出版時(shí)間:2009-11 出版社:北京工業(yè)大學(xué) 作者:郝新 頁(yè)數(shù):351
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前言
地球是一個(gè)美麗、富饒而又神奇的地方,是人類和眾多生靈的家園。盡管我們生活在地球上,但放眼望去,這顆星球卻充滿了令人迷惑的地方:地球的誕生,生命的出現(xiàn),歷次物種大滅絕,海陸的變遷,可怕的百慕大三角,破壞力驚人的地震、海嘯,極端的氣候現(xiàn)象以及日益頻發(fā)的致命病毒等。讓人類不禁思考:我們所居住的行星是否受到了一種不可思議的力量的控制。地球是從哪里來(lái)的?它有多大年齡?地球上為什么有土壤巖石和山脈?地球上為什么有那么多的水?人類來(lái)自何方?地質(zhì)學(xué)家為什么會(huì)在高山的石頭中發(fā)現(xiàn)了魚類的化石?恐龍為什么會(huì)突然滅絕,這樣的事會(huì)發(fā)生在人類身上嗎?動(dòng)物真能預(yù)知天災(zāi)嗎?由于溫室效應(yīng),現(xiàn)在全球氣候正在變暖,那么,為什么有人說(shuō)還有可能出現(xiàn)第五紀(jì)冰川期呢?如果第五紀(jì)冰川期來(lái)臨,是否意味著地球又要進(jìn)入一個(gè)冰川廣布的可怕的地質(zhì)年代呢?假設(shè)海洋的水能被排空,那么,會(huì)不會(huì)有各種令人難以置信的海怪出現(xiàn)在我們眼前呢?
內(nèi)容概要
盡管我們生活在地球上,但放眼望去,這顆星球上卻充滿了令人迷惑的地方:地球的誕生,生命的出現(xiàn),歷次物種大滅絕,海陸的變遷,可怕的百慕大三角,破壞力驚人的地震、海嘯,極端的氣候現(xiàn)象以及日益頻發(fā)的致命病毒?!? 本書詳細(xì)介紹了與地球有關(guān)的各類知識(shí),涉及地質(zhì)學(xué)、天文學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、海洋學(xué)等各個(gè)方面?! ”緯⒅R(shí)于趣味之中,能幫助讀者在獵奇和疑問中推開科學(xué)的大門,使讀者讀科學(xué)書時(shí)感覺像在讀《哈利·波特》。
書籍目錄
一 天地初開的密碼?。ㄒ唬櫭沙跗凇 〉厍蛟从谝粓?chǎng)災(zāi)難嗎? 科學(xué)家對(duì)大爆炸理論的懷疑 大爆炸之前發(fā)生了什么? 是什么照亮了宇宙? 地球?yàn)槭裁床荒艽嬗钪娼碜杂苫顒?dòng)? 時(shí)間是從什么時(shí)候殲始的? 地球的第一個(gè)小時(shí) 合成有機(jī)物的條件 最初的生命是在海底火山口誕生的 生命的出現(xiàn)是一個(gè)奇跡 可愛的微生物 關(guān)于生命源于火星的爭(zhēng)論 其他星球上是否有生命存在? 地外生命真的存在于41千米的高空嗎? 地球上生物的尺寸是由什么決定的? 地球年齡探秘 地球的生命歷程 “冰雪地球”之謎 第五紀(jì)冰川期什么時(shí)候到來(lái)? ?。ǘ┑刭|(zhì)學(xué)揭開的秘密 巖石——與古代動(dòng)植物共同“撰寫”的地球“史書” 怎樣閱讀巖石帶給我們的信息? 古代河流的“腳印” 三大巖類?。ㄈ┕糯锷砩系闹虢z馬跡 從化石中可以看到古代動(dòng)物、植物的樣子 地球上最早的動(dòng)物 三葉蟲 地下有生命嗎? 生物大爆發(fā) 恐龍?jiān)?jīng)像今天的人類一樣主宰地球 重達(dá)1.4噸的“鳥” 恐龍的挑戰(zhàn)者——巨鱷 恐龍是怎樣突然滅絕的? 恐龍時(shí)代之前的史前怪物 無(wú)敵巨蛇主宰地球1000萬(wàn)年 地球歷史上的5次生物大滅絕 是準(zhǔn)導(dǎo)演了地球上的悲?。? 第六次生物大滅絕正在來(lái)臨 長(zhǎng)毛的象——猛犸象 第一只猛犸象被發(fā)現(xiàn) 古猛犸象的鮮肉是怎樣保存下來(lái)的? 