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        當(dāng)繪畫揭示科學(xué)探險(xiǎn)

        2018-03-08 16:48:58劉夕慶
        知識就是力量 2018年3期
        關(guān)鍵詞:人類

        劉夕慶

        冒險(xiǎn)是人類獲得文明的重要渠道之一??傆胁簧倏茖W(xué)探險(xiǎn)家,他們對神秘的大自然充滿了敬畏,同時(shí)又對未知世界充滿了好奇。他們癡迷于對極端險(xiǎn)峻環(huán)境和目標(biāo)的探求,有時(shí)甚至不惜付出生命代價(jià),執(zhí)著于冒險(xiǎn)后才能得到的發(fā)現(xiàn)。于是,從風(fēng)云多變的天空到深邃浩渺的太空,從茫茫大海到環(huán)球之旅,從噴發(fā)的火山到極地探險(xiǎn),處處留下了他們飛越、漂泊、跋涉的足跡和許多令人驚心動(dòng)魄的探險(xiǎn)畫面。

        飛上藍(lán)天、穿越太空的探險(xiǎn)

        自古以來,人類就向往像鳥兒一樣自由自在地在天空中展翅飛翔。幾千年來,許多勇士做了種種努力,試圖通過人類自身的力量實(shí)現(xiàn)飛行夢想,但均未成功。直到19—20世紀(jì)之交,人類才終于依靠發(fā)達(dá)的科技手段飛上了天空,不僅如此,后來人類還實(shí)現(xiàn)了登月和建立太空站等計(jì)劃,完成了從前只有在神話中才能實(shí)現(xiàn)的偉大壯舉。

        由于受地球重力的約束,人類只能在地表上活動(dòng)。有些人認(rèn)為人之所以不能飛起來,是因?yàn)闆]有翅膀,只要造出一個(gè)合適的翅膀,人大概就可以像鳥兒一樣在空中飛翔。因此,一些人類飛行事業(yè)的先驅(qū),不是摔死,就是殘廢。可是人群中總有一些勇于探險(xiǎn)的人在行動(dòng)。人們最早實(shí)現(xiàn)升空靠的是熱氣球和飛艇,它們升空的原理即阿基米德的浮力原理。1782年11月,法國造紙商蒙哥菲爾兄弟受煙火上升的啟發(fā),設(shè)計(jì)了一個(gè)熱氣球。升空實(shí)驗(yàn)在法國引起了轟動(dòng),公眾非常渴望看到熱氣球載人升天。1783年11月21日,法國青年科學(xué)家羅澤爾和達(dá)爾朗德完成了首次載人升空試驗(yàn),他們乘坐熱氣球升到了26米的高空。

        熱氣球在高空中如不繼續(xù)加熱,就會(huì)冷卻下來從而自動(dòng)落到地面。于是物理學(xué)家想把氫氣引入氣球中(氫氣的密度比空氣要?。?。法國氣球?qū)<摇⒉闋査箽怏w定律的發(fā)現(xiàn)者雅克·查爾斯于1783年在幾千名熱情觀眾的注視下,進(jìn)行了第一次上升約914米之高的氣球之旅。

        世界上第一架飛機(jī)是由美國人威爾伯·萊特和奧維爾·萊特兄弟制造的。從1896年開始,他倆就研究飛行技術(shù),并立志制造一架用引擎驅(qū)動(dòng)的飛機(jī)。與其他飛行設(shè)計(jì)愛好者不同的是,他們一開始就非常重視理論指導(dǎo),系統(tǒng)閱讀了空氣動(dòng)力學(xué)方面的許多文獻(xiàn),充分吸取了航空先驅(qū)者們的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。

        1909年7月25日,法國人布雷里奧駕駛自行設(shè)計(jì)的飛機(jī)飛越了英吉利海峽。他從法國海岸出發(fā),用了36分鐘飛行了42千米,最終到達(dá)英國——這是飛機(jī)史上的第一次國際航行。

        與航空相比,人類航天夢的成功之路則更要漫長。

        艾倫·比恩是阿波羅12號上的一名成員,同時(shí)也是一位太空油畫家。他用繪畫記錄了自己月球探險(xiǎn)的經(jīng)歷。阿列克謝·列昂諾夫是第一個(gè)在太空行走的地球人,同時(shí)也是一位不折不扣的藝術(shù)家和插畫家。他還是攜帶畫具進(jìn)入太空的第一人,他在太空中用這些繪畫工具記錄下了他親眼所見的太空景象。

        1899年,萊特兄弟通過對鴿子飛行的觀察,得出了第一個(gè)重要發(fā)現(xiàn)——鳥的橫向平衡是通過翼尖沿橫向軸擺動(dòng)而實(shí)現(xiàn)的,而縱向平衡則由翅膀的前后伸展來保證。這就是后來所謂的“冀尖翹曲”法,它首次突破了前人所開創(chuàng)的固定機(jī)翼模式。1903年,他們在第3臺(tái)滑翔機(jī)的基礎(chǔ)上加載動(dòng)力機(jī),造出了第一架動(dòng)力飛行器飛行者1號。當(dāng)年12月,兄弟倆做了兩次飛行,第一架飛機(jī)就這樣誕生了。后來的飛行者3號實(shí)際上已經(jīng)具備了實(shí)用效能。萊特兄弟確信,一個(gè)飛行器的時(shí)代已經(jīng)來臨,自古以來人類的飛行夢想已經(jīng)成真。

        漂洋過海、環(huán)球遠(yuǎn)航的探險(xiǎn)

