| 英國《新科學(xué)家》周刊的文章：塑造世界的九大科學(xué)思想——科學(xué)界9位最偉大的科學(xué)家解釋他們理論的重要意義： 一、大爆炸 馬丁·雷斯（劍橋大學(xué)天體物理學(xué)和宇宙學(xué)教授）： 宇宙的起源問(wèn)題數千年來(lái)一直吸引著(zhù)人們去研究，我們是有幸發(fā)現答案的第一代人。 “大爆炸”的概念現在如此深入人心是一件令人奇怪的事情。宇宙學(xué)家相信他們知道我們的宇宙在起源之后的數秒鐘內是什么樣子：溫度大概有100億度，射線(xiàn)、質(zhì)子、中子以及“暗物質(zhì)”以已知的比例存在于各處。隨后一切開(kāi)始非常均勻地冷卻：這種均勻的小偏差累計起來(lái)不足十萬(wàn)分之一。這些表述建立在對那個(gè)時(shí)代的“化石”所進(jìn)行的令人信服和準確的觀(guān)察基礎上。這些“化石”包括：射線(xiàn)以及氫、氦、氘在宇宙中的比例等。 我至少99％地相信上述推論的正確性。與我們對地球的早期歷史以及生命起源的了解相比，有更為扎實(shí)準確的論據可以對這些推論提供佐證。在科學(xué)上，每一項進(jìn)步總是會(huì )將人們的目光吸引到一批新的問(wèn)題上。不過(guò)大爆炸理論卻使我們理解，這些問(wèn)題并非毫無(wú)意義。在發(fā)現我們能夠掌握宇宙起源的基礎后，無(wú)數其他問(wèn)題浮現了出來(lái)，這些問(wèn)題我們都有望找到答案————雖然緩慢但卻不容置疑，我們正在設法找到這些問(wèn)題的答案。 例如，物理學(xué)上最重要的定律之一———熱力學(xué)第二定律包含著(zhù)宇宙中一個(gè)表面上互相沖突的現象。如果我們的宇宙在起源的時(shí)候如此“簡(jiǎn)單”，那么它是如何進(jìn)化成包括我們自己在內的龐大而錯綜復雜的宇宙的呢？猛看上去這與已知定律相矛盾：任何結構都有一種混合和均質(zhì)化的趨勢。但實(shí)際上并沒(méi)有矛盾：答案是萬(wàn)有引力發(fā)揮了作用。如果宇宙中的某一部分的密度比平均密度稍大，那么這一部分將在額外的萬(wàn)有引力的作用下減速，于是與周邊區域比較起來(lái)，這一部分將越來(lái)越滯后，密度差異將越來(lái)越大。正是這一過(guò)程使得早期宇宙中密度稍大的部分成為了今天星系的“種子”。這一理論以及觀(guān)測對它的確認，是天文學(xué)家的另一個(gè)重大成果。通過(guò)尋找“年輕的”星系———它們距離地球十分遙遠，以致它們在宇宙還年輕的時(shí)候發(fā)出的光線(xiàn)最近才抵達地球———天文學(xué)家希望能夠揭示這一過(guò)程的細節。 當然，剩下來(lái)的事情還很多。例如，我們仍然不知道，是什么東西爆炸了，以及為什么會(huì )發(fā)生爆炸。為什么宇宙一開(kāi)始會(huì )以這種方式、含有這種獨特的成分膨脹？這一問(wèn)題將是21世紀甚至更遠的未來(lái)科學(xué)界所面臨的一個(gè)挑戰。答案在于宇宙起始時(shí)的第一微秒中的前一小段時(shí)間，當時(shí)的溫度和密度高到相關(guān)的物理學(xué)定律難以把握的程度，而且無(wú)法用實(shí)驗證實(shí)。不過(guò)，迄今為止在解決宇宙學(xué)問(wèn)題時(shí)所獲得的成功使我們對取得更大的進(jìn)步充滿(mǎn)信心。