水底古獸之謎 細(xì)菌能存活200萬(wàn)年 地質(zhì)學(xué)家和考古學(xué)家是怎樣測(cè)定年代的? ?。ㄋ模┤祟惖淖嫦取 ∪耸菑哪睦飦?lái)的? 尼安德特人文明 尼安德特人消失之謎 曾遍布全球的克羅馬依人 七個(gè)女人是歐洲人的祖先 為什么人類比其他動(dòng)物進(jìn)化速度要快? 人之所以長(zhǎng)頭發(fā)僅僅是美觀的需要嗎? 為什么有黑皮膚、黃皮膚和白皮膚的分別? 遠(yuǎn)隔千山萬(wàn)水的古人,想法卻驚人的相似 神秘的巖穴圖畫 人類洪荒時(shí)期的十二大驚世巖畫二 控制地球的神秘力量?。ㄒ唬┑孛嫦碌氖澜纭 〉厍騼?nèi)部的世界 地球內(nèi)部是由什么組成的? 地底下有人類生存嗎? 大陸漂移 不知疲倦的“運(yùn)動(dòng)男孩” 什么力量推動(dòng)大陸移動(dòng)? 地球越來(lái)越圓,體積越來(lái)越大 神秘的異常地帶?。ǘ嵟牡厍颉 』鹕酵︸斎恕 』鹕絿姵鰜?lái)的是火嗎? 超級(jí)火山噴發(fā)——災(zāi)難性的毀滅,威力堪比行星撞地球 最大的火山噴發(fā),有望解開克里特文明消失之謎 對(duì)人類威脅最大的火山 大地的怒吼——地震 地震的好處 避震方法 地震能否準(zhǔn)確預(yù)報(bào)? 現(xiàn)有的地震預(yù)測(cè)技術(shù) 動(dòng)物異常反應(yīng)與地震有關(guān)系嗎? 氣象與地震有關(guān)系嗎? 植物重花重果是地震前兆嗎? 圣安德烈斯斷層危如累卵 地球最大的傷疤——東非大裂谷 世界最長(zhǎng)的暗河與地縫?。ㄈ┧蚺业谋ā ∪蚣s97%的冰川都出現(xiàn)在兩個(gè)地方 冰川和冰山是怎樣形成的? 冰川的移動(dòng) 科學(xué)家為什么對(duì)冰川有濃厚的興趣? 巧奪天工的冰蘑菇 冰瀑奇觀 冰跳蚤 冰蚯蚓 冰川老鼠 米堆冰川 祁連山七一冰川 沙漠里的冰川 冰川真的會(huì)消失嗎? 冰川消失有多可怕? 冰川融化會(huì)“激活”古老病毒嗎? 高山上的雪崩 (四)遠(yuǎn)古時(shí)代的遺痕 是誰(shuí)“堆”起了高山? 風(fēng)沙蔽空的荒野 怪石林 雅丹地貌 侵蝕造成的奇觀——風(fēng)蝕蘑菇 風(fēng)蝕石窩 風(fēng)蝕城堡 風(fēng)蝕谷 風(fēng)蝕洼地 有20億年歷史的大峽谷——科羅拉多大峽谷三 絕對(duì)“雷人”的大地奇跡四 不同尋常的海洋五 了不起的大氣六 超級(jí)神秘的地球?qū)毑仄摺∑嫒?dòng)植物八 地球上最高等的生物——人類九 驚險(xiǎn)極地
章節(jié)摘錄
插圖:地球源于一場(chǎng)災(zāi)難嗎?對(duì)于人類來(lái)說(shuō),地球是衣食父母和生存家園。然而,長(zhǎng)期以來(lái),人類對(duì)自己賴以生存的地球卻知之甚少。人類的視角已經(jīng)進(jìn)入太空,登上月球,火星上也有了人類的探測(cè)器,還有不少科學(xué)家致力于尋找有可能適合人類生存的其他星球,他們向外太空發(fā)射了無(wú)數(shù)的電子信號(hào),渴望得到外星人的回應(yīng)。但是,令人大失所望的是,在浩瀚的宇宙中,要想找到一個(gè)像地球這樣的星球,如同大海撈針,目前幾乎是不可能的。人們這才感到地球的可貴,至少在可預(yù)見的未來(lái),地球是人類賴以生存的唯一家園。而每一個(gè)關(guān)心并熱愛著地球的人都難免會(huì)提出這樣的問題:我們生活的這個(gè)地球是如何形成的?具有一定科學(xué)知識(shí)的現(xiàn)代人,當(dāng)然不會(huì)相信“上帝創(chuàng)世說(shuō)”,但任何事物都有一個(gè)從開始到消亡的過程,那么,地球到底是從哪里來(lái)的呢?“創(chuàng)造論”認(rèn)為,宇宙是由某種高級(jí)智慧設(shè)計(jì)的,地球也是智能設(shè)計(jì)的產(chǎn)物,是專為地球生命設(shè)計(jì)的。