        中國明朝第三任皇帝朱棣(又被稱為永樂大帝)從1405年開始,啟動(dòng)了七次兼具探險(xiǎn)考察、外交和商貿(mào)使命的航海之旅,并任命一位名叫鄭和的官員負(fù)責(zé)指揮。

        鄭和出生于中國邊陲云南省的一個(gè)村落。盡管身份卑微,甚至還是一名太監(jiān),但他后來卻成為一位外交家、朝廷官員和海軍戰(zhàn)略家。由于在南京制造寶船和率領(lǐng)船隊(duì)七下西洋,他還應(yīng)當(dāng)是一位探險(xiǎn)家。鄭和的第五次、第六次航行是最為艱辛和遙遠(yuǎn)的旅程,船隊(duì)甚至抵達(dá)了東非沿岸的許多地區(qū)(索馬里、摩加迪沙和蒙巴薩等)——當(dāng)?shù)卦l(fā)現(xiàn)過中國15世紀(jì)制造的器物。

        《物種起源》的著者、英國人達(dá)爾文長達(dá)5年的環(huán)球科學(xué)歷險(xiǎn)在科學(xué)史上極有意義。在貝格爾號艦上的科學(xué)旅行,使他大大開闊了眼界,并最終創(chuàng)立了生物進(jìn)化論。當(dāng)他在南美洲自北向南看到動(dòng)物親緣關(guān)系相近的種群逐漸變化時(shí),一切就很清楚了,因?yàn)檫@只有用“物種在逐漸地發(fā)生變異”才能解釋這類事實(shí)。通過長期觀察動(dòng)植物的生活情況,他對于到處進(jìn)行的生存競爭有了深切了解,因此他頓悟到,在這些情況下,適于環(huán)境的變種將會(huì)被保存下來,不適的必將被消滅——其結(jié)果就是新種的形成。

        18世紀(jì)60年代末,又一位航海探險(xiǎn)大家登上了歷史舞臺(tái),他就是英國人詹姆斯·庫克。他在奮進(jìn)號航船上繪制新西蘭地圖的探險(xiǎn)經(jīng)歷成為了探險(xiǎn)史上的佳話。庫克指揮奮進(jìn)號以沿著海岸線前進(jìn)而不觸碰海岸的方式(實(shí)際上這種船只以動(dòng)態(tài)航行的方式充當(dāng)了科學(xué)觀測的儀器)推斷出了海岸線的基本輪廓,繪制出了陸地海岸圖。這里,船只不僅充當(dāng)了科學(xué)實(shí)驗(yàn)的儀器、運(yùn)載實(shí)驗(yàn)儀器的容器,也充當(dāng)了科學(xué)研究的重要地點(diǎn)。

        深入山地、觀察火山的探險(xiǎn)

        馮·洪堡是一位出生于德國柏林的博物學(xué)家和探險(xiǎn)家。1799—1804年,他和艾梅·邦普朗在南美洲探測未知大陸。在安第斯山脈,他們試圖攀登高約6100米的休眠火山欽博臘索山,但未到達(dá)頂峰。作為這次經(jīng)歷的一個(gè)結(jié)果——他們第一次描述了高山病。往南走,他們驚訝地看到海岸線的迅速變化——從厄瓜多爾潮濕炎熱的熱帶叢林轉(zhuǎn)變?yōu)槊佤數(shù)纳衬?。洪堡還做了許多海上和陸地的溫度記錄,發(fā)現(xiàn)有一個(gè)冷洋流向北移動(dòng),并控制了沿海的氣候,這就是洪堡寒流,現(xiàn)在叫作秘魯寒流。后來他們穿越中美洲,倡議開辟一條運(yùn)河連接大西洋和太平洋。

        1828年,英國杰出的地質(zhì)學(xué)家萊爾開始著手寫作一本展示他的觀點(diǎn)并帶有大量證據(jù)支持的地質(zhì)學(xué)名著《地質(zhì)學(xué)原理》。為了尋找支持性證據(jù),他有時(shí)必須進(jìn)行一些探險(xiǎn)性的收集證據(jù)素材的工作。

        《地質(zhì)學(xué)原理》第一卷發(fā)表于1830年,1832年和1833年他完成了《地質(zhì)學(xué)原理》的第二卷和第三卷。其中,他關(guān)于地球巨大年齡的觀點(diǎn)給人們留下了深刻印象——在此,他讓支持性證據(jù)為自己說話。萊爾的成就是把地質(zhì)學(xué)放在一個(gè)嚴(yán)格的科學(xué)立足點(diǎn)之上,大力宣稱當(dāng)前起作用的同一法則也控制著過去的年代——正像物理學(xué)定律一樣。當(dāng)然,它們都要有事實(shí)證據(jù)的支持,而地質(zhì)學(xué)、地理學(xué)觀點(diǎn)的許多支持證據(jù)都要來自于深入山地、觀察火山的探險(xiǎn)。

        事實(shí)證明,科學(xué)探險(xiǎn)雖然充滿未知和荊棘,但它卻以滿足人們的好奇心及不同途徑、多姿多彩的目的地為誘惑,吸引了眾多敢為人先的勇士們?nèi)ヌ骄?。他們中間不乏畫家和喜愛繪畫的人,否則,我們也不會(huì)在此欣賞到這些兼具科學(xué)性與藝術(shù)性的繪畫作品了。

        (責(zé)任編輯/岳萌 ?美術(shù)編輯/劉強(qiáng))endprint

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