我們一定能探測到宇宙在大爆炸剛開(kāi)始的一微秒內所發(fā)生事情的細節，興許我們還能對大爆炸本身的屬性有更多了解。 二、進(jìn)化 理查德·道金斯（牛津大學(xué)科學(xué)史教授）： 對復雜生命形成過(guò)程的了解是人類(lèi)智慧最耀眼的部分。 世界可劃分為兩大類(lèi)：看起來(lái)經(jīng)過(guò)設計的（如鳥(niǎo)類(lèi)和飛機）和未經(jīng)過(guò)設計的（如石頭和大山）?？雌饋?lái)經(jīng)過(guò)設計的事物也可劃分為兩類(lèi)：實(shí)際上是設計出來(lái)的（如潛水艇和罐頭刀）和那些不是設計出來(lái)的（如鯊魚(yú)和刺猬）。對那些事實(shí)上經(jīng)過(guò)設計的事物的分析表明，它們的各部分并非是獨立功能的簡(jiǎn)單疊加。它們在某些方面出類(lèi)拔萃：例如飛翔。 達爾文的自然選擇理論導致了一種設計上的離奇幻覺(jué)。以致一名工程師很難確定是鳥(niǎo)類(lèi)還是飛機在飛行動(dòng)力學(xué)上更加完美。 設計幻覺(jué)的力量是如此強大，直到19世紀中葉人類(lèi)才認識到它只是一種幻想。在1859年，查爾斯·達爾文公布了人類(lèi)最偉大的科學(xué)思想之一：自然選擇導致進(jìn)化日積月累。如果自然選擇中所有的偶然性匯聚在一起會(huì )怎樣呢？當小小的變化聚在一起時(shí)，就可以達到巨大的高度————實(shí)現復雜的適應能力。這種累積的過(guò)程就是進(jìn)化，引發(fā)進(jìn)化的力量則是自然選擇。 每一個(gè)現存的生命都有祖先，但是只有一小部分會(huì )擁有后代。所有的生命都從成功的祖先————他們成功地生存下來(lái)而且繁育了后代———那里繼承了完整的基因序列。指揮胚胎發(fā)育成熟從而可以自動(dòng)地成功繁育后代的基因，是基因庫里的幸存者。這些基因成功的代價(jià)是其它基因的失敗。這是在基因層次上的自然選擇，我們也注意到了它在生物層面上的結果。新的基因品種的根本來(lái)源是突變。這些新的突變基因的后代通過(guò)有性繁殖在基因庫里重新組合，而自然選擇則可以按有序的方式從基因庫中清除它們。 導致成功存活的因素隨物種的不同而不同。有的物種擅長(cháng)游泳；有的則擅長(cháng)步行；有的擅長(cháng)飛翔；有的擅長(cháng)攀爬；有的則會(huì )將根扎入土壤，翹起綠色的“太陽(yáng)能板”朝向太陽(yáng)。所有這些多樣性都滋生于不斷的分支，它們來(lái)源于同一個(gè)生活于30億—40億年前的類(lèi)似細菌的祖先。每一個(gè)分支都形成了一個(gè)物種：一個(gè)繁殖種群再一分為二，并各自走上獨立的進(jìn)化之路。在有性繁殖的物種中，當某一物種的兩個(gè)基因庫分化加劇以致它們無(wú)法進(jìn)行交配時(shí)，我們就說(shuō)是形成了新的物種。物種形成源于意外事件。如果在沒(méi)有地理障礙的情況下某一物種內部出現了阻礙繁殖的基因庫分化，我們認為新的物種就起源了。 自然選擇的精髓在于其非偶然性，然而它常被拙劣地誤解為偶然事件。這成為反對進(jìn)化論的懷疑力量的基礎。偶然性不能解釋生命。設計論在解釋生命的問(wèn)題上與偶然性一樣糟糕，因為它所引發(fā)的問(wèn)題比它所帶來(lái)的答案更多。自然選擇導致進(jìn)化是唯一能夠精確解釋生命的可行理論。 