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第五章 敲石頭的人們(5)

萬物簡史 作者:(美)比爾·布萊森


第一次稱得上比較符合科學(xué)的嘗試是由法國的布豐伯爵喬治-路易·勒克萊爾進(jìn)行的,那是在18世紀(jì)70年代。很長時間以來,大家都知道,地球釋放出相當(dāng)可觀的熱量--下過煤礦的人都清楚--但是,沒有辦法來估計(jì)散逸率。布豐在實(shí)驗(yàn)過程中先把球體加熱到白熾的程度,然后在其冷卻的過程中用觸摸的辦法(可能開頭是輕輕的)來估計(jì)熱的損耗率。根據(jù)這項(xiàng)實(shí)驗(yàn),他推測地球的年齡在75 000-168 000年之間。這當(dāng)然是大大地低估了;但是,這是一種很激進(jìn)的見解。布豐發(fā)現(xiàn),要是把這見解加以發(fā)表,他有被開除教籍的危險。他是個講究實(shí)際的人,連忙為自己缺乏考慮的邪說表示歉意,然后輕松愉快地在隨后的著作中不斷重復(fù)他的看法。

到19世紀(jì)中葉,大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為地球的年齡起碼有幾百萬年,甚至也許幾千萬年,但也很可能沒有那么大。因此,當(dāng)1859年查爾斯·達(dá)爾文在《物種起源》一書中宣稱,根據(jù)他的計(jì)算,創(chuàng)造威爾德地區(qū)--英格蘭南部的一個地區(qū),包括肯特、薩里和蘇塞克斯--的地質(zhì)進(jìn)程花了306 662 400年1時間才完成時,人們不由得大吃一驚。這個結(jié)論是很了不起的,部分原因是他說得那么確切,但更因?yàn)槭撬徊活櫣J(rèn)的有關(guān)地球年齡的看法。結(jié)果,它引起了激烈的爭議,達(dá)爾文在該書的第三版中收回了他的看法。然而,問題實(shí)際上依然存在。

達(dá)爾文和他的地質(zhì)界朋友希望地球很古老,但誰也想不出辦法。

這個問題引起了開爾文勛爵大人(他肯定是一位了不起的人物,但到1892年才被提升為貴族,當(dāng)時他已經(jīng)68歲,接近他生命的盡頭,但我在這里還是按照慣例,溯及既往地使用這個名稱)的注意,這對達(dá)爾文以及對進(jìn)步來說是很不幸的。開爾文是19世紀(jì)的--也是任何世紀(jì)的--最杰出的人物之一。德國科學(xué)家赫爾曼·馮·亥姆霍茨--他本人也是科學(xué)上的高手--寫道,開爾文是他遇到過的最"理解力強(qiáng)、洞察事理、思想活躍"的人。"在他的面前,我有時候覺得自己是木頭木腦的。"他不無沮喪地說。

這種心態(tài)是可以理解的,因?yàn)殚_爾文確實(shí)是維多利亞時代的超人。他1824年生于貝爾法斯特,父親是皇家學(xué)院的數(shù)學(xué)教授,過不多久就調(diào)到格拉斯哥。開爾文證明自己是個神童,小小年紀(jì)(10歲)就考上了格拉斯哥大學(xué)。20歲出頭,他已經(jīng)在倫敦和巴黎的學(xué)府學(xué)習(xí)過,畢業(yè)于劍橋大學(xué)(他贏得該大學(xué)在賽艇和數(shù)學(xué)兩個方面的最高獎,還抽空創(chuàng)建了一個音樂俱樂部),當(dāng)選為彼得學(xué)院的研究員,(以英文和法文)寫了10多篇關(guān)于純粹數(shù)學(xué)和應(yīng)用數(shù)學(xué)的論文。這些作品都很有創(chuàng)見,他不得不匿名發(fā)表,免得使他的長輩們感到難堪。他22歲回到格拉斯哥,擔(dān)任自然哲學(xué)教授。在此后的53年里,他一直保有這個職位。

在漫長的生涯里(他活到1907年,享年83歲),他寫了661篇論文,總共獲得69項(xiàng)專利(因此變得很富裕),在物理學(xué)的差不多每個學(xué)科都享有盛譽(yù)。其中,他提出一個方法,后來直接導(dǎo)致制冷技術(shù)的發(fā)明;設(shè)計(jì)了絕對溫標(biāo),至今仍冠以他的名字;發(fā)明了增壓裝置,使越洋發(fā)送電報成為可能;還對海運(yùn)和航海作了無數(shù)改進(jìn),從發(fā)明一個深受歡迎的航海羅盤,到創(chuàng)造第一個深度探測器。這些只是他有實(shí)用價值的成果。

他在電磁學(xué)、熱力學(xué)1和光的波動等理論方面的成果同樣是革命性的。他實(shí)際上只有一個瑕疵,那就是沒能計(jì)算出地球的年齡。這個問題占去了他后半生的許多時間,但他從來沒有得出個比較正確的數(shù)字。1862年,在為一本名叫《麥克米倫》的通俗雜志寫的一篇文章里,他第一次提出地球的年齡是9 800萬年,但謹(jǐn)慎地認(rèn)為這個數(shù)字最小可為2 000萬年,最大可達(dá)4億年。他還小心翼翼地承認(rèn),他的計(jì)算可能是錯的,要是"造物主的大倉庫里備有我們目前沒有掌握的資料"的話--但是,他顯然認(rèn)為那是不可能的。

隨著時間的過去,開爾文的結(jié)論變得越來越確切,越來越不正確。他不停地把自己的估計(jì)數(shù)字往下降,從最大的4億年降到1億年,然后又降到5 000萬年,最后在1897年降到了僅僅2 400萬年。開爾文并不是在隨心所欲,只是因?yàn)槲锢韺W(xué)無法解釋為什么像太陽這么個龐然大物可以連續(xù)燃燒幾千萬年以上,而又耗不盡其燃料。因此,他就想當(dāng)然地認(rèn)為,太陽及其行星必然相對年輕。

問題在于,幾乎所有的化石都證明和這個結(jié)論相矛盾。而突然之間,19世紀(jì)發(fā)現(xiàn)了大量的化石。


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