书城科普读物影响世界的62部科学名著
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第32章 科学普及(7)

除了理想,作者重点关注的是一系列的现实问题。两位作者集成了上百位相关领域的专家的思想,怀着一种强烈的忧患意识,警示世人:在茫茫宇宙之中,星球无数,却只有一个星球让长有四肢,用肺呼吸,用大脑思考,用嘴表达意愿的高等动物生存,如果人类自毁家园,明天我们将无处容身。

作者不仅论及最明显的污染问题,而且还将污染问题与人口问题、资源问题、工艺技术影响、发展不平衡,以及世界范围的城市化困境等联系起来,作为一个整体来探讨环境问题。书中始终将环境与发展结合在一起论述,在谈到发展中国家的问题时,作者指出:“贫穷是一切污染中最坏的污染。”发展中国家面临发展资金不足的困难,在这种情况下,“发展中国家政府,还应该注意到发达国家对抗污染设计和技术上的发展,对那些效果好、花钱少的方法,通过法令或合同使所有国内外新投资者采用这些技术……经过仔细的计划工作,当前的一部分工业增长可以绕过工业化污染的原始阶段,而把新工艺设备纳入最初的整体设计之中”。本书对环境及相关问题的看法是在归纳、总结各方面专家意见的基础上形成的,因而具有广泛的代表性。

作者说,自然资源的日益减少,当然是使人类怀疑地球还有多大能力继续维持未来文明的一个主要原因。对自然资源未来供应的关心,是十分普遍和深切的。欧洲高度工业富裕国家的一位顾问,竟然提出这样过分担心的建议,他主张人类应当立刻放弃工业化,而集中精力去发展高效率的农业技术。作者认为,这种从工业化中后退的思想,同为了使自己摆脱穷困,而现在刚开始工业化的一些国家的顾问们的意见完全相反。他们知道工业化会带来一些危险,可是他们看到,只有工业化才是达到高生活标准的唯一道路。由于发展工业会给人们带来粮食丰产,减少失业,良好的公共卫生和相当好的舒适生活的希望,所以,根据他们的看法,实际上,几乎任何发展工业的方法都优先于对未来环境损害的考虑。

作者说,有一种普遍的看法,认为环境污染是工业发展不可避免的副产物,而且经验表明,只有工业化达到经济富裕的高水平后,社会上才会出现长远的生态后果。“富足之日就是恶果来临之时”已成为法则,无形地统治着许多人对待环境的态度。如果在这方面历史重演的话,在今后许多年内,大多数地方的环境质量必然服从于经济发展的目标。

作者承认,因为工业增长有赖于大量电力和某些化学产品的供应,所以毫不奇怪,正在争取经济发展的许多国家的决策者和计划人员,都不会改变工业化的主张。用一位亚洲政治家的话来说,就是“盼望着没有烟囱的美景”。

有关技术干扰生态系统的后果,作者认为,除当时可能察觉到的初期影响外,还有难以预料的间接和缓发性后果,这就使价值判断的问题更为复杂。滴滴涕在适当控制的条件下使用,在食物链中逐渐产生积累作用之后,才相当明显地对广泛的自然生态系统,最终对人类产生毒性。因此,工艺技术的种种干扰,不能只从当时和当地着眼来判断其影响。联合国人类环境会议将能为所强调的有关问题做出有益的贡献。它要求人们把社会和科学的注意力,集中于社会和技术革新对复杂生态系统所引起的间接和难以预料的缓发性反应。

同时,作者认为,经济富裕不过是影响人们对待环境态度的因素之一。由科学专家来权衡在工业发展中的技术和环境问题的相对重要性是困难的。作者讲述了一个故事:就在同一天,自己收到了两位诺贝尔奖金获得者关于核能问题的来信,措词都很坚决。他们两位都是著名的人物,在自然科学上有很大的成就,而且作为国家机构的领导人和国际团体的顾问,他们的社会贡献也很重要;同时,两位又都是来自高度工业化讲英语的国家。他们中的一位认为,作者对于核能的潜力没有作出很公正的判断,过于夸大了它对自然生态系统和人类健康的威胁。形成对照,另一位诺贝尔奖金获得者,却认为核能完全不应当发展,用他的话来说,因为它“完全不适合于生物圈”。许多其他的顾问对争论的双方,都各自表达了同样坚决的观点。

顾问们的分歧不止这些,关于杀虫剂的问题,顾问们之间也多次出现近乎相反的意见。一位顾问告诉作者,当他在圭亚那工作的时候,如果没有滴滴涕的话,他可能早就死了。许多顾问以同样的心情反复说明,倘若严格限制杀虫剂在公共卫生和农业方面的使用,就会有千百万人死于传染病和营养不良。另一方面,其他一些专家则坚信,自然生态系统已遭到杀虫剂的严重破坏,如按当时使用杀虫剂的趋势继续发展下去,地球将逐渐不适合于人类生活。