三、量子力學(xué) 戴維·多伊奇（牛津大學(xué)物理學(xué)教授）： 它不僅是關(guān)于原子的理論，它還是關(guān)系到自由意志和身份認證的理論。 你也許曾聽(tīng)說(shuō)過(guò)這樣的話(huà)：“這個(gè)世界的神奇不僅超出了我們的想象，而且我們根本不可能理解它。” 這樣一句缺乏理性的失敗主義者格言（可歸咎于20世紀幾位著(zhù)名的物理學(xué)家）竟然成為傳統智慧的一部分，不能不令人震驚。但是它反過(guò)來(lái)又可用來(lái)表現掌握量子理論的人們的吃驚程度。 量子理論是有關(guān)物理世界的最深奧的知識，它在預測亞原子粒子的行為方面無(wú)與倫比，它完善了我們對事物的理解，為大多數物理理論提供了一個(gè)框架。將來(lái)利用量子效應的計算機將帶來(lái)密碼學(xué)的革命。 但是關(guān)于量子理論的驚人消息究竟是什么？為什么我們應該關(guān)注亞原子粒子的某種特定行為，而不是另一種？ 準確地講，原因在于當我們設想粒子有何種行為時(shí)，我們所有的常識得出的可能性也許沒(méi)有一個(gè)是正確的。 因此，有哲學(xué)頭腦的人們?yōu)榍笾笾?。?shí)用主義者也許會(huì )說(shuō)它不能解決今天存在嚴重爭議的問(wèn)題，如戰爭與和平、罪與罰、民主人權等，但令人驚訝之處在于，討論這類(lèi)問(wèn)題而忽視世界的量子力學(xué)本質(zhì)，就像擔心人口過(guò)剩而并不了解是什么導致懷孕一樣。在談及任何有爭議的話(huà)題時(shí)，就會(huì )遭遇諸如決定論和自由意志、同一和差異、未來(lái)可能性和“可能已經(jīng)發(fā)生的事”等問(wèn)題。對于許多此類(lèi)基本問(wèn)題，量子理論表明根據常識得出的所有答案都是不正確的。例如，常識根據連續性來(lái)定義一個(gè)“人”：今天的你之所以是你是因為組成你的絕大多數原子和昨天沒(méi)什么兩樣，一個(gè)同樣的但由不同原子組成的復制體將不再是你。 但是量子理論認為在一定的條件下，哪些原子是原來(lái)的，哪些原子是新來(lái)的，這一概念并不存在。用連續性來(lái)定義人的觀(guān)念是許多人思考墮胎問(wèn)題時(shí)的出發(fā)點(diǎn)。 關(guān)于量子實(shí)質(zhì)的爭論風(fēng)行一時(shí)，但幾乎所有人都同意哲學(xué)家邁克爾·洛克伍德的說(shuō)法：“這里沒(méi)有保守的選擇。”不幸的是，由于物理學(xué)家們意見(jiàn)不一以及許多人明確地與現實(shí)甚至真理脫節，各種各樣的神秘主義和謬論充斥于這一空白領(lǐng)域。建立在對量子理論誤解基礎上的愚蠢學(xué)說(shuō)大量存在。因此，如果你在努力思考“量子”事物時(shí)，在相信它之前堅持要求它符合常理，那么你就是在堅持哲學(xué)而犧牲了量子理論。 四、大一統理論 莉薩·蘭達爾（哈佛大學(xué)物理學(xué)教授）： 宇宙是怎么運作的？對它的研究將是終極挑戰。 愛(ài)因斯坦的廣義相對論具有里程碑意義。但是，盡管它所有的預言都很成功，廣義相對論并不是關(guān)于萬(wàn)有引力的最終理論。這一理論在我們試圖推廣到10—35米距離間的萬(wàn)有引力時(shí)不再適用。