大家达·芬奇/美国中小学生科学阅读系列

作者简介

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内容简介

达·芬奇造山 背景： 在这幅航天器雷达获取的西藏群山的图像上，沉积岩和火山岩看上去有 点发蓝，而花岗岩则呈现出了橙黄色。毫无疑问，如果列奥纳多·达·芬奇 知道今天的技术能使我们观看到山脉的内部，他一定会大为惊讶。 想象—下，在日记或周记里写下你最聪明的、最有思想的想法，记住， 将来有一天 你会再次翻看。合上笔记本，把它放到书架上一排排书籍的后面。若干年后 整理书架的 时候，你发现了自己当年写下的日记。你会从中找到什么，又会有怎样的感 觉呢？ 也许你会发现，在过去的这些年里，有人也提出了你当年的一些奇思妙 想。你也可 能会发现，自己的想法已经改变，因为那时的想法来自你早年的见识和理解 。我想你也 许会暗自骄傲，有些人和你当年的想法很相似，但你比他们想出来得早。你 还可能兴致 盎然地对比自己早年的想法和现在的想法。 如果列奥纳多·达·芬奇能活到今天，他也会为自己感到骄傲。他一点 儿也不会惊 讶，自己当年辛苦记录的观察结果和思想在如今仍然备受重视！他很清楚， 他的观点， 尤其是在地质学上的观点，在当时非常激进，甚至可以说是很危险的。他与 我们对地质 的看法的不同，肯定会激起他的好奇心。毕竟他的思想根植于500年前的另 一个时代， 和我们今天的思想大不相同。 事实上，在达·芬奇去世后的300多年里，记载了他全部想法的日记和 笔记分散在 许多书架的角落里。他的笔记被人们遗忘了，并慢慢远离了科学进步的道路 。他记录的 很多地质原理被他那些不知名的后继者们“再次发现”，一种全新的科学研 究方法被人 们广泛接受。 “人是自然界的模型。”达·芬奇在笔记本里写道。受到2000年前的希 腊哲学家亚 里士多德时代的传统思想的深刻影响，他相信人和地球都是由四种元素构成 的：土、水、 气和火。在地球上，这四种元素分别趋向于聚集在四个轻重不一的集结层里 ，但是它 们各自都没有达到完全的稳定：就像依照自然而塑造出来的人体一样，地球 一直在变化 着。水会从山顶流下，把岩石带入海洋。 达·芬奇想要了解水和地球的循环过程。他相信，“水能停留在山顶上 和血液能流 过人体头部的原因是一样的”。但是山峦又是怎么形成的呢？ 水的流动过程是一个未知的问题。达·芬奇只能推断，水肯定是通过某 个隐蔽的 “管道”从海洋流到山顶的。但是关于山峦的形成，他有实实在在的证据： 在距离海洋 很远的山峦上有海洋生物的化石。他断定，这些贝壳在变为山上的石头之前 ，都是浅海 的沉积物。这个想法非常正确！ 对于在意大利乡间发现的贝壳化石，达·芬奇做了大量深入的调查，以 反驳当时 被人们普遍接受的、解释贝壳化石存在的理论，并证实自己关于水和地球循 环的观 点。他一丝不苟地把自己的发现记录在笔记中，这本笔记后来被称为《莱斯 特抄本》 (参见20页)。 达·芬奇对其他解释化石形成的理论没什么兴趣。《圣经》里记载的大 洪水的故 事，以及古希腊人认为生物的形状是按照星星的形状在石头中被创造出来的 想法，在 达·芬奇看来都太荒唐了。他在笔记本里写道：“那些认为是诺亚时代的洪 水把这些生物 从遥远的海洋带到这儿来的人实在是愚蠢又无知。”并且批评“那些认为是 自然或上天 用神力创造了他们和他们生活的地方的人不学无术”。此外，他还说“但凡 头脑中有一丝 理性，也不可能产生这种想法”。 达·芬奇的推理能力是没有问题的。他一步步地拿出分析出来的数据， 抨击那些与 他的观点相悖的说法。达·芬奇问道：“贝壳怎么会在岩石里长成大小不一 的形状，却不 使岩石破裂？如果真的有过一场遍及世界的大洪水，当洪水退去后，那些水 又流向了哪 里？所有证据都不支持有过世界范围的大洪水的说法。活珊瑚和软体动物不 可能在40 个昼夜里到达400千米外的内陆，更别提跑到山上了。”达·芬奇注意到， 很多双壳贝类 的两个贝壳仍旧并拢着，看上去像是活的一样。他说：“如果这些贝类是由 混合着泥沙 的大洪水带来的，那么它们应该被泥沙裹挟在一起，散落在泥土里，而不是 像我们今天 所看到的那样，散布在各个地层中。” 不同地层的沉积岩不可能是一次大洪水的沉积物就能形成的，而是由多 次且历时 较长的洪水带来的沉积物所形成的。达·芬奇推断，有些贝类化石所在的地 方后来被抬 高成山峦，所以我们才会在山顶上发现它们。 达·芬奇意识到，现在发生的地质进程与远古时代发生的地质进程是相 同的。这可 是一种极其新潮的观点。今天的科学家也是通过研究现存的生物体，去了解 它们的祖先 是在哪种环境下沉淀并形成化石的。和达·芬奇一样，如果双壳软体动物化 石的两片贝 壳是合拢的，我们就可以猜测这个动物死在它之前生活的地方。如果化石贝 壳是破裂的 且杂乱地混合在一起，我们就可以认为它们是被远古海岸的大浪席卷到一起 的。 达·芬奇去世200多年以后，他的推理才成为普遍认同的地质学原理。 但由于达·芬 奇的手稿散落在各个地方而不为人知，后来的科学家不得不重复进行他的工 作，再次发 现漫长的地质年代、沉淀物形成地层的过程和化石在其中的重要作用。在公 元1800年 之前，大多数人还都认为地球是一成不变的。 P15-18