目录

  • 1 宇宙的起源
    • 1.1 宇宙观之发展
    • 1.2 观测与解释
    • 1.3 宇宙大爆炸理论
    • 1.4 恒星的形成和演化
    • 1.5 太阳系的起源与演化
    • 1.6 宇宙化学的演化史
  • 2 地球的年龄
    • 2.1 地球年龄的诞生
    • 2.2 新的年龄高峰
    • 2.3 如何测定地球的年龄
    • 2.4 相对时间的记录
    • 2.5 地质年代表的产生
    • 2.6 铅的记忆
    • 2.7 放射性发现的意义
    • 2.8 行星学上的罗赛塔碑
    • 2.9 用陨石作为地球参照模型的原因
    • 2.10 地球起源的天来之石
  • 3 测天量地
    • 3.1 测天量地
    • 3.2 地球的组成
    • 3.3 地球的形状和重量
    • 3.4 探测地球内部的眼睛
  • 4 生命的起源
    • 4.1 地球生物的起源
    • 4.2 矿物的起源
    • 4.3 动物的出现
    • 4.4 动物的进化
    • 4.5 收割原理
    • 4.6 动植物登陆
    • 4.7 鸟类的起源
  • 5 生命的演化
    • 5.1 矿物和生命的联系
    • 5.2 生命大爆发
    • 5.3 生命大灭绝
    • 5.4 人类的起源
  • 6 大气圈
    • 6.1 地球表层系统
    • 6.2 研究大系统科学的三个原则
    • 6.3 大气圈的成分
    • 6.4 大气圈的分层结构
    • 6.5 大气圈的作用
    • 6.6 大气圈的物理性质
    • 6.7 臭氧层
    • 6.8 温室效应
  • 7 气候系统
    • 7.1 气候系统演变的复杂性
    • 7.2 太阳和地球
    • 7.3 地球表面系统能量交换
    • 7.4 大气环流
    • 7.5 大气海洋耦合循环
    • 7.6 运动中的大气和海洋
  • 8 岩石、水、大气圈的作用和物质迁移
    • 8.1 岩石的循环
    • 8.2 水循环
    • 8.3 机械剥蚀作用
    • 8.4 形成沉积环境的原因
    • 8.5 地表的风化
  • 9 自然资源与人
    • 9.1 自然资源的概念
    • 9.2 自然资源与人类文明
    • 9.3 资源、政治与战争
    • 9.4 石油资源
    • 9.5 石油消耗的现状
    • 9.6 石油的热点地区
    • 9.7 石油资源的争夺
    • 9.8 水资源对于政治的影响
    • 9.9 水—人类活动所不可缺少的资源
    • 9.10 水资源的紧缺
    • 9.11 尼罗河流域的水冲突
    • 9.12 约旦河流域的水冲突
    • 9.13 两河流域的水冲突
    • 9.14 矿产资源的争斗
    • 9.15 中国资源现状
  • 10 自然气候变化
    • 10.1 哥本哈根世界气候大会
    • 10.2 气候系统演变的复杂性
    • 10.3 什么是地球变暖?
    • 10.4 地球变暖的原因
    • 10.5 地球变暖的影响
  • 11 全球变化
    • 11.1 全球变化的观点与尺度
    • 11.2 全球变化的影响
    • 11.3 全球变化的地质历史
    • 11.4 全球碳循环
    • 11.5 二氧化碳对全球的影响
  • 12 揭示古代气候的变化
    • 12.1 历史纪录
    • 12.2 地质时钟
    • 12.3 树年代学
    • 12.4 氨基酸年龄测定
    • 12.5 古生物钟
    • 12.6 纹泥
    • 12.7 冰芯记录的古气候变化
  • 13 地质时期冰期与间冰期
    • 13.1 冰期
    • 13.2 间冰期
    • 13.3 近5000万年来的全球变冷
    • 13.4 40万年以来的地球表层温度变化和将来的预测
    • 13.5 近几千年来的全球冷却
  • 14 气候变化对人类社会的影响
    • 14.1 环境变化对人类社会的影响
    • 14.2 中国历史上的气候变迁
    • 14.3 人类活动对全球气候环境的影响
新的年龄高峰


被语言所困的“现代地质学之父”