如果我們打算了解諸如大爆炸的起源或者黑洞內部的情況，我們就必須在這樣的距離尺度內進(jìn)行探測，這時(shí)必須有新的理論才能勝任。 在各種尺度條件下理解萬(wàn)有引力并使之與量子力學(xué)協(xié)調一致并不是粒子物理學(xué)面臨的唯一挑戰。我們的粒子物理學(xué)理論仍然不能解釋關(guān)于粒子和力的一些重要問(wèn)題，諸如為什么我們確定存在那些特別的基本粒子？它們的質(zhì)量是如何起源的？物理學(xué)家很清楚我們遠沒(méi)有完成大一統理論。然而，許多物理學(xué)家對此表示樂(lè )觀(guān)。他們樂(lè )觀(guān)的一個(gè)原因是弦論。 根據弦論，隱藏在所有物質(zhì)背后的最基本的不可分割的物質(zhì)是弦：振蕩的一維能量環(huán)或片斷。與小提琴的琴弦不同，這種弦不是由原子構成的，當然最終也就不可能是由電子和夸克構成的。事實(shí)恰恰相反，弦論最激進(jìn)的假設在于：所有的粒子都起源于潛藏在其背后的弦的振蕩，正是振蕩的特點(diǎn)決定了粒子的性質(zhì)，諸如粒子的質(zhì)量和電荷。 這些弦能夠令人信服地在3維4維或者更多維的空間移動(dòng)。但是計算表明正確的維數，包括時(shí)間在內，是10維或者11維，這取決于你所使用的弦論的公式。這一暗含在“大一統理論”中的非凡觀(guān)念告訴我們，空間的維數遠非我們所見(jiàn)的這些。而且，根據弦論，多維中可以包含“膜”，在多維世界中，粒子和力被限制在這些膜中。 盡管它的公式十分迷人，弦論仍面臨許多問(wèn)題?，F實(shí)世界可由弦論的許多模式導出，每一個(gè)模式都包含不同的力、不同的維數以及不同的粒子組合。迄今我們仍沒(méi)有辦法知道弦論能否正確預言對我們而言可見(jiàn)的空間維數、粒子、力或者宇宙中能量的數量。 要解決弦論的問(wèn)題看起來(lái)需要改變迄今所使用的基本方法———這超越了目前物理學(xué)家和數學(xué)家已發(fā)展出來(lái)的方法。此外，這一理論在能量方面的定義遠遠高于我們最大的粒子加速器所能達到的能量，因此，對這一理論的檢驗將異常困難，需要新的方法與弦論相銜接。 只有通過(guò)時(shí)間的檢驗我們才能知道我們今天通向大一統理論的途徑是否正確。但是關(guān)于黑洞和力的正確計算強烈地暗示，我們也許處于正確的軌道上。 五、風(fēng)險 約翰·亞當斯（倫敦大學(xué)學(xué)院地理學(xué)教授）： 我們一定不會(huì )錯過(guò)有益的體驗，它在那里等著(zhù)我們去收獲。 風(fēng)險意識只存在于頭腦中。“風(fēng)險”是一個(gè)涉及未來(lái)且只存在于想象中的詞。人們平常討論風(fēng)險時(shí)，總是圍繞風(fēng)險究竟是“客觀(guān)的”還是“可察覺(jué)的”風(fēng)險進(jìn)行爭論，但實(shí)際上所有的風(fēng)險都是主觀(guān)的。 承擔風(fēng)險意味著(zhù)去做某事時(shí)可能產(chǎn)生不好的結果。人們?yōu)槭裁丛敢馊プ雒帮L(fēng)險的事呢？因為，除了潛在的負面效果，冒險也可能帶來(lái)回報。 當然，我們所做的每一件事都可能導致某種未知的可能的意外———一種無(wú)意的、不受歡迎的結果。過(guò)去，這樣的結果常被稱(chēng)為以神秘方式發(fā)生作用的不可抗力或者壞運氣。然而，在高水平律師的幫助下，將壞運氣對我們的打擊轉化為責任追究的可能性越來(lái)越大。