冷却着。
根据这一理论,地球只是一个微不足道的小小星球,在无限膨胀的宇宙中,与无数个其他星体碰巧聚集在同一个星系。我们所栖居的这个美丽星球,不过是宇宙中“爆”出来的一小颗“尘粒”而已,最终还可能会被吸入巨大的“黑洞”而永远消失。静下心来想一想,这一理论究竟会使我们对地球的前景感到无比恐惧呢,还是对宇宙的神奇感到美妙无比呢?这或许就是科学的魅力所在吧,它使我们对人类自身及其环境有了更深刻的认识。
沧海如何变成桑田
其实,地球形成之初,地表并没有海洋与江河湖泊,而是一个火山活动频繁、地震不断、陨石如雨的不毛之地。正是这些强烈的火山活动,释放出大量的气体(包括水蒸气),帮助形成了原始的大气与海洋。自从地球上有了海洋和陆地的划分,海陆变迁的历史就开始了。
古今中外的历史书上都有记载,人们曾在远离海岸的高山顶上,发现了如今只有在海边才会见到的螺蚌壳。早在公元前五六世纪,古希腊的哲学家、诗人色诺芬尼,就曾在内陆的山上发现了贝壳等海洋动物化石。他推断:这些山脉早先肯定位于海中,地球历史上曾出现過多次全球性大洪水和干涸的轮回。
然而,这一推断受到了基督教徒的反对。有人主张,那些螺蚌壳以及其他海洋生物化石,是诺亚大洪水把它们从大海里冲到山上来的;等到大水退却之后,就把它们遗留在了山上。
15世纪,意大利出了一位非常聪明博学的大学者——达·芬奇,他认为这是不大可能的。因为诺亚洪水是特大暴雨引起的,一般来说,雨水只会把陆地上的东西冲刷到大海里去,而不会反方向地把海里的生物冲刷到高山上去。他还发现,这些贝壳出现在不同的岩层中,所以不可能是一次特大洪水所造成的。
达·芬奇提出自己的解释:当陆地上的河水流到大海里时,浑浊的河水中携带着大量泥沙,它们在海里沉淀下来并淹埋了贝壳。此后,泥沙不断地层层沉淀、堆积并淹埋海里的贝壳。当海平面降低,海水消退,底层的泥沙经过脱水、挤压、固结而变成了岩石,里面的贝壳也跟着变成了化石。随着海底岩层的抬升,这些贝壳也就一起被抬升到高处。
岩石像一本地球历史的大书
丹麦医生斯坦诺在1669年进一步推断,最先沉淀形成的岩石位于最底层,后来沉淀的岩石位于它的上面,越往上的话,岩层越年轻。因此,岩石的层层相叠反映了地球历史事件发生的先后顺序。整套岩层就像一本地球历史的大书。下一期,我们就来谈谈科学家们是如何阅读地球历史这本大书的。