其證據(jù)很多,比如,地球上的各種物理量恰好適合生命的生存。加拿大某高能物理學(xué)家編著了一本書.闡述宇宙中的24種關(guān)系,包括引力、重核子力、輕核子力的量級(jí)等,在這24種關(guān)系中,任何一種關(guān)系有一點(diǎn)點(diǎn)偏差,地球上就不會(huì)有生命存在。再比如,關(guān)于眼睛、大腦、循環(huán)系統(tǒng)等,達(dá)爾文說(shuō)過:“每當(dāng)想到眼睛,我就感到恐懼。”他不敢相信這些精妙器官是進(jìn)化來(lái)的。即使是最聰明的科學(xué)家制造的機(jī)器人跟真人比較起來(lái)也顯得笨手笨腳的,智力上更是差得很遠(yuǎn),如果宇宙中不存在某種高級(jí)智慧,地球上的很多現(xiàn)象的確讓人匪夷所思?!板缧桥鲎舱f(shuō)”認(rèn)為,很久很久以前,一顆彗星撞入太陽(yáng)內(nèi),從太陽(yáng)上面“碰”下了包括地球在內(nèi)的幾個(gè)行星?,F(xiàn)代宇航科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)了越來(lái)越多的太空星體互相碰撞的現(xiàn)象。1979年8月30日,美國(guó)的一顆衛(wèi)星P78~1拍攝到了一個(gè)罕見的現(xiàn)象:一顆彗星以560千米/秒的高速,一頭栽入了太陽(yáng)的烈焰中,12小時(shí)后,彗星就無(wú)影無(wú)蹤了。照片清晰地記錄了彗星沖向太陽(yáng)并被吞噬的情景。既然宇宙間存在天體相撞的事實(shí),那么,“彗星碰撞說(shuō)”的可能性依然存在,于是新的“災(zāi)變說(shuō)”應(yīng)運(yùn)而生?!斑M(jìn)化論”認(rèn)為,宇宙產(chǎn)生于一次大爆炸。這個(gè)大爆炸從一個(gè)時(shí)空奇點(diǎn)開始,在此之前既沒有時(shí)間也沒有空間。這個(gè)點(diǎn)的體積很小很小,但是質(zhì)量卻很大。比如說(shuō)把現(xiàn)在宇宙中的所有物質(zhì)都集中到這個(gè)點(diǎn)上,然后這個(gè)點(diǎn)在某個(gè)時(shí)刻突然爆炸,碎片四溢,空間一點(diǎn)點(diǎn)被擴(kuò)大,各種碎片也就成了現(xiàn)在的星球,地球就是這所有碎片中一小片。后來(lái)經(jīng)過與其他碎片的摩擦和碰撞,就形成了現(xiàn)在的樣子。宇宙爆炸后高速向外擴(kuò)張,但由于引力的作用,這種擴(kuò)張的速度在變慢??茖W(xué)家觀測(cè)到的某些宇宙射線明,宇宙現(xiàn)在仍然在緩慢擴(kuò)張。根據(jù)熱力學(xué)第二定律得知,當(dāng)宇宙系統(tǒng)中的能量全部變成不能做功的自由能時(shí),宇宙就處于一種“等溫?zé)峒拧睜顟B(tài),宇宙就消滅,回到奇點(diǎn),時(shí)間和空間也不復(fù)存在。有趣的是,作為進(jìn)化論證據(jù)之一的“宇宙大爆炸理論”,也可以作為“創(chuàng)造論”的證據(jù),但創(chuàng)造論者問,這個(gè)爆炸是如何產(chǎn)生的?進(jìn)化論者只能說(shuō)“現(xiàn)在還不知道”。 科學(xué)家對(duì)大爆炸理論的懷疑大爆炸理論與現(xiàn)代對(duì)宇宙的觀測(cè)結(jié)果十分吻合,這真是不可思議。但是這種理論已經(jīng)難有好日子了。大爆炸理論從問世以來(lái)幾乎就一直爭(zhēng)議不斷。特別是最近幾年,“大爆炸理論”不能自圓其說(shuō)的問題接踵而來(lái),宇宙不再那么循規(guī)蹈矩了。