我們現在生活在一個(gè)風(fēng)險—譴責—訴訟—補償的文化中，在這種文化中，對冒險行為可能的不利后果的補償意味著(zhù)人們會(huì )對冒險行為要求更大的潛在回報。這是因為對某種無(wú)意造成的負面結果負責任的擔心幾乎總是與訴訟（或者訴訟風(fēng)險）聯(lián)系在一起。這種風(fēng)險因打不贏(yíng)官司不收錢(qián)的律師的出現而被放大。保險公司也被卷了進(jìn)來(lái)：他們總是堅持在庭外解決客戶(hù)所提出的索賠。 補償頻率和補償規模的日益增大是促使文化變遷的重要驅動(dòng)力。從走路時(shí)踩到石子跌倒到醫療事故的補償金額在飛速上升，與此同時(shí)，保險費在同步上揚。 支撐訴訟和補償不斷增加的是“譴責文化”的發(fā)展。為什么我們都比過(guò)去更喜歡指責他人呢？如果是我的好朋友或鄰居無(wú)意中傷害了我，我的第一反應并不是起訴他———即便我病床邊的電視在不停地刺激我這樣做。但是如果我被一個(gè)完全陌生的人傷害，而這個(gè)陌生人又很有錢(qián)，我是不是會(huì )去起訴他呢？ 我們利用本能、直覺(jué)以及經(jīng)驗———過(guò)去我們曾經(jīng)遭遇的看起來(lái)與此相似的情況————來(lái)設想未來(lái)，以得出既有正面因素又有負面因素的可能的主觀(guān)結局。但我們現在設想未來(lái)的方法變了，不可抗力和壞運氣不復存在。大量的人力被用于風(fēng)險評估，他們的目的就是識別以及避免所有能想象到的災禍之源。但是不管風(fēng)險評估者得出什么結論，未來(lái)仍然是不確定的。從風(fēng)險評估影響行動(dòng)的角度來(lái)說(shuō)，它阻礙了對風(fēng)險回報的追求————不管是學(xué)生的遠足還是登月之旅。 六、混沌 (詹姆斯·約克（馬里蘭大學(xué)數學(xué)和物理學(xué)教授）：我們從未意識到世界上竟有如此多的可能性。 科學(xué)家們也許是意識到混沌的最后一群人。每個(gè)人都知道，長(cháng)遠來(lái)看，我們的生活是混亂和不可預測的。本杰明·富蘭克林曾寫(xiě)下這樣的名言：“為了找一顆鐵釘馬蹄鐵丟了，為了找馬蹄鐵馬丟了，為了找馬騎馬的人完蛋了，他被敵人追上殺死了，而這一切只是為了找一顆馬蹄鐵上的鐵釘。” 還有人將這一故事進(jìn)行了進(jìn)一步的演繹：騎馬人之死以及他所攜帶信息的丟失導致一場(chǎng)戰役的失敗，隨后是一場(chǎng)戰爭的失敗，最終是亡國，所有這一切只是為了找一顆馬蹄鐵上的鐵釘。說(shuō)說(shuō)我們身邊的事，我的一位朋友的媽媽嫁給了她所搭乘的出租車(chē)的司機。如果她乘坐的是另一輛出租車(chē)，我的朋友就不會(huì )來(lái)到人世。 我們的預測必須具有靈活性：我常說(shuō)最成功的人士是那些擅長(cháng)實(shí)施第二套方案的人?；煦缋碚搶儆谧匀豢茖W(xué)和數學(xué)領(lǐng)域，用于處理第二套一直到其后無(wú)數套方案，描述不穩定的狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，小小的變化會(huì )演化成越來(lái)越大的變化甚至產(chǎn)生巨大的長(cháng)遠的影響。 