地球科学领域有哪些必读的经典著作?

天下地球日(4.22)将至,天下念书日 (4.23) 还会远吗?

地球是本对于光阴和空间的书,多少百年来的地学家们,试图用种种形式去解读地球这本「年夜书」,浮现了很多知名的论争,这些推进了地学实践的倒退和成熟。

下文所要引见的是,对于地学家们怎样读这本「年夜书」的书。

囊括 2 本奠定性著述和 1 本科普书本,

引见了地质学降生与倒退的来龙去脉,展现了地质学这门学科的外正在魂魄和志趣地点

莱伊尔:《地质学道理》;

魏格纳:《海陆的滥觞》;

许靖华:《搏击桑田—地学反动风波录》

(最月朔本猛烈推选,异样推选许靖华先生其余科普作品)


0.为何还要读典范?

提及迷信畛域的典范著述,起首想到的未必是北京年夜学出书社的迷信元典系列。

地球迷信有两本当选:莱伊尔的《地质学道理》,和魏格纳的《海陆的滥觞》。

就宛如,谈到物理学的典范著述,你会想到牛顿的《做作哲学之数学道理》,麦克斯韦的《电磁通论》等;谈到数学,你会想到欧多少里患上的《多少底本》等;谈到生物学,你会想抵达尔文的《物种滥觞》,等等。

这都是些出圈的著述,反而连业余人士都没有做到「必读」。

年夜多典范著述能够已「过期」,没有进修课本和论文,来患上体系前沿高效

但是,下文所引见的典范著述并没有囊括业余课本。

课本固然能够成为典范著述,但它的实用性和对象性更强,更适宜从业职员。

除非出田野,或者是睡正在试验室,应当很少有人会把业余课本当成枕边书。

此前也正在知乎上推选过地学畛域的一些业余课本,感趣味的能够移步:

课天性给咱们建设体系性学科框架,也供应了雄厚的内容,供咱们随时翻阅盘问。

典范著述是这门学科的缘起,个中实践兴许过期,读之对宣布期刊论文、评职称险些没有间接资助。

那末咱们还要读典范吗?我认为无比需要。

复旦年夜学哲学系王德峰传授曾正在一次演讲中,讲到如许一段话,粗心是:

当一个数学系的博士生导师,给他新招的博士生交待的第一个工作,让他去读欧多少里患上的《多少底本》,这象征着甚么?《多少底本》的多少学学问生怕你正在初中就已控制,你兴许已控制了很多多少学的学问息争题技术,但你未必领略了多少学的肉体,你要去触摸元典。

