地球探索史话

来自知乎大V：叶山 Shan Ye 的一部地球科学科普。

作者是 University of Wisconsin–Madison 地球科学系博士，知乎简介自称是学地质、既能挖化石、也能挖数据的算法工程师。这本书的封面介绍称其为地球科学版《人类群星闪耀时》，其中收录的科学家们和探索者们的传奇故事均来源于作者在他的知乎专栏：地球的那些事儿发布的高质量文章。

整本书像是一个松散的纪传体风格的集子，通过20个不到的分镜，以人物为主导，穿插着人物生平轶事讲述了人类对地球、对地球科学的认知是如何不断进步的。这些地球科学主流学说诞生背后的背景故事，读来也是别有一番趣味。

在阅读过程中，我感觉地球科学的重大发现似乎都可以粗暴地归结为截然不同的两种力量：或是生存与利益驱动的有用之学，或是超越功利的好奇心。前者比如源起石油勘探的需求催生了利用地震波研究地质结构的技术，航海家们发现的洋流和信风助推了臭名昭著的欧洲-西非-美洲的跨大西洋黑三角贸易，又如左右美国南北战争走势的关键战役引起了各国对军事地质学的重视，这都是资源驱动探索、生存驱动认知的很好的案例。

当然，更能引起共鸣的还是那些从看似无用的好奇心开始革新世界认知的科学家们。为了搞清楚岩浆冷却过程中究竟发生了什么，加拿大科学家 Norman Levi Bowen 历经近20年的理论推算和实验验证工作，总结出了岩浆冷却时各种矿物结晶的先后顺序和反应规律，也是现在地质学中不可能不被提及的鲍文反应系列（Bowen’s reaction series）；在学术生涯初期因为性别原因甚至不能登上远洋考察船的女科学家 Marie Tharp，在岸上根据助手们带回的数据绘制海底地形图，提出大西洋中部存在一条巨大的洋中脊，海底扩张论也终于在多年后得到主流科学界的认可。

书中的故事也始终隐隐给我们这样一种信息：地球科学依然是一门很年轻、充满生机的学科，诸如铀铅测年法基础上发展起来的更高精度的测定矿物地质年代的技术、鸟类由恐龙演化而来、由表面洋流和深海洋流构成的全球海水传送带、地球轨道参数周期性变化导致全球冰期与间冰期交替的波动等等如今写进教科书的知识，距今也不过大几十年。为了解释山的形成，地质科学史上出现过“大苹果模型”（苹果冷却后表面积收缩，表皮就变得皱巴巴），地槽地台学说（地壳各个地区作垂直的升降运动，沉积物在地槽大量积累，全球冷却收缩遭横向挤压隆起形成山脉），再到海底扩张论、板块构造论、Wilson 旋回模型升级的现代大陆漂移学说，旧的科学理论被质疑，乃至被推翻，更好的新理论取而代之，这便是地球科学进步发展的主基调，也是科学最具魅力的地方。