當然，科學(xué)家們一直就知道這個(gè)世界處于混沌狀態(tài)，但是直到最近30年，才有少數人意識到進(jìn)行科學(xué)研究最終也可能變得不可預測，即使引發(fā)變化的因素是被精確的規則所掌控。與其說(shuō)是復雜性倒不如說(shuō)是不穩定性引發(fā)了混沌狀態(tài)：混沌理論的創(chuàng )建者之一、氣象學(xué)家愛(ài)德華·洛倫茨曾在上世紀60年代舉例說(shuō)，亞馬孫流域一只蝴蝶翅膀的振動(dòng)造成氣候產(chǎn)生小小的變化，但是結果卻造成密西西比河流域發(fā)生風(fēng)暴。他的觀(guān)點(diǎn)是，我們永遠不可能知道決定某一地區天氣的所有因素；我們最多能預測幾天后的細節?？茖W(xué)家們現在發(fā)現許多其它的狀態(tài)也相當地不穩定。計算機模型對我們理解整個(gè)自然科學(xué)中普遍的混沌提供了極大的幫助。例如，我們馬里蘭大學(xué)的研究小組志在告訴科學(xué)家們如何尋找混沌的變量，尋找多種狀態(tài)下共有的特殊現象。但是我仍然想知道，既然幾乎所有科學(xué)家都曾經(jīng)對這種普遍的現象熟視無(wú)睹，那么是否還有其他一些明顯的現象被我們錯過(guò)？也許混沌本身正在向我們講述什么。 七、相對論 喬瓦尼·卡梅利婭（羅馬大學(xué)物理學(xué)教授）： 如果你想對世界有一個(gè)正確的認識，請不要相信直覺(jué)。 我們關(guān)于諸如時(shí)間、能量和速度等問(wèn)題的直覺(jué)來(lái)源于日常生活中的經(jīng)驗。但在某些情況下，我們的直覺(jué)會(huì )誤導我們，使我們偏離事物的真相。 用通俗的語(yǔ)言來(lái)說(shuō)，根據我們對日常生活經(jīng)驗的本能的描述，物體的運動(dòng)狀態(tài)是物體的客觀(guān)屬性。但是，正如大約400年前伽利略所理解的那樣，運動(dòng)必須被看作是一種相對的特性。當我們說(shuō)“火車(chē)在運動(dòng)”，作為一個(gè)客觀(guān)事實(shí)，我們并沒(méi)有明確指出以車(chē)站作為我們的參照系統。這符合習慣，但我們也可以同等地選擇火車(chē)作為參照物————在這種情況下，也可以說(shuō)車(chē)站在移動(dòng)。只要沒(méi)有加速，在火車(chē)上玩臺球和在車(chē)站玩臺球沒(méi)什么兩樣。 在1905年，愛(ài)因斯坦認識到伽利略的相對性原理不僅適用于機械過(guò)程，而且在電磁過(guò)程中同樣有效。在完成了這一理論之后，愛(ài)因斯坦成功地預測了宇宙的一些與人類(lèi)常識相反的驚人的新的特性。 這些反直覺(jué)的性質(zhì)在實(shí)驗中得到了很好的驗證，但是卻與我們日常生活的直覺(jué)相矛盾。這也正是我們對相對論著(zhù)迷的原因。當我們使用一把彈弓投射一枚石子時(shí)，石子的速度主要取決于彈弓在釋放石子時(shí)的瞬間速度。但是當我們開(kāi)亮一個(gè)電燈泡，光的速度卻與它是由什么東西射出的無(wú)關(guān)。在所有情況下這一普遍速度大概為每秒30萬(wàn)公里。 這一觀(guān)念使我們認識到，與我們天生的直覺(jué)相反，時(shí)間也是相對的，而不是絕對的。雙胞胎姐妹宇航員分乘不同的宇宙飛船以某一恒定的相對速度旅行，她們的“變老”過(guò)程令人吃驚：她們都將感到對方比自己老得慢。