但是,作者说,专家们一致承认,环境问题已日益成为世界范围的问题,所以需要一个全世界统一解决的办法。但是来自两个不同的亚洲国家的两位顾问却认为,除非每一个国家都懂得管理自己国家的生态系统,否则无论在经济发展方面,或是在环境改善方面,都很少能取得进展。他们认为,在我们理论上的一个世界之内,还存在不同的世界,它们不但在地理特征和经济结构方面都各不相同,甚至更重要的可能在文化传统和愿望方面也都不一样。

作者断言,由于有关人类环境的政策,既需要社会的判断,也需要专门性的科学知识,所以聪明而有经验的外行,对于政策的制定,往往能同技术专家具有同样的发言权。在某些情况下,外行人的判断甚至比专家更聪明,因为外行人对人类和环境问题的复杂性,看得可能更全面些,而不受专业技术的限制。

作者补充说,即使是同一社会制度和同一国家的专家,其观点仍有很大的分歧,这说明摆在联合国人类环境会议代表面前的工作,将会有许多困难。建立理想的人类环境,不仅包含保持生态平衡、自然资源的经济管理以及对威胁机体和智力健康的因素的控制,而且,还需要给社会集团和个人机会选择各自的生活道路和各自的环境。丰富多彩的人类环境,不但是由于它天然的构造和自然现象的无穷多样性,而且更多的还是由于自然力量和人类意志之间,无穷无尽地互相作用所产生的结果。

作者最后预言:“近200年内,特别是在突飞猛进的近25年中,人类改造自然的力量、广度和深度,都似乎预示着人类历史上革命新纪元的来临。这可能是人们所能设想到的最重大的革命。”其中包含着作者的期望,也代表着世界大多数人的期望。

精彩语录

1、总之,人类生活的两个世界——他所继承的生物圈和他所创造的技术圈——业已失去了平衡,正处于潜在的深刻矛盾中。而人类正好生活在这种矛盾中间,这就是我们所面临的历史的转折点。这未来的危机,较之人类任何时期所曾遇到的都更具有全球性、突然性、不可避免性和困惑不可知性,而且这种危机就在我们孩子所生活的时代将会形成。

2、人类似乎正以全球范围的规模,对未受控制的事物加以控制,并用人造的代替天然的,用计划性代替盲目性。人们正以史无前例的速度和深度,对大自然进行改造。

3、我们所谓的发展中国家,与这些国家的文化水平、历史以及这些国家对人类文明的贡献程度都毫无关系。这个词的主要涵义,简单地只在于说明一个国家尚未跨进既会给社会带来许多好处,也会带来许多坏处的那种现代高度技术社会的门槛。

4、把我们赖以生存的地球上的相互依存性的新知识全面公开共享,也能够帮助人们逐渐解决无限敏感的、具有分裂性的主权主义的经济问题和政治问题。

5、在大多数情况下,困难不是由于科学事实的不够准确,而是由于对社会价值的看法持有不同的观点。

6、总之,渴望着快乐、友情和舒适,急切地想摆脱忧虑和痛苦,这就是人类的现实情况。

《我们怎样发现了——地球是圆的》

作者:艾·阿西莫夫(美)

成书时间:1972年

推荐版本:科学普及出版社1984年版

【作者简介】

艾·阿西莫夫(Asimov I,1920-),波土顿大学医学院生物化学副教授。1920年1月2日生于苏联彼得格勒,3岁时随父母移居美国,1939年在哥伦比亚大学毕业。1946年世界大战结束后,阿西莫夫再次回到母校,并于两年后获得博士学位。

阿西莫夫自幼就喜欢阅读科普作品,他在大量阅读的同时,还不断摸索写这类读物的技巧,后来走上了创作的道路。阿西莫夫是个高产的作家,他的作品涉及许多知识领域,包括自然科学、文学、宗教、历史等,其中以自然科学为主。由于阿西莫夫的作品材料丰富,说理严密,语言生动,因此,他的作品深受各国读者的欢迎,并于1965年获得美国化学学会的格拉第奖。

阿西莫夫的主要著作有:《被放逐的维斯塔》、《阿西莫夫科学导游》、《阿西莫夫莎士比亚作品导游》、《阿西莫夫圣经导游》、《古今科学技术名人小传》、《你知道吗?——现代科学中的100个问题》、《我们怎样发现了——地球是圆的》等。

【内容提要】

作者首先描述了地球发展的过程。他说几个世纪以前,有些人确信地球是一个正好卡在天空球体中部的扁平体,人们走到地球与天空相接的地方,就能到达太阳升起的地方,甚至伸出手去触摸一下太阳。他们甚至在图画中画着一个人来到天地相接的地方。他把脑伸到天外,想透过天空观察,是什么在驱使天球不停地转动。他还相信假如人们不停地向西走去,就能到达太阳下落的地方。古希腊的思想家们却不完全相信这些说法。因为,无论人们向东或向西进行到什么地方们始终没有更加接近太阳、月亮或星星。

作者对地球的形状做出的大胆的猜测,假设地球不是平的,那它可能是什么形状的呢?

