地球

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凭着对科学的热爱,哈雷以一篇有关赤道风的文章(1697年)和一张第一次记录空气流动的图,向气象学的迷雾摸索。他认为这些空气的流动是气温和气压差异的结果。所以,由于太阳明显地向西移动,带来了热量,特别在沿赤道地区,这热量使空气变得稀薄,吸引了来自东方比较厚密的空气,于是造成盛行的赤道风,哥伦布就靠它由东向西航行。法兰西斯·培根曾提出同样的解释,而乔治·哈德利(George Hadley)将要在1735年,加入因为地球向东自转比较大的速度,造成赤道上反方向一股朝西的气流,而正式建立这种理论。

气压计和温度计的发展,使气象学成为一种科学。盖里克的气压计在1660年正确地预测出一次强烈的风暴。各式各样的湿度计都在16世纪发明出来去测量湿度。新孟多(Cimento)学院用一个有刻度的容器,来承接一个内装冰块的金属圆锥体表面滴下的水珠。胡克把一根麦芒,或称“胡子”——当空气里水汽增加时,就会涨大而弯曲——绑在一根指针上,当麦芒膨胀时,指针就会转动。胡克又发明了一个风速计、一架转轮气压计和一座气象钟。最后说的这件仪器,是由一个皇家学士的委员会所设计(1678年),用以测量和记录风的速度和方向、大气的压力和湿度、气温和雨量的;为了准确而完全的测量,它标出一天里的时间。装备着改良过的仪器,各个城市的气象站开始记录并比较它们同时做的观测,就像1649年巴黎和斯德哥尔摩一样。托斯卡纳大公斐迪南二世、新孟多学院的赞助人,把气压计、温度计和湿度计送给巴黎、华沙、因斯布鲁克,和其他各地选定的观测者,要他们逐日记录气象资料,再送一份复本到佛罗伦萨以供比较。莱布尼兹说服了汉诺威和基尔的气象站,保存了1679年到1714年每天的报告。

那位有发明天才而不得要领的胡克开辟了上百条有希望的研究大道,可是太缺乏金钱和耐心去循序渐进到光辉的终点。在17世纪后半期的英国科学史里,我们到处可以找到他。他是个牧师的儿子,父亲“自缢而死”;他画画、弹风琴,创造了20种飞行的方法,很早就预示出他那游移不定的性格。在牛津念书时,他喜欢化学,当过玻意耳的助手。1662年被皇家学会任命为“实验主任”。1665年他是格勒项学院的几何学教授。1666年伦敦大火之后,他转向建筑学,设计了几幢著名的建筑——蒙塔古大厦(Montagu House)、内科医学会和伯利恒医院(Bethlehem)。盯着显微镜一段时间后,他出版了他的chef-d'oeuvre Micrographia(1665年),包括许多生物学上富于暗示性的观念。他提出光是一种波的理论,在光学上帮助了牛顿,预料到引力与距离平方成反比的定律和引力理论,他发现了猎户座的第五颗星,又首次尝试用望远镜来测定恒星的视差。在1678年,他提出一项气体动力学说,1684年,描述出一个电报系统。他又是最先用弹簧来校准时钟的人之一,他曾经写下用六分仪来度量角的距离的原理,他做出成打的科学仪器。皇家学士会有一段时期成了欧洲科学界的和事佬,而他可能就是这天才的银河里最有创造力的人,可是他阴沉而神经质的个性却把他隔离在应得的欢呼之外。

甚至在地质学上,他也有和真理同在的一刻。他争辩说,化石证明了古代的地球和生命,与《创世纪》上说的大不相合,又预测到有一天可以用连续的各地层中不同的化石,作为计算地球生命年代的方法。大多数17世纪的作家仍旧接受《圣经》里上帝创造万物的说法,他们之中有些人努力想调和《创世纪》和不时来到的地质学发现。在《地史小记》(An Essay towards a Natural History of the Earth,1696年)一书里,伍德沃德研究了他大量收集的化石一段长时间以后,恢复了达·芬奇(Leonardo da Vinci)对他们的解释,这是一度生存在地球上的动、植物的遗迹。但即使是他,也仍然认为化石的分布是挪亚洪水的结果。一个国教教士托马斯·伯内特(Thomas Burnet),为《创世纪》和地质学设想出一个和解之道:把《圣经》里上帝创造万物的“几天”拉长成几个时代;这种遁词被证明是可以接受的,可是当伯内特鼓起勇气,继续解释亚当的堕落是一种比喻的时候,他发觉在教会里他已经再也没有出头的机会了。