如果她們中的一位駕駛宇宙飛船以某種方式最終與另一位會(huì )合，那么在她們碰頭的那一刻，她們將發(fā)現，以恒定速度飛行的宇宙飛船上的那位宇航員會(huì )比后來(lái)選擇改變速度的宇航員老得快。由于時(shí)間的絕對觀(guān)念在我們本能的世界觀(guān)里根深蒂固，我們將上述現象通俗地稱(chēng)為“雙胞胎悖論”。但事實(shí)上這里根本不存在矛盾。雙胞胎姐妹并沒(méi)有過(guò)同樣的生活：其中的一個(gè)經(jīng)歷了一系列的加速。 愛(ài)因斯坦的成就就體現在這里。愛(ài)因斯坦的工作使宇宙獲得了重新定義，它使我們對事物有了新的洞察，諸如質(zhì)量可以被轉換為能量，以及電磁輻射的速度———等于光速———是大自然的一把特別的尺子，是速度的最大極限值。它的作用還不止于此。當伽利略的第一個(gè)相對性理論用科學(xué)語(yǔ)言闡明某些與我們的日常直覺(jué)并不矛盾的事實(shí)時(shí)，愛(ài)因斯坦相對論卻告訴我們，當我們思考超越日常生活的事物時(shí)，結果可能與我們的直覺(jué)完全不同。 八、氣候變化 帕喬里（政府間氣候變化問(wèn)題研究小組主席）： 如果我們不做出應有的反應，戰爭、瘟疫和饑荒將接踵而來(lái)。 為什么人類(lèi)應該關(guān)注氣候變化？因為它的影響對人類(lèi)社會(huì )帶來(lái)了前所未有的挑戰。 氣候變化的基本原因是大氣中溫室氣體濃度的增加。其中尤以二氧化碳為甚。在工業(yè)革命之前，大氣中二氧化碳的濃度大約為280ppm，到2000年，它的濃度是368ppm。新千年頭幾年的數據顯示，二氧化碳濃度仍在持續增加，預計到本世紀末其濃度將達到540ppm—970ppm。 大氣中二氧化碳濃度越高，地球溫度就越高。到本世紀末地球溫度預計將在1990年的基礎上升高1.4到5.8攝氏度，而在整個(gè)20世紀，地球溫度估計上升了0.6攝氏度。 地球的溫暖化將對氣候造成多種影響。例如：全球年平均降雨量預計將發(fā)生變化，許多地區洪澇和干旱的頻率將增加，與此同時(shí)水資源短缺將更為嚴重。在21世紀，冰川將繼續大范圍地后退。 氣候變化所導致的最嚴重和最具威脅性的影響是全球平均海平面的上升，這主要是海洋的熱膨脹以及冰川和冰帽的融化造成的。預計到本世紀末，全球平均海平面將上升0.09到0.88米，實(shí)際的海平面上升量則取決于經(jīng)濟和技術(shù)的變化。但即便海平面只上升到這一范圍的中間值，也可以想象得到它會(huì )帶來(lái)“卡特里娜”颶風(fēng)那樣的破壞程度。 全球變暖和氣候變化還可能導致許多其它的后果。蚊子和水生病原體等帶菌者的變化以及水質(zhì)和空氣質(zhì)量的下降將影響到人們的健康。這類(lèi)影響將更多地發(fā)生在發(fā)展中國家及窮人身上。而且，火災、干旱、害蟲(chóng)群襲、物種入侵、暴風(fēng)雨以及珊瑚白化將給生態(tài)系統造成嚴重破壞。氣候變化還將對世界許多地區的生物多樣性構成嚴重威脅。 也許全球變暖最深遠以及最急迫的影響在于它對全球糧食保障構成的威脅。谷類(lèi)作物模型顯示，一些氣候溫和的地區，溫度的小幅上升也許會(huì )增加糧食產(chǎn)量，而溫度的大幅上升總是導致減產(chǎn)。在大部分熱帶和亞熱帶地區，大多數預計的溫度上升值都將導致糧食減產(chǎn)。由于全球人口最密集的地區位于亞熱帶和熱帶，氣候變化看來(lái)一定會(huì )損害相當多人口的生計。