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书名 谈天说地/地球大视野丛书
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作者 陶世龙
出版社 华文出版社
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简介
试读章节

蔚蓝辽阔的天空加上闪烁的群星,留给人们无限的遐思。它的纯净无瑕和开阔,成了公正廉明的象征,人们称之为青天。

青天是我们能直接感受到的自然之天。但这个天并不总是蔚蓝色的,许多时候表现为浅蓝色、黄色、鱼肚白色、灰色……并有云雾飘浮,日出日落时还常伴有霞光万道,每当黑云低垂,则多有大雨从天而降,乃至雷电交加。生活在地球各处的人,最初都不约而同地把这个天看作神灵的住所、天堂的所在,因为这个天对人类的影响太大了。

从科学的角度来看,我们头上的青天并无神秘之处,它不过是地球大气圈存在的表现,是空气分子散射阳光产生的效果。

太阳光本是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种颜色的光混合在一起的,其中蓝色光、靛色光和紫色光较易被空气的分子散射开来,并以蓝色光散射得最多。因为大气中不仅有空气,还悬浮有液体和固体微粒,如细微的水滴和尘埃。这些微粒比空气的分子大,经它们散射出来的是其他颜色的光,所以当它们的含量增多时,天空的颜色就会改变,沙尘暴到来时天空变得灰黄,降雨前天空呈现灰黑,即是其表现。

因此,李白诗中的天空景象并不是经常可见,而且在空间上也是有限的。因为阳光在过于稀薄的空气中不能散射,只有地球大气圈低层的空气才能产生这种效应。整个地球大气质量的99.999%以上,集中在地球周围高度低于10千米左右的空间内,这里的地球大气,从高到低,由疏到密,还有很大差异,散射出来的各色光的多少不同,天空的颜色也不一样。1934年1月30日,苏联陆军的探空气球升空,最高到达了大约22 000米的高度,在那里停留了12分钟后开始降落。不幸在降到约12 000米的高度时,因降落的速度太快,使系住吊篮的绳索部分折断,失去平衡,最后脱离气球坠下,坐在吊篮中的三位探空先行者,全部遇难。事后从气球残骸中找到的记录使人们得知,随着气球的上升,所见到的天空颜色逐渐加深,从淡蓝、深蓝、紫色、紫黑直到成为黑色。在18 000米的高度上看到的天空,“犹如黑色的丝绒,略带深蓝之色”。

在珠穆朗玛峰上看到的天空已是紫色的了。而在十几干米的高空,我们日常所见的天空就看不到了,只剩下无边的黑暗。1961年4月12日,第一艘载人宇宙飞船上天,宇航员加加林看到了黑洞洞的天空,证实了科学家的论断。

在以后的太空探测中,有宇航员描述,我们的地球在太空中看来,有点像一颗晶莹的蓝色玛瑙球。这蓝色就是我们头上的青天。

青天是地球大气圈存在的表现,它紧紧裹住固体地球,使地球在无边的黑暗中也能够显现出自己的轮廓。

在这张航天飞机拍得的地球图片中(见上图),我们可以一眼看出青天的高度是有限的。还要补充一点,风云雷电这些天空现象能够展现的空间更是有限,因为它们的出现需要大气中含有水,而地球大气圈中的水分约有90%集中在5 000米高度以内的大气底层,雨雪冰霜、寒潮热浪等天气变化,都发生在这里。在此以上,不管下面如何黑云弥漫,大雨滂沱,上面仍是晴空万里。乘坐过穿越对流层航行飞机的旅客都可能见到过这样的景象。

如果把自然之天定义为就是我们头上的青天、苍天、黄天……或者“鸡鸣早看天”的天,那这个天是有涯的,天高也可测。这也证明什么天上宫阙、琼楼玉宇、玉皇大帝均属子虚乌有。这个天就是地球大气圈的低层,我们要认识的自然之天,主要就是它。

但越过青天,在漆黑一片中,群星仍在,只不过不是晶莹如白石,而是刺目如火花了。以为它们镶嵌在蔚蓝色的天穹上是一种错觉,它们离我们头上的青天远去了,远到需要以光年来作为长度单位计量。1光年等于94 605.3亿千米,而现已观测到的离我们最远的天体,远在100亿光年的距离以外!