异样,咱们兴许看过很多课本,控制很多地学的学问,能意识岩石、剖析组织、能纯熟应用板块组织实践夸夸其谈,对地学界最新的发展了如指掌……

但是未必领略地质学的外正在肉体,这些鲜有先生能够传授。

这是一门学科的外正在魂魄和志趣地点,是最奋发夷易近气的内容。

纵然你没有懂地学,唯一高中天文的学问,也无妨读一本元典,感想学科建设之初的艰苦,范式反动时的荡漾,体味这门学科的奇特魅力与肉体内核,这些已丢失的货色。

我对此深有感想,自己对地质学的殷勤,确凿与较早地、依稀地打仗了这多少本典范无关。

尽管年夜部份内容都已遗记,但我长远却经常能够浮现出先进们的身影。

有个比喻说患上好,读过的书就像吃过的食粮,会化作咱们的血肉。

典范著述,更是云云。


1.《地质学道理》莱伊尔

莱伊尔是古代地质学之父。

地质学渐进论和「将今论古」的事实主义法子的奠定人均变说的重要叙述者。

昔时身为贵族的达尔文先生,便是读了《地质学道理》第一册才误入邪路,

口误口误,是关上新天下的年夜门。

以后达叔勇闯加拉帕戈斯群岛,捉虫逗鸟,与猴结缘,茅塞顿开,写下《物种滥觞》。

《地质学道理》是我的地质发蒙书。

2012 年,年夜学登科的谁人寒假,为了提早做点作业。

我坐正在母亲的缝纫机上,从中午蝉噪,读到夜间蛙声一片,泰半个炎天都给了这本书。

昔时还做了很多条记,惋惜当初没有正在案头,也未电子化。

当初再去看这些晚期学者(贵族)们对地质征象的剖析,有很年夜的范围性,

但是满盈了思维的抽芽和试探的兴趣,地质学恰因此此起头。

这本书后面的章节,重要引见了地学降生之初的频频症论断争:火成论水成论渐进论灾变论

后面主体全体纪录了莱伊尔正在各地停止的迷信调查,对其渐进论和将今论古思维的倒退和应用,和对古人钻研的评估。

这本书有好多少卷,前后出书于 1830 年前后。

此前的地学思维,遭到《圣经》「年夜年夜水」等创世思维的重年夜影响。

论争中,菜伊尔宽泛而体系地论证了渐进论的外围“将今论古”的事实主义实践和法子,并概括成为一句名言:「当初是相识已往的一把钥匙」

莱伊尔以渐进论批驳了居维叶对于地球汗青屡次灾变的实践。

地质学通过对灾变论的批评,抹去了居维叶给地球倒退史涂上的神奇色调,把地质学引向了退化、迷信的倒进路线。

正像恩格斯正在《做作辩证法》一书中指出的:

莱伊尔第一次把感性带进地质学中,因为他以地球的急速的变迁如许一种渐进感化,接替了因为造物主的一漂亮发所引发的骤然反动。

莱伊尔以后的地质学逐步开脱了「年夜年夜水」、「神创论」等神奇主义思维,

「将今论古」的实证头脑,给地质学带来了感性思辩,使地质学最先成为一门学科。

固然,莱伊尔的渐进论思维致使了起初流动论的思维占有优势,这需要新的迷信范式浮现。


2.《海陆的滥觞》魏格纳

现正在,地球迷信的支柱实践是「板块组织学」,而魏格纳提出的「年夜陆漂移」学说,恰是板块组织实践之滥觞。

作者魏格纳本是一位德国天气学家,其正在地质学畛域有两年夜孝敬:

其一是最先提出月球的环形山是陨石撞击成因;

其二便是年夜陆漂移学说,这是他毕生最平凡是的孝敬。

莱伊尔以后的地质学界,均变论是主导思维,终究走向极其——流动论思维。

年夜陆漂移学说代表的是运动论。

魏格纳的故事家喻户晓,高中天文书上就有波及:

躺正在病床上的魏格纳,发明南美年夜陆东侧与非洲年夜陆西缘的多少学轮廓能够圆满拼合。

因而他最先思量,当今各个年夜陆,能否由一个超级年夜陆裂解结合造成。

实正在,早正在 1596 年的奥特柳斯、1620 年的培根、1750 年的布丰、19 世纪初的冯堡、1858 年的佩莱格里尼、1885 年的休斯等人,都调查到了这个征象。

