主题：【文摘】《我们的宇宙》解说词 (序) 【赵致真】 -- 不爱吱声

[主持人

　　说起地球，我们心中就会涌起无限温热的感情。虽然在茫茫宇宙中，地球只能算得上沧海一粟，但她却是我们人类可爱的故乡，唯一的家园。

　　人类对大自然的一切认识，都是从地球开始的。作为地球的儿女，我们对于这颗养育自己的行星又有多少了解呢？

　　希望下面的电视片能帮我们回忆起零碎的知识，并且增进一些对地球的了解。

[电视片解说词

　　当宇航员从太空中俯瞰我们这颗云蒸霞蔚、生机勃勃的行星时，当月球上的摄影机拍下一轮巨大的地球从月平线上升起时，我们都会为眼前的景象砰然心动。这就是我们地球母亲美丽的容颜，这就是我们人类永远的故乡。由于大气和水更多吸收太阳光谱中的红色，这颗玲珑剔透的行星便静静焕发出独特的、梦幻般的蔚蓝。

　　地球的年龄究竟有多大？这个难题曾经考验过许多科学家的智慧。有人想出用沉积岩形成的时间来测定，有人主张用海水含盐浓度的增加来推算，而最精确可靠、量程最大的宇宙计时器，显然要数放射性元素的蜕变了。放射性元素衰变一半需要的时间叫半衰期，它不以外界物理化学条件变化为转移。例如铀235，每隔4亿5千万年就有一半变成铅与氦，钍232的半衰期是13亿年，而铷82的半衰期则将近50亿年。从这些同位素和他们衰变产物的相对浓度中，我们测定出地球最古老的岩石-西格陵兰片麻岩已有38亿年的历史。但这显然还只是地球从“天文时期”进入“地质时期”前后的时间。根据对月球岩石和太阳系陨星的测定和比较，我们地球的高寿应该是46亿岁了。

　　古人发现远处船舶的桅杆总是最先露出和最后隐没，日月星辰总是从地平线一边升起另一边落下，在月食中遮蔽月面的影子又总是一弯弧形，便猜想到大地可能是一个圆球。今天我们知道，地球的平均半径为6378公里。这是个恰倒好处的尺寸。有人因为地球的赤道半径比极半径长21公里，北极到地心比南极到地心远15米，便把地球比做一只梨。其实，这些微小的不规则之处几乎可以忽略不计。地球的扁率仅为300分之一。从太空看去，它仍然不失为一个相当标准的圆球。

　　在我们的火箭已经飞出太阳系的时候，我们的钻头却最远只能钻到脚下12公里的深处。这便是“上天有路，入地无门”的现实。但地震波传播速度和方向的变化，却能如同用B超探测内脏，披露出地球深处的许多秘密。地球是从均匀的球体逐渐演化成四个同心球层结构的，即内核、外核、地幔与地壳。固体内核的密度为水的13倍，温度为摄氏6000多度，压力达370万个大气压。根据计算，这种状态下存在的物质只能是铁。而落到地面的铁质陨石作为解体行星的残片，也恰恰印证了地球内核由铁和镍构成。地球外核的成分虽然也主要是铁和镍等金属元素，但却为流动的液态。大约3000公里厚的地幔主要由橄榄岩构成，在高温高压下处于固态或半流动粘稠状态。薄薄的地壳则平均只有33公里厚，上部是花岗岩，下部为玄武岩。海洋中最薄处仅有5公里。当地壳的有些部位发生裂缝，地幔上部炽热的熔岩喷涌而出，这便是火山爆发了。

　　地球70%的面积被海水所覆盖，陆地面积仅占30%，上面还布满了河流与湖泊。循名责实，把地球称为水球也许更为恰当。如果按化学元素的含量来排序，那么，铁、氧、硅、镁大概能算构成地球90%以上物质的四大家族。

　　 1912年，卧病在床的德国气象学家魏格纳凝望着墙上的世界地图，一个伟大的思想火花突然照亮了他的视野。欧洲的西海岸和加拿大的东海岸，非洲西海岸和南美洲的东海岸，虽然隔着大西洋遥遥相望，但轮廓线竟如此地相似和对应，如果拼接在一起几乎能完全吻合。魏格纳勇敢地提出了大陆飘移学说。他认为地球上的陆地原本是连在一起的，称为联合大陆或泛大陆。为了给自己的理论寻找充分的科学根据，魏格纳奔走于世界各地进行考察。1930年，在他50岁生日的第二天，不幸牺牲在格陵兰岛的冰天雪地中。

