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李乃义:科学上的数量级与道 
作者:[李乃义] 来源:[] 2008-07-10

节选自《这才是你的世界》(东方出版社出版,2007年5月出版)


从硬石头的壳转变成人们所熟悉的,细细的土壤,还真就是几十亿年的风吹、日晒、雨淋、热涨、冷缩的温功造就出来的。当然,也绝没少掉化学的贡献:今日的我们知道,地球大气的成份是变动的;远古时期,大气层缺氧,一开始的地球空气里并没有太多氧气,氧气是生物活动给地球带来的印纪(下面还要谈到),使大气的氧含量从几乎是零增长到接近21%。氧是非常活跃的元素,“氧化”是个普遍存在的化学现象,前面提过,水,就是氢的氧化的结果;燃烧,就是碳的氧化的结果;生锈,就是铁的氧化的结果。在地表的环境温度下,氧化所生成的东西,水是液体,二氧化碳是气体,铁锈可就是粉末状的固体。正因为氧非常活跃,婴儿时期的地球才不会有太多的氧气,它都忙着去氧化别的物质而变成氧化物了;石头,矿物,都是大量以氧化物的形式存在;可以说,硬如金石,遇氧则颓,绝大部分的地表物质,都有各自 “燃烧”(氧化)的过程。无非是氧化这个化学反应有快有慢,反应剧烈的,甚至见光见热,就说成了“爆炸”或燃烧;反应慢的,前人没太考究它,就说成是铁“锈”了,或东西放久“坏”了,“变质”了,其实大部分还都因为“氧化”。所以,地球诞生初期,原有的氧,都在当初的境遇下,固化在它能接触到的物质里,成为包括“水”在内的各种氧化物了,各自漂流或聚集在原来的熔融里。从当初的高温凉下来,大气里多少会残存些没机会碰到别人的自由氧,这些少得可怜的氧气,在凉下来的地表上伺机而“化”;只要给它接触的机会,氧就能不断地从事“氧化”这个化学反应。

大气里厉害的成分除了氧,还有水汽,还有二氧化碳,这都跟氧有关。大气里的水汽凝成雨滴,下到地面之前,就已经溶掉一点二氧化碳,成为类似像汽水那样的低度碳酸液,所以,下雨下的都是或多或少的酸雨。水呢,更是什么东西都会溶进去,氧,二氧化碳,盐碱…等等。于是,

让我们想象一下地球一开始的硬石头地壳的遭遇吧:晒太阳的时候,挨阳光实际就是挨无数个光子的轰炸;淋雨的时候,石头表面上的东西就各自溶到雨水里去,或被酸雨侵蚀;吹风的时候,表面能氧化的地方纷纷变质;任何不均匀的地方,对日夜冷暖的涨缩反应也不一样;于是,时间一长,硬石头块的表面开始剥落…,总之,地表长期被这些风、水、阳光,化学的、物理的力研磨着,人们用各样的词来形容这个过程,风化啦,冲刷啦…,其中最壮观的景色,恐怕就是被大河或大冰川切成的大峡谷了。地表被研磨下来的碎屑便是大小石砾、沙泥、土壤、尘埃,继续被流动的水和风搬运着,堆积着,渐次形成今天我们所熟悉的冲积平原或三角洲或沙漠等地貌。而我们必须知道,植物与动物所仰赖的那层土地,其实是土壤,即使连海底那层沈积也算上,它也不过平均数米厚,但却是生命现象之所系。自然的风吹、日晒、雨淋、水流、热涨、冷缩的温功,穷数十亿年之力,慢条斯理,磨出一块土质的大地,在石头地壳之上凭添了些植物养分的基础。就在这样微薄的一层土地上,自然的风向、水向、日照的条件便决定了生物的荣枯。在下风或下水的所在,风、水能带来的沈积,也就是灰尘、沙泥,每年不过毫、厘米,但千年的风霜下来,考古队只好下挖几米才见得着大唐真迹了。

“沧海桑田”岂止陆块漂移而已,大气里的力,照样让人不胜“沧海桑田”的感慨。女儿,咱们上回去敦煌游玩,从敦煌往西沿古丝路出汉代的玉门关,途中百二十公里,入目尽戈壁景象,简直难以设想,2000年前的汉武帝在那里置河西四郡的风光。汉代建的长城与烽燧,也毋须匈奴或突厥来拔损,自然的温功只用千把年便把它磨成了咱们看到的颓城断垣“古迹”,更多的部分,连痕迹都没留得下来。而大气的力,表现在气候变迁上的,尤其教人可畏:2000年前的敦煌,还算风调雨顺,是个种庄稼的好所在,汉民族才得在那里生息;唐代敦煌的灯节,号称天下第二,仅次于首都的长安,敦煌曾经有过的繁荣,可见一斑,这是1500年前才发生的事。如今呢?敦煌年降雨量不过数十毫米左右,戈壁沙漠早就沿着古丝路穿越玉门关东进何止百二十公里!古丝路人烟荒芜,也用不着长城与烽燧了。地球上,类似的故事,几乎到处都在发生,不独中国为然,非洲,南北美洲,欧洲,澳洲,中亚…,气候变迁所引致的人或生物的迁徙、灭绝,毋宁是地球事件的常态。

把石头地壳磨出土壤的温功,同样也是毁坏长城的温功。生命现象实在是这些自然力之间的一个相当细微的平衡的产物,生物存在的条件的数量级对地上与地下的力来说,当然是太微不足道,太纤弱。所以,“生命”从来就是对大环境的适应的现象,适应得了的,才能在那环境下生存。而事物都是相对的,尤其在数量级上相对悬殊的时候,根本无所谓“竞争”,只有以小事大,那来以大事小。中国人用“事”这个字,非常含蓄,因为中国人太喜欢把事情人格化,实际上,生命也是个自然现象,当它与其它的自然力未能达成平衡或和谐的状态的时候,“事”不“事”已经无关紧要,事物终归按大数量级的规律办。没有你、我、他、牠、它,地球照样转,太阳仍然东升,阳光与风雨依旧不停地研磨着地表,继续“滴水穿石”“愚公移山”的动作!

 


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