但无人去停止真正的实证钻研

魏格纳没有仅仅停止正在设法层面,他跑遍了年夜泰西两岸,发展了体系钻研。

综合地形地貌、地层、组织、古生物、冰川、古天气等泛滥证据,提出了「年夜陆漂移学说」,这本书便是引见这个学说及其证据。

莱伊尔 “将今论古〞的汗青法子论给地质学带来了感性,这正在地质学史上拥有深远响。

魏格纳岂但充足地应用了这一汗青法子论,还由此推导出「以古论今」,即借由事实追溯汗青,用汗青解释事实,如许地球就成为一个事实的、汗青的总体。

惋惜的是,这个拥有划时期意思的学说,并没有失去过后学术界的承认。

魏格纳的思维正在他的毕生中从未失去证明。

1930 年,50 岁的魏格纳第四次踏上格陵兰岛,一去没有返,长逝冰雪当中。

直到上世纪六十年月,陆地地球物理和年夜洋钻探的倒退,逐步倒加入「海底扩年夜」和「板块组织」学说,魏格纳的思维失去了弘扬,一直影响后代。

由「年夜陆漂移学说」倒加入的「板块组织实践」,被认为是与生物退化论、绝对论、宇宙年夜爆炸和量子论并列的百年以来最平凡是的迷信发展之一。

这是也是我要引见的第三本书的内容。

《海陆的滥觞》早已出圈,成为中先生的必念书目。

这多少年还连续出书了很多分比方译本。

这多少本我年夜略翻了翻,新出书的书本装帧和排版上虽好,但有的正在内容上做了删减。

内容品质上,自己更推选迷信元典系列的版本,而且这类装帧,真有些「元典」的觉患上。

另有的更名为《年夜陆漂移学说》,2021 年由地动出书社出书,「地球科普翻译组」翻译。

这是我无心中正在黉舍图书馆发明的,书中增多了一些「专家批评」、「钻研发展」和「延长浏览」等外容,对非地学读者对比友爱,异样推选浏览。

另外,为了携带更多的中先生读者,使其正在短光阴内能相识原著的菁华,北京年夜学出书社 2021 年还出了先生版,我没翻过,没有知内容怎样,想必没有会差。

要是照样读没有上来,发起读这本科普小册子《漂移的年夜陆》,作者是同济年夜学金性春,我昔时便是先从这本小册子入门,今后一发弗成整理。

3.《搏击桑田—地学反动风波录》许靖华

这是我要重点推选,更适宜公众的科普著述。

如上文所说,魏格纳的「年夜陆漂移学说」并未失去学界的承认。

直到 20 世纪 60 年月,地球迷信经验了一场迷信范式的年夜改革。

年夜洋地球物理探测发明晰海底磁异样条带,

转换断层和爬升带,证明晰海底扩年夜,孕育了板块组织实践

间接应战以「流动论」为根基的「地槽论」的百年统治。

但是,要是没有「深海钻探设计」和「格洛玛•应战者」号用典范的地质学法子逐个证明那些新的思维,这场反动就没有能够正在没有到 20 年的光阴里获患上完全的成功。

这本书重要是引见此次地学反动。

作者是 “深海钻探设计”的很多重要航次的列入者和指导人,亲自经验了这场反动的全历程,

而且正在这一历程中实现了从一位「流动论者」 到「新思维旗头」的改变。

本书的年夜部份内容,都是作者亲自经验、参预制造的汗青性事宜。

许先生卒业于国立中间年夜学地质系,今后留美进修,前后入职加州年夜学和瑞士苏黎世联邦理工学院。

曾负责国内堆积学会主席、国内陆地地质学委员会主席、是欧洲地球物理协会首创人之一,曾屡次参预国内年夜洋钻探设计

堆积学界最高声誉童霍菲勋章、地质学界最高声誉沃拉斯顿奖章、美国地质学会彭罗斯奖章等,尽收囊中,是现正在造诣最高的华人地质学家

为甚么说着这是一次地学反动?

因为此前的地质学还重要是一门教训学科。

地学反动并没有仅仅是引进了一种新的年夜地组织实践。这场反动的实质是把地质学从一种喜欢(好比「集邮」)改变为了物理迷信。通过这场反动,地质学没有再是对矿物、岩石、化石、地层、组织、地形等等征象的形容,它己经成了钻研地球上「所有征象」的物理、化学和生物感化历程的一门迷信。

此书的缘起,是要肃清迷信家与群众公众之间的边界。

1979 年夏,我从藏东度假返来。甫至成都,即收到 Hoimar von Ditfurth 的来信,邀我写一本对于年夜洋钻探的艰深读物。von Ditturth 年青时当过年夜夫。他从年夜夫与患者的打仗中体味到,正在迷信家与群众公众之间,绵亘着一条思维交换的边界

书中交叉了很多迷信家们的小故事,波及科研交换和生涯平常。

向夷易近众们展现卓著的地质事情者怎么事情和思量?

撰写本书的效果之一,是为了还地质事情者以原先面貌。正在好莱坞的电彤或者某些危险小说里,地质事情者往往被描绘成呆头呆脑的碌碌能干之辈。因为地质学没有正在中学讲授内容之列,很多人对地质学知之甚少,更没有相识献身这一奇迹的很多人物。卓著的地质事情者,同其余行业的凡是人同样,拥有无私的献身肉体。他们中间的年夜少数人并非顺从的宗教信徒,而是气质非凡是的迷信年夜师。

呆头呆脑的地质学家,就像是如许:

美剧生涯年夜爆炸,加州理工年夜学地质学传授伯特

对非业余人士,此次迷信反动是一次很好的类型。

就像上世纪初多少十年里物理学的反动,此次地学反动正在地球迷信界也是这个职位。

这本书撰写本书的另一效果,是为非本业余人士供应一个迷信钻研的类型。迷信是人类同做作肉搏的教训,总结。它既能给人餍足、伤心和造诣感,也能带来迷們、悲没有雅,以至气愤和欢乐;既有妒忌、自私、安自负年夜和细小,也有开朗小器、纯朴、虛怀若谷和公平自私。正在咱们的奇迹中,同伴是难免的。咱们都犯过如许或者那样的同伴。正在本书中,我试图剖析一些工资的情绪用事致使的同伴,固然也囊括对我自己所犯的同伴。

作者自己曾是动摇的「流动论」者,终究成为新思维的旗头。

这类否认自己的改变无比难题,这是真正的迷信肉体,实用于任何学科。

作者正在书中细致引见了他思维改变历程中的纠结、挣扎和痛楚。

许靖华先生还健正在,我念硕士时,有幸听过他正在咱们黉舍的演讲,汇报主题居然是癌症滥觞……,从生物退化的角度探索癌细胞的泉源:「An Outrageous Hypothesis on the Origin of Cancer」。