詹姆斯·赫顿(1726-1797)1726年6月3日生于苏格兰爱丁堡,英国伟大的地质学家,经典地质学的奠基人,地质学上火成论的创始人。他的父亲W. 赫顿(William.Hutton)是爱丁堡城的名绅富商,他的母亲是该城富商的女儿。赫顿的父亲共有四个子女,1792年,当父亲去世时,赫顿只有三岁,他和姊妹们靠父亲的遗产生活。

21年前,为了研究用科学方法提高农作物产量,38岁的医药学博士赫顿开始在父亲留给自己的农场里,老老实实地种了14年地。从农场重返爱丁堡后,他和经济学家亚当·斯密、哲学家大卫·休谟等人组建了牡蛎俱乐部,经常一起讨论各种问题,并进行野外探索。而这也进一步引发了赫顿对地球岩石和地层的兴趣。经过3年考证之后,1788年,他终于满怀信心把自己几经补充修正的论文,在《爱丁堡皇家学报》的头版发表。

批评来得比赫顿本人预期的要晚,不过却是出乎意料的猛烈。1793年,身为爱尔兰皇家研究会主席的化学家理查德·开尔文,对赫顿进行了全方位的批判。由于认为自己被开尔文曲解,赫顿被激怒,并执意回击。两年之后,这个不擅书面表达的人,伏案写下四卷巨著《地球理论:证据与解释》,仅前两卷就达1204页。由于语言表达一如既往地“艰深”,甚至“不知所云”,第三卷直到他去世102年之后才出版,第四卷则根本没有出版。

19世纪最伟大的地质学家查尔斯·赖尔,号称什么书都读过,在提到赫顿这4卷本著作时,也不得不摇头慨叹:“这书实在读不下去!”令人难以想象的是,这个常常让人“不知所云”的人,还写出了农业、气象、化学和哲学等方面的著作。后世的科普专家也毫不吝惜,将“百科全书式的科学家”称号冠在了他的名字之前。而对赫顿最为信任的人,或许要数亚当·斯密了。尽管生前没少遭受阅读赫顿著作之苦,但在临终之时,这位著名经济学家,还是指定赫顿作为他的遗嘱执行人之一,委托赫顿帮助销毁自己一部分不适合发表的著作。

不过,在1797年赫顿临终之时,他面临的情况则恰恰相反,不仅不需要销毁自己的著作,还需要尽力让自己的著作不被蹩脚的语言淹没。命运最终眷顾了这个性情随和又兴趣广泛的人。在赫顿逝世5年后,他的好友、爱丁堡大学数学教授约翰·普莱费尔推出了赫顿学说的简写本。这个写得一手漂亮文章的人,将简写本命名为《关于赫顿地球理论的说明》。这本书,后来对查尔斯·达尔文产生了深远影响,他最终提出了“进化论”。 也因为普莱费尔的帮助,赫顿的学说在他去世30年后,开始被科学界所接受,并最终成为现代地质学的理论基础。而这个生前几乎被自己的语言遮蔽一生又令读者饱受语言之苦的人,也终于在身后越过语言的障碍,被世人所理解和瞩目。

近代地学及奠基人

莱伊尔·查尔斯(Lyell Charles,1797—1875)世界著名地质学家、现代地质学奠基人。1797年于苏格兰法弗夏区金诺镇。1814年进入牛津大学学习数学和古典文学,1816年改学法律,1821年进入林肯法学院。还在牛津大学时他选修了地质学课程,并参加了地质小组活动,受到了地质学基础知识的训练,奠定了地质学研究的基础。莱伊尔法学院毕业后,放弃律师工作,热衷于地质学研究。在掌握了大量第一手地质资料基础上,汲取各家之长,应用现实主义原则特别是“将今论古”方法,提出了渐进论并为地层学奠定了基础,在世界地质学界享有崇高的声誉。

在莱伊尔逐步取代了居维叶之后,均变论在长达近一个世纪的时间里成为地质学的信条,奠定了现代地质学的科学基础。本世纪60年代以前的地质学教科书,几乎异口同声地说“莱伊尔用均变论统一说明了地质现象,建立了科学的地质学”。

恩格斯在《自然辩证法》一书中,对莱伊尔的贡献,做过高度评价,指出:“在自然科学史上,对保守思潮打穿了“缺口”的杰出科学成就有:第一个缺口:康德和拉普拉斯。第二个:地质学和古生物学(莱伊尔,缓慢进化论)…”。同时还指出:“只是莱伊尔才第一次把理性带进地质学中,因为他以地球的缓慢的变化这样一种渐进作用,代替了由于造物主的一时兴发所起的突然革命”。