基歇尔(Athanasius Kircher)是个好耶稣会士,也是个伟大的科学家:我们以后会发觉他在无数的场合中都非常卓越。他在《地下水》(Mundus subterraneus,1665年)一书里,画出了洋流图,认为地下的河流,是从海里得到水的,又把火山和温泉的喷发归因于地下的火,这点似乎使地狱在地球中心的信仰为之加强。佩罗(Pierre Perrault,1674年)拒绝喷泉和河流的水来自地下的观念,而支持现在被接受的看法:它们是雨和雪的产物。利斯特解释火山爆发是由于黄铁矿里硫黄的发热和继之而起的爆炸,又由实验显示,一种铁屑、硫黄和水的混合物埋在地下,就会变热,弄裂了它上面的土地,爆发出火焰。

这时代地质学界最杰出的人物,是丹麦人所熟知的史邓森(Niels Stensen),也就是国际科学界闻名的斯泰诺(Nicolaus Steno)。他出生于哥本哈根,在那里学医,在莱顿,他和斯宾诺莎作了朋友。后来迁居意大利,信了罗马公教,又在佛罗伦萨成为斐迪南二世的御医。1669年,他出了一本小书《土壤成分》(De solido intra solidum naturaliter contento),被一位学者誉为“该世纪最重要的地质学文献”。这书的目的在确定对化石的新观念;但就像一段序曲一样,斯泰诺第一次有系统地说明了地球表面演化的原则。他研究托斯卡纳的地质,发现了6个连续的地层。他分析它们的构造和内容、山和谷的岩层、火山和地震的原因,与从前河、海水面较高的化石证据。这本书替他带来了名誉,又因斯泰诺在解剖学上的研究,使丹麦王克里斯蒂安四世(Christian Ⅳ)授给他哥本哈根大学的解剖学讲座。他接受了,可是他狂热的罗马天主教信念招致了一些摩擦,于是他回到佛罗伦萨,从科学走向宗教,最后以蒂托波利斯(Titopolis)主教和北欧天主教使徒之位终老。

就在同时,地理学正在茁壮成长,它通常是传道士、军事或贸易事业的副产品。耶稣会士之专心致力于科学,几乎就像对宗教或政治一样。他们有许多人属于各种学会,而这些学会都欢迎他们地理学和人种学的报告。他们到加拿大、墨西哥、巴西、西藏、蒙古、中国……去传教,收集并且传出极有用的知识,画出他们所到之处最好的地图。1651年马丁尼(Martino Martini)出版了他的《中国地理图考》(Atlas sinensis),空前详尽地描述中国地理。1667年,基歇尔发行了一册华丽的《中国图记》(China illustrata)。路易十四派遣6个耶稣会的科学家,携带最新的仪器去重新绘制中国地图,1718年,他们出版了一份多达120张的大地图,涵盖了中国内地、满洲、蒙古和西藏,这东西一直是两世纪里后来那地区地图的基础。这时代制图的奇迹,是卡西尼和他的助手在巴黎天文台的地板上,用墨水画成的那幅直径24公尺的地图(约1690年),它表示出地球上各重要地方在经纬度上的准确位置。

一些伟大的旅行家也属于这时代。我们已经自行看过了塔韦尼耶(Tavernier)的《从欧洲到亚洲的六次航行》(1670年),和夏尔丹(Chardin)的《波斯游记》(1686年)。塔韦尼耶写道:“在我的6次航行和不同路途的旅行里,我有闲暇和机会看到整个西藏、整个波斯和整个印度……最后3次,我越过恒河,到达爪哇岛,所以在40年的光阴里,我在陆地上旅行了18万英里以上。”夏尔丹的一个句子,预先提到孟德斯鸠的《法意》(Spirit of Laws):“某一个种族所遇到的气候……永远是形成这些人体质和习俗的基本原因。”在1670到1671年间,贝尼耶(Franζois Bernier)出版了一部他在印度旅行和研究的故事,而因为他在途中放弃了基督的信仰而大受非难。威廉·丹皮尔(William Dampier)在数以百计的地方和海洋当海盗,写了一本《新环球航行》(A New Voyage round the World,1697年)。又说在他后期的几次旅行里,有一次他驾着船,把亚历山大·塞尔科克从一个与众不同的无人岛救回来(1709年),因而给了笛福一个暗示。

在基督教神学被侵蚀的过程里,地理学扮演了一个角色。当其他洲的记载愈积愈多,而欧洲的知识阶层对世界上各种不同的宗教信仰、相似的宗教神话、每种宗教把它的教义当成真理的信念,和回教、佛教社会里,在某些方面使信仰基督教的人对自己血腥的战争和残酷的宗教迫害为之汗颜无地的道德水准,只有惊叹的份。拉翁唐(Lahontan)男爵在1683年到加拿大旅行,报告说他遇到印第安土著对基督教义的批评,回答极为困难。皮埃尔一次又一次的在批评欧洲人的信仰和作风时,引用中国或日本的习惯与观念。道德的相对性,成为18世纪哲学里的一项公理。有一个聪明的人曾经描写阴阳人西登(Jacques Seden)的旅行,说来真使他高兴,他找到一个国家,那里所有的人都是同性恋者,他们把欧洲异性恋爱的人看成不道德和讨厌的畸形。


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