宇宙是在一次大爆炸中產(chǎn)生的直接證據(jù)來(lái)自三方面的觀察結(jié)果:第一,宇宙現(xiàn)在還在膨脹;第二,宇宙中處處彌漫著熱輻射,它是宇宙大爆炸時(shí)產(chǎn)生原始熾熱火球暗淡下去的余暉;第三,天文學(xué)家觀測(cè)到的宇宙中化學(xué)元素的豐度可以描繪宇宙從產(chǎn)生到發(fā)展的軌跡。然而,大爆炸之前發(fā)生了什么?是什么原因使爆炸得以發(fā)生?爆炸的中心在哪里?宇宙的邊緣在哪里?其實(shí),這些問題完全錯(cuò)誤地理解了大爆炸的含義。大爆炸并不是眾多星系從一個(gè)公共中心猛烈擴(kuò)散到無(wú)限真空的深處,在這里,空間本身在大爆炸中產(chǎn)生,時(shí)間本身也在大爆炸中產(chǎn)生。出現(xiàn)空間的那個(gè)小點(diǎn)并不是定位在任何物體之上的,它不是一種被虛無(wú)包圍著的物體,而是被無(wú)限壓縮了的空間本身的創(chuàng)始點(diǎn)。愛因斯坦是最先模模糊糊領(lǐng)悟到后來(lái)被稱為“大爆炸”的人物之一。后來(lái).天文學(xué)家收集到了確鑿的證據(jù),表明星系的確在膨脹,它們離開地球的距離以及彼此問的距離越來(lái)越遠(yuǎn)。天文學(xué)家的觀測(cè)工具越來(lái)越靈敏,通過間接測(cè)量星系之間的距離以及星系飄移的速度,著名天文學(xué)家埃德溫·哈勃得出結(jié)論:宇宙大爆炸距今已有20億年的歷史了。但是地質(zhì)學(xué)家利用鈾衰變?yōu)殂U的速度卻計(jì)算出地球本身的年齡為46億年。這一矛盾很快得到了解決。星系的飄移速度是根據(jù)星系光線紅移量測(cè)定的,這有點(diǎn)像遠(yuǎn)去的輪船汽笛聲,隨著輪船航行距離的加大音量急劇下降。對(duì)星系距離的測(cè)量那就更不確切了。然而,對(duì)于大爆炸理論的懷疑一刻也沒有停止。著名英國(guó)天文學(xué)家霍伊爾一直對(duì)大爆炸理論持懷疑態(tài)度。他提出了一種稱為穩(wěn)恒態(tài)理論的宇宙模型,這個(gè)理論假定宇宙在時(shí)間和空間上是無(wú)限的,并且通過一種尚不可知的機(jī)制不斷產(chǎn)生新物質(zhì)。雖然這種說(shuō)法不被大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)同,它甚至要否定權(quán)威的“物質(zhì)不滅定律”,但科學(xué)是不講權(quán)威的,如果講權(quán)威就沒有真正的科學(xué),穩(wěn)恒態(tài)理論畢竟是一個(gè)能解釋宇宙形居的模型。有的科學(xué)家一直對(duì)大爆炸理論持懷疑態(tài)度的原因在于:大爆炸理論實(shí)在不能解釋那一個(gè)密度無(wú)限大、體積無(wú)限小、包容世界的點(diǎn)是怎么來(lái)的。而假如有這樣的一個(gè)點(diǎn),那么必然存在一種情況:這個(gè)點(diǎn)一定是吸力無(wú)限大、斥力無(wú)限小才能形成。那么這一個(gè)點(diǎn)就應(yīng)該是穩(wěn)定的。既然是穩(wěn)定的,就不會(huì)爆炸。既然爆炸了,說(shuō)明應(yīng)該是斥力大于引力的,而斥力大于引力,這個(gè)點(diǎn)就不可能形成。人類一思考,上帝就發(fā)笑。人類能思考的范圍還很小,想不通的問題還很多。真理往往就是在對(duì)現(xiàn)有理論的懷疑中誕生的。但是,無(wú)論懷疑的聲音多么強(qiáng)烈,宇宙大爆炸理論仍是目前被大多數(shù)人接受的理論。大爆炸之前發(fā)生了什么?如果你承認(rèn)宇宙大爆炸理論,那么“大爆炸之前發(fā)生了什么”這樣的問題顯然是沒有意義了,因?yàn)楦静淮嬖凇按蟊ㄖ啊边@樣的時(shí)期,時(shí)間是與大爆炸一起開始的。不幸的是,這個(gè)問題經(jīng)常被用簡(jiǎn)單的話來(lái)回答:“大爆炸之前什么都沒有?!痹S多人把“什么都沒有”又解釋成一無(wú)所有的空間。