如果着眼于天空,人们会发现在天空中,有许多发光的物体,其中大多数是星星。星星对于眼睛来说,仅仅是一些小小的亮点,古代的思想家们不能够对它们作出任何解释。不过,天空中的太阳和月亮是两个完全不同的物体。太阳是一个圆形物体,在任何时候都发光的。而月亮却不这样。有时它是一个光亮的圆形物体,有时仅是个半圆,有时它的形状处于圆与半圆之间,有时它又只是一弯淡淡的发光物,人们称之为“月牙”。注意观看月亮的古希腊人,夜复一夜地观察太阳与月亮位置的变化有什么联系。他们注意到,当月亮变换位置时,它的形状也发生变化,当月亮和太阳处在地球的两边时,月亮对着地球的那一面,可以全部被太阳光所照亮,所以它是满月。当月亮和太阳处在地球的同一侧并在同一直线上时,人们根本看不到月亮。因为,这时阳光在月亮的另一边,而那一边是人们看不见的。人们能够看见的月亮一面没有受到阳光照射,所以它是黑暗的。

观察到这个现象的古代学者们作出判断:太阳本身能发光,而月亮无光。月亮的光是由于受到太阳照射的缘故,这种光是“反射光”。然而太阳的形状呢?它照射在月亮上的光线是如何从各个角度均匀地显现出来的呢?不论月亮和太阳是处于地球的两边,还是处在同一侧,或者它们中间存在着任何其它物体,月亮的向阳面都接受到同一类型的光线。这种情况只有在太阳是个球体的时候才会出现。

作者认为,对天空和地球来说,它们的规律可能是不同的。仅仅因为天空和天空中的某些物体是圆形的,并不一定意味着地球也是圆形的。太阳毕竟在炽热发光,而地球并非如此。月亮横跨天空移动,但是地球却好像没有这样移动。天空上布满了星星,然而地球却没有。

作者说,为了确定地球的形状,人们必须考察地球本身,而不是其它的物体。让我们再回到地球上来,作者根据帆船出海时发生的情况来判断,地球不是圆柱体而是一个球体。一艘帆船出海时总是慢慢消失在人们的视线中,难道这艘帆船正在沉没吗?是海水越涨越高,先淹没了船体,然后淹没了帆船吗?这不可能。因为每艘出航的帆船都会出现这种情况,而它们大多数都是平安返航的。古时候,当一艘帆船归来时,水手们都发誓说,海水从来也没有涨过船体。对此加以解释的一个办法是假定地球表面是弯曲的,帆船在曲面上航行,就会渐渐地消失在曲面的后面。自然是船底首先消失。一艘艘帆船被地球的曲面遮住了,就如同靠近地平线的群星被遮住一样。但有一点极不相同。你只有在向北或向南行进时,才有看见群星消失在地球曲面背后的现象。在其它方向上,天空的转动把情况搞复杂了。但帆船不管向什么方向航行,首先消失的都是船底。不管是向北、向南、向东、向西,还是向任何一个方向行驶,都是船底首先消失。而且,帆船总是以大体相同的速度消失的。不论它向什么方向航行,只要驶到两英里以外,便会有一部分船体被遮没。

因此作者认为地球是一个巨大的球体,处于更为巨大的天球中央。只有这样,人们在任何时候所能看到的一小块地球才会显得是平的。除此之外,作者还列举了一些天文现象来证明地球的形状是圆的。他说在天空中,会发生“月食”的现象。“月食”出现时,月亮时常会失去它的光亮。这时,一个黑影缓缓穿过月面,人们只能看到朦胧、暗淡的红光。不一会儿,影子移动过去了,月亮又恢复原状,依旧那么光辉、明亮。古代,人们以为月亮会永远变暗了,而谁也不希望在夜晚失去这有用的月光,所以每一次“月食”都使人们感到恐惧。但是一些细心观察天空的人确信这种情况并不会发生。他们注意到,每一次月食都发生在满月之际,从不在其它时间发生;而且并非每一次满月都发生月食。

对天空颇有研究的一些古代学者知道,满月时,月亮和太阳位于地球的两侧。阳光照亮了地球和月亮朝着太阳的一面。因此人们所看到的月亮如同一个丰满的圆形发光物体。不过,假定某一时刻地球正好在月亮和太阳中间,且三者几乎连成一直线时,那么,阳光无法穿过地球能到达月亮,所以此时阳光不能照到月亮上。