老爷子九十多岁,体魄清瘦,肉体矍铄,往往谈起迷信,两眼放光,生气有限。

许靖华先生另有多少本科普书也没有错。异样推选:

(1)《年夜灭尽——追寻一个隐没的年月》:

这也是一本关上就放没有下的书,作者用艰深生动的文字,引见了古生物演变汗青。

偏偏重描绘了自十八世纪末恐龙化石出土以来,直到深海钻探设计,所有无关古生物演变及情况变迁的钻研历程,展现出因深海钻探设计的成功,改变了人类对地球性命史历程的相识。

临时以来,人们一直认为,性命的汗青便是物充天择、适者生计。

处于顺境的老物种一直被它们的新兴的远亲所庖代。

深海堆积物的钻研,囊括深海钻探设计的钻研,否认了达尔文的客没有雅主义揣测。

6500 万年曩昔的年夜灭满是陨石撞击感化引发的情况灾祸的效果。

《年夜灭尽》中指出地球性命汗青历程并非严酷的争斗,相助共存是公则,互斗而亡才是惯例。

人类要是损坏了情况,只能自食其果,走向消亡。

许靖华更偏偏向于中国哲学中的「天人合一」,没有是很赞许「物竞天择」。

(2)《古海荒原—迷信史上年夜发明》

这本书像是一本调查条记:记叙了 20 世纪 70 年月,作者与一群迷信家出海停止调查,通过地中海的岩心,证明了地中海曾枯竭为戈壁。

最初的证据是由应战者号的岩心供应的。

那一段岩心看下来就像一个迷你的「亚特兰蒂斯之柱」。

地中海的第二个航次便是专为考证这一看似荒谬的设法而设计的。

许靖华自己便是亲历者,相干学术后果可见他自己正在 Nature 宣布的两篇文章:

《年夜灭尽》与《古海荒原》的重要内容,正在《搏击桑田》中都有特地的一章引见。

(3)《天气制造汗青》

许先生从天气变迁角度,解读人类的野蛮历程,涵盖地质、天气、生物、考古、政治、言语、军事、人类学、汗青学等。

目次以下:

本书的写风格格对比无味,用作者自己的话来讲,便是将绘画风格融入科普写作。

作者深切浅出,正在信息量微小的条件下保障了可读性,交叉了很多精美的小故事,此间还就很多汗青悬案给出了少量推理和研判,提出了自己的独到看法。

至于本书看法怎样,论证能否充足,读者能够自行果断,但我保障,这绝对是一本轻松、幽默、能够关上思绪的书。

另外,对老爷子自己感趣味的朋友能够浏览他的自传:

(4)《伶仃与追寻——我的青年时期》

我一直留着,没舍患上读,近来刚最先看,悔没有早读多少年。

扯远了,回到《搏击桑田—地学反动风波录》。

许先生的原稿是英文版,经起初生何启祥先生翻译成中文版。

行文晦涩,艰深易懂,无论你能否有地学根基,均可释怀食用。

4.序幕

甚么是好的科普?

便是你看着故事就学到了学问,轻易掀开一页就能读上来,读着就放没有下了,没有知没有觉就读完了。完全没有我正在学学问的累赘,却能享用学到学问的伤心。

甚么是好的文字?

好的文字,行云流水,读者没有过量累赘,就像坐电动扶梯,站下来,没有费力,就到了楼上,既无需费劲一步步拾级而上,也没有会错过层间景致。

《搏击桑田—地学反动风波录》的笔者和译者,独特解释了如许的好科普、好文字。

水成论与火成论,灾变论与均变论,流动论与运动论,槽台学说与板块组织学说……

这多少本书体系引见了地学倒退历程中的这些症结事宜,

任何一门学科都是正在抵牾的对抗对立倒退而来。

板块组织实践固然没有是地学的起点,

板块组织滥觞、能源、上岸等题目都尚未患上以处理。

咱们等候新的地学反动。

正值天下地球日和天下念书日邻近。

好的科普书,除迷信提高,一定满盈人文眷注。

最初,我想用《搏击桑田—地学反动风波录》,这本出书于 1982 年的典范科普书的序幕,作为本文末端:

咱们理当放心甚么?

谁是咱们的朋友?

我认为,咱们的朋友是对人类面对的灾祸无动于衷的冷酷立场。

这些天然的灾祸正正在要挟着寰球的很多物种,

囊括人类自己。

 

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