難道這里的“無(wú)”指的是空間從其中涌現(xiàn)的某種更微妙的有如“前空問”的東西?或者是某種抽象的狀態(tài)?都不是,就像斯蒂芬·霍金曾問過的:“北極的北邊是什么地方?”這個(gè)問題也可以用“無(wú)”來(lái)回答,不是因?yàn)槟抢镉袀€(gè)神秘的“無(wú)極陸地”,而是因?yàn)樗岬降膮^(qū)域根本就不存在,不僅是物理學(xué)上的不存在,而且也是邏輯上的不存在。所謂“宇宙大爆炸之前的時(shí)期”,情況就像這樣。假如時(shí)間不是永遠(yuǎn)存在,那么是否可以確信一定存在一個(gè)間斷點(diǎn),在某時(shí)某刻突然地“打開開關(guān)”?如果是這樣,這就意味著存在著一個(gè)第一次的事件,或叫首次事件。這個(gè)首次事件并不同于其他的普通事件,因?yàn)樵谒皼]有任何事件發(fā)生,這是一個(gè)無(wú)因果關(guān)系的事件——一個(gè)超自然事件。這一點(diǎn)確定無(wú)疑嗎?不一定。舉例來(lái)說(shuō),存在一個(gè)比零大的最小實(shí)數(shù)嗎?顯然沒有。任選一個(gè)正實(shí)數(shù),如十億分之一、萬(wàn)億分之一……這個(gè)數(shù)總能被減半,并可再減半下去,獲得一個(gè)比前一次選定的數(shù)更小的數(shù)。同理,假如時(shí)間是連續(xù)的,那么,在任何一個(gè)時(shí)刻(如十億分之一秒、萬(wàn)億分之一秒等),總有一個(gè)時(shí)刻在它之前。因此,我們無(wú)法發(fā)現(xiàn)一個(gè)確定的初始時(shí)刻。當(dāng)然,時(shí)間也有可能是不連續(xù)的,就像放電影一樣,電影的每個(gè)畫面是靜止的,但以飛快的速度放映出來(lái)時(shí),就給人們一種連續(xù)性的幻覺。為什么時(shí)間和空間突然地“打開開關(guān)”?在日常生活中一切事件都是有原因的——一座橋坍塌了,那是因?yàn)樗?fù)荷過重了;雪融化了,那是因?yàn)樘鞖鉄崞饋?lái)了;一棵樹苗長(zhǎng)出來(lái)了,那是因?yàn)榉N下了樹種,等等,不一而足。人的頭腦是使用原因和結(jié)果這種因果鏈思考問題的,大凡事件必有原因。由于正常的因果關(guān)系是在時(shí)間中發(fā)生的,因而有一種自然的傾向是,設(shè)想有一個(gè)按時(shí)間往回伸展的因果鏈,最終可以追溯到宇宙創(chuàng)生時(shí)刻的第一原因。但是,每個(gè)事件都有原因嗎?會(huì)不會(huì)有些東西沒有任何理由就可以出現(xiàn)呢?有。按照量子理論的設(shè)想,粒子就可以在沒有原因的情況下不知從什么地方冒出來(lái)。如果把量子理論應(yīng)用于宇宙的創(chuàng)生時(shí)刻,那個(gè)比粒子還小的尖尖的小點(diǎn)就服從量子理論,不需要任何理由,時(shí)間和空間會(huì)自發(fā)地產(chǎn)生,從原先沒有任何時(shí)空的地方突然出現(xiàn),就如同粒子自發(fā)地、沒有原因地冒出來(lái)一樣。
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《了不起的地球》地球從哪里來(lái)?它有多大年齡?地球上為什么有土壤、巖石和山脈?地球上為什么有那么多的水?人類來(lái)自何方?恐龍為什么會(huì)突然滅絕?這樣的事會(huì)發(fā)生在人類身上嗎?動(dòng)物真能預(yù)知天災(zāi)嗎?《了不起的地球》將地球的奧秘帶到讀者眼前,揭示出轉(zhuǎn)動(dòng)不停的地球令人驚訝的變化,從活躍的火山口,到無(wú)底的深淵,甚至最先進(jìn)的探測(cè)器也無(wú)法到達(dá)的時(shí)間與空間。一一為你詳述
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