所以青天之外还有天,这个天就是宇宙。许多署名为谈天的书,谈的就是宇宙。

在本书中,因笔者是在试图解决认识地球的误会,所以不去谈那天外之天,而是着重于讲一讲我们头上的青天。因为这个天,实际上也是地球的一部分。

通常都说我们住在地球上,但严格地说并不准确,应该是我们住在地球中。

因为在我们的头上还有一个十几千米厚的空气层,人类就像栖息在海底的鱼类,生活在空气的海洋中。我们离不开空气,就像鱼类离不开水一样。人类习惯于承受空气压力就像鱼类承受水的压力一样。尽管空气很轻,但由于空气层那样厚,分量就大了,在海平面的高度上,1升干燥空气的质量约为1.3克,算起来在这里每平方米面积上承受的空气质量达到10吨!

在地球上,地势升高,压在上面的空气层减薄,空气的密度也相应变小,在5 000米的高度,1升干燥空气的质量,只有0.7克左右。地面承受的大气压力仅有海平面上所受的大气压力的1/2稍多一点。这种空气的密度和压力还能为人类所忍受,再往高处去,空气越发稀薄,气压越发降低,人类就很难长期在那里居住。比如说,登山运动员攀登海拔8 844.43米高的珠穆朗玛峰,在达到一定高度以后,因大气中氧气奇缺,就必须吸入自己携带的氧气,正是这个道理。P4-7

书评(媒体评论)

中国科学院院士李廷栋:《地球大视野丛书》反映了地球科学的最新成果和21世纪地球科学面临的新课题,告诉人们如何用科学的思想观察问题,用科学的方法处理问题。内容丰富,科学严谨,图文并茂,可读性强,是一套不可多得的具有原创性的科普著作。

中国科学院院士杨文采:该丛书由浅入深地使人们了解地球母亲的脾气秉性,让读者自然地认识当代世界三大焦点话题——人类、资源、环境之解析途径。

中国科学院院士刘光鼎:这套丛书特别适合青少年学生,如果他们翻开这套书,一定会被吸引,并受益匪浅,将会进一步认识我们的地球母亲是何等可爱,何等精彩,又何等需要我们共同来关注,共同来善待。

中国科学院院士叶大年:《珠宝奥秘》通俗易懂,易于接受。把读者不知不觉带入那变幻的珠宝流动历史中,达到不一口气读完难以休止的地步。

中国地质大学教授、博士生导师万天丰:该丛书由浅入深,引人入胜,使读者爱不释手。尤其难能可贵的是针对当前社会上流传很广的一些迷信思想进行剖析,揭穿了伪科学的本质,并帮助人们从认识地球的误区中走出来。

国家海洋局第二海洋研究所研究员初凤友:该丛书观点新颖、文字优美,是一部适合于中学生、大学生以及知识分子阅读的优秀作品。

目录

前言

第一章 从天谈起

 青天的秘密——认识自然之天

 大气圈——地球真正的外壳

 无形的甲胄

 天高并非任鸟飞

第二章 地心之谜

 儒勒·凡尔纳一次失败的幻想

 早期地质学家的误会

 地球空心说不能成立

 地震,照亮地心的明灯

 地心之谜有待破解

 从地震说开去

 什么是地震海啸?

 是不是只要海底发生地震就会出现地震

 海啸呢?

 为什么地震海啸的袭来总是在地震之后?

 海震和地震海啸是一回事吗?

 世界上哪些地方发生过规模很大的地震

 海啸?

 哪些地方地震海啸的威胁大?

第三章 地球的冷暖

 地球正在变暖吗?

 地球史上的“冬天”和“夏天”

 地球为什么会有冷暖变化?

 认识冰川

 二氧化碳:敌人还是朋友?

 太阳上的风波与地球的冷暖

第四章 大地沧桑

 没有不“烂”的石头

 奇洞不奇

 黄河的故事

 黄河何日清

 泉源非无尽

 不平静的大地

第五章 走进科学新天地

 印度洋海啸之后的思考

 要做一个有知识的人

 并不突然的突然爆发——美国圣海伦斯火山爆发

 真假火山辨

 风水是怎么回事?