　　然而，大陆漂移学说却一度被人们视为荒唐的臆想而饱受嘲讽。坚实的大地难道能象解开缆绳的木筏一样随波逐流，象七巧板一样任意拼装吗？直到20世纪60年代海底扩张学说建立，古地质学、古气候学、古生物学的许多证据纷纷提出，魏格纳的理论才得以东山再起。此后，科学家们整合了各种孤立散乱的观察和发现，用统一的版块构造学说描绘出了全球动力学的清晰图景。原来我们地球的岩石圈被一些构造带分割为六大版块，即亚欧版块、非洲版块、美洲版块、太平洋版块、印度版块和南极洲版块。地幔物质的对流如同巨大的传送带，运载着版块缓缓移动。版块之间的相互碰撞、错动、拱抬与张裂，形成了地球上各种各样的山脉、峡谷、断层和海沟。雄居世界之颠的喜马拉雅山，便是印度版块向亚洲版块冲撞挤压后隆起的巨大褶皱。山上那些沉积岩和三叶虫、海葵、石菊等水生物化石，都向我们诉说着2000万年前这里曾经是一片古地中海。而地震则是版块推挤中产生应力的释放。不过，我们大可不必担心版块之间会象碰碰车那样撞来撞去。事实上，大陆漂移的速度比我们的指甲生长还慢。但亿万年后，这些微小变化的积累却会让世界地图面目全非。

　　地球的质量到底有多大？这个问题同样困扰了科学家许多年。真正第一个给地球过磅的人是英国科学家卡文迪许。1798年，他用扭秤法测定出地球的平均密度，所算出的地球质量很接近于今天公认的60万亿亿吨。无处不在的万有引力，使行星在自身重量的压力下必须保持各方向的平衡。于是球体就成了一切庞大天体的稳定外形。在地球上，巨大剪应力使所有山峰的高度都不可能超过11千米。而自转产生的离心力则让地球赤道部分略略鼓起。

　　曾经发生过这样一件真实的故事。一艘欧洲的货船抵达赤道附近的非洲码头后，发现原封未动的货物少了十几吨。这桩“失窃案”令侦探人员一筹莫展。后来才发现是万有引力开的玩笑。地球上一切物体的重量，都是地球中心的引力与地球自转离心力的合力。赤道比高纬度地区距离地心远，自转的线速度快，这船货物的“蚀秤”就在所难免了。根据计算，两极地区的重力要比赤道附近大0.53%。

　　地球引力如同一条无形的锁链，把我们牢牢栓在地面上。法国著名科幻小说家儒勒.凡尔纳曾写过一种大炮，能把人发射到月球上去旅行。那时他还并不知道，火箭的速度只有达到每秒11.18公里才能挣脱地球引力。这便是地球上的逃逸速度。领会这一点，有利于理解地球上大气的状况。事实上，如果气体分子的运动速度大于逃逸速度，我们的行星将无力吸引住它们而只能任其跑个精光。气体分子的平均速度是和他们的绝对温度成正比，和分子量的平方根成反比的。今天，我们地球的引力和温度，能够绰绰有余地抓住氧和氮的分子。至于飘到几百公里高空的氢和氦，则只能随他们开溜到太空中优游逍遥了。不妨设想，如果地球质量小一些，那么我们的空气将变得不胜稀薄，甚至不复存在。如果地球质量大一些，也许就留住了氢和氦并生成大量甲烷，使我们的空气变得完全无法呼吸了。

　　今天的大气早已经不是地球诞生时的第一代大气。地球几十亿年地质活动和生命活动共同创造了一个相对稳定的最佳配方：21%的氧，78%的氮，1%的二氧化碳、水蒸气和其他气体。我们就生活在这样一个数千公里厚的空气海洋底部。应该深深感谢原始海洋中无数代绿色海藻光合作用的卓著功勋。是它们把浓重的二氧化碳吞噬殆尽，并为地球上生命大潮的涌动准备了必要条件，那便是富氧气圈的形成。美国著名科学家萨根说：“地球上的天空是用生命换来的。”还应该知道，大气虽然只占地球质量的百万分之一，但却阻挡了来自太空的陨石撞击，维持了地球适宜的温度，以水蒸气的分压，确保了地面上的游离水不被蒸发干净，并用20-60公里高空的臭氧层滤掉了足以杀伤生命的太阳紫外线。这便是我们今天为什么对南极上空出现臭氧空洞忧心忡忡的原因。