由于這些地區的農業(yè)產(chǎn)量下降的可能性非常大，全球糧食總產(chǎn)量也會(huì )隨之下降。結果會(huì )出現糧食價(jià)格上升。 對未來(lái)的這些預測凸顯出采取行動(dòng)的重要性。當你認識到即便溫室氣體的排放很快穩定下來(lái)、它對氣候變化的影響仍將持續幾個(gè)世紀時(shí)，這些行動(dòng)的緊迫性也就十分清楚了。對人類(lèi)來(lái)說(shuō)，適應氣候變化看來(lái)是不可避免的了，我們是現在采取主動(dòng)呢還是等到以后被迫采取行動(dòng)? 九、板塊構造理論 理查德·福蒂（倫敦自然歷史博物館高級研究員）： 人類(lèi)歷史是被我們腳下的“拼圖”所塑造的。板塊構造理論在地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域所扮演的角色，就像達爾文的進(jìn)化論對我們理解生物世界所起的作用一樣，它是一種萬(wàn)物至理。 在整個(gè)19世紀和20世紀早期，地質(zhì)學(xué)家們很有耐心地收集事實(shí)。他們繪制地層圖，試圖了解山脈的復雜性；他們劈開(kāi)了花崗巖和片麻巖；他們記錄礦石的所在，并猜測它與地球深處發(fā)生的一些現象的關(guān)系。但是沒(méi)有出現任何偉大的理論。地質(zhì)學(xué)看起來(lái)不過(guò)是一份觀(guān)察資料的詳細目錄：歐內斯特·盧瑟福曾輕蔑地稱(chēng)之為某種“收集郵票”的科學(xué)。 地質(zhì)現象可以通過(guò)一些構造板塊的互動(dòng)來(lái)加以解釋?zhuān)@一認識使一切發(fā)生了改變。地球不過(guò)是一個(gè)位于粘稠的巖漿之上的粗糙的大石板的拼圖，過(guò)去40年的地質(zhì)學(xué)一直在對這一深奧的學(xué)說(shuō)加以探索。 考慮一下對金屬的尋求是如何影響了人類(lèi)的歷史：金銀的力量塑造了各個(gè)王國；銅和鐵的供應對器皿和武器的制造至關(guān)重要；而在核時(shí)代，放射性元素被用于和平和軍事用途。最貴重的礦石的出現總是與板塊運動(dòng)的周而復始有關(guān)。許多稀有金屬是在已經(jīng)消失的古代海洋遺跡上發(fā)現的，而金剛石則來(lái)自地幔。地質(zhì)環(huán)境決定了人類(lèi)歷史的許多方面。 地球有約45億年的歷史，超過(guò)3／4的地球歷史可以通過(guò)板塊構造理論來(lái)理解。有一點(diǎn)越來(lái)越清楚，那就是約于25億年前分裂的聯(lián)合古陸并非地球歷史上的唯一大陸。在前寒武紀，地球上的各大洲曾幾次合并在一起。一些地質(zhì)學(xué)家相信，其中有一次，整個(gè)地球都結了冰———地球成了一個(gè)“雪球”?？赡芫褪窃谶@么一個(gè)關(guān)鍵時(shí)期，地球上的第一只動(dòng)物進(jìn)化而成。今天我們看到的這些陸地、土壤、生命正是各大洲運動(dòng)了幾十億年后的結果。板塊構造理論不是一門(mén)“僵死的科學(xué)”，它是關(guān)于我們生存的這個(gè)有生命的、運動(dòng)著(zhù)的星球的學(xué)說(shuō)。像生命一樣，地球也是進(jìn)化結果，而板塊為這種進(jìn)化提供了語(yǔ)言。 |
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