 一场闹剧——青海发现“外星人遗址”

 浮躁酿恶果——透视杭州宝石山“挖宝”事件

 为科学辩诬

 站在十字路口的人类

序言

地球——茫茫宇宙中惟一孕育高级生命的星体,星移斗转,沧海桑田,风云变幻,气象万千。人类生存在地球上,演化、繁衍、摄取、发展,由受控于自然逐步走向顺应自然和改造自然,对地球的认识、探索、研究、利用,逐渐发展成一门研究地球的形成、特征、发展、演变规律的科学——地球科学。

随着人类知识的积累和科技水平的不断提高,地球科学获得长足进展。从18世纪开始,对自然资源的科学利用带来了人类社会发展的飞跃。如煤的大量发现和开采,使蒸汽机的广泛利用成为可能,从而推动了当时的工业革命。再如大规模油田的发现和开发,铀、钍等矿产资源的发现和利用,又为内燃机和原子能技术的发展提供了物质基础。地球科学的每一次重大发展,都可能引起生产技术的革命,大大加速社会发展的进程,给社会生产和人民生活带来巨大变化。进入21世纪,地球科学从资源时代发展到环境时代。迎接人口、资源、环境、灾害的挑战,保证人类持续发展,成为地球科学的主要任务。

科学进步促进社会发展,社会发展为科学进步提供保障。地球科学伴随着人类进步,逐步发展成为包括地质、地理、气象、环境及其有关的边缘学科的庞大科学体系,几乎辐射到自然科学的其他各个领域,集中了人类最高智慧的新技术手段,是自然科学的重要组成部分,是马克思列宁主义世界观、方法论的重要学科基础。地球科学在人类实践和应用中,具有十分重要的基础作用。普及地球科学知识,对于全面树立落实科学发展观,尊重和遵循自然规律,促进人与自然和谐发展,具有重要的现实意义。普及地球科学知识,对于反对迷信邪说和伪科学,弘扬科学精神,在全社会形成崇尚科学、鼓励创新的良好氛围,具有重要的推动作用。

中国老科学技术工作者协会国土资源分会,聚集了300多名离退休的老科技工作者。十几年来,他们以贯彻“科教兴国”的战略方针为宗旨,坚持老有所为、服务社会,不顾双鬓作雪,始终寸心如丹,做了大量有益的工作。近年来又组织部分老科技工作者,策划、编撰了一套集科学性、知识性、实用性、趣味性于一体的地球科学丛书,奉献给社会。这套丛书着重针对当前人们在认识地球科学方面存在的一些误区,抓住与经济、社会发展和人民生活密切相关的一些热点问题,通过自问自答,讲述引人入胜的典型事例、故事,采用或比拟、或讨论思辨等写作手法,在向人们普及地球科学知识的同时,还告诉人们怎样用科学的思想、科学的方法,去观察问题、处理问题,是科普丛书中的一支奇葩。

我相信,丛书的出版发行一定会对建设学习型社会、普及科学知识,做出应有的贡献。借此,感谢国土资源分会老科技工作者的春蚕精神!感谢中国老科学技术工作者协会的鼓励和支持!

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陶世龙所著的《谈天说地(地球大视野丛书)》针对当前人们在认识地球科学方面存在的一些误区,抓住与经济、社会发展和人民生活密切相关的一些热点问题,《谈天说地(地球大视野丛书)》通过自问自答,讲述引人入胜的典型事例、故事,采用或比拟、或讨论思辨等写作手法,在向人们普及地球科学知识的同时,还告诉人们怎样用科学的思想、科学的方法,去观察问题、处理问题,是科普丛书中的一支奇葩。

编辑推荐

陶世龙所著的《谈天说地(地球大视野丛书)》以地质学的时空观为视角,将现代科学技术探天测地得到的成果, 用于说明自然与人的关系,说明今天的地球环境,只不过是地球这个系统暂 时保持相对平衡的产物。告诉人们,有了科学的武装,地球的变化是可以认 识的,同时也提醒人们必须遵守自然的客观规律。希望本书能有助于纠正一 些因缺少地球科学知识而产生的错误观念,提高对维护人类生存环境和应对 正在发生、将要发生的事变的能力。

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更新时间:2025/4/2 12:31:36