作者简介

赵致真，1943年生于河南洛阳，高级记者，首批国务院政府津贴专家，中国作家协会会员。曾任中国科技新闻协会副理事长，中国科教影视协会副理事长。创建大型科普电视栏目《科技之光》。1999年被评为全国科普先进工作者，1999年获意大利普利莫·罗菲斯国际科普奖，2003年被香港科技大学聘为“包玉刚杰出访问艺术家”，2005年被评为全国先进科技工作者，2005年被推荐为联合国卡令加科普奖中国候选人，2008年被评为科技奥运先进个人，2008年被推荐为“全国10位传播科技优秀人物”候选人。

内容简介

书中讲述了近代科学的先驱和巨匠，为开拓人类知识疆界做出的奋斗牺牲；在创建现代医学的奋斗中，利他行为的意义和奉献精神的价值；一代天文学家为测量地球形状和金星凌日而进行的科学远征；无数探险者为征服北极南极而留下的英雄史诗。

早在柏拉图和亚里士多德时代，人类便认识到脚下的大地是一个圆球。直到1522年葡萄牙航海家麦哲伦的船队完成了环球航行，才最终验证了地球的形状。

但我们居住的这颗行星真是滴溜溜的正圆球吗？

1671年，法国天文学家里歇尔到圭亚那首府卡宴观测火星大冲，发现所带的钟每天慢了2分28秒，他将钟摆调短2.8毫米，才能重新校准时间，但1673年回到巴黎后必须把摆长再度复原。牛顿在1687年出版的开山巨著《自然哲学的数学原理》中以此为据，判定地球自转的离心力引起赤道膨胀两极扁平，因此成为一个“椭球”。赤道附近的圭亚那比北半球的法国距离地心更远，所以钟摆受到重力减小而频率变慢。

巴黎天文台台长卡西尼的认识恰恰相反，他根据笛卡儿学派的信条和自己的测量，宣称地球形状是赤道收缩两极伸长。

那么，地球的形状到底是像西瓜还是像橘子呢？

为了彻底了断这桩举世瞩目的科学公案，法国国王路易十五决定派出两个科考队，远赴北极圈内的拉普兰和赤道附近的秘鲁进行测量，一探究竟。

科考队的成员均为一时之选。前往拉普兰的领军人物是法国最早的“牛顿主义”数学家莫佩尔蒂，他后来创建了著名的“最小作用原理”；另一位台柱是瑞典乌普萨拉大学的数学家和天文学家摄尔西斯，他日后发明了摄氏温标。还有天文学家克莱罗、莫尼尔等先后加盟。他们1736年4月离开巴黎，分别沿陆路和水路北上，经过2个月舟车劳顿到达“圣诞老人的故乡”，开始了丈量北纬65°50′和66°50′之间的经线长度。

近代三角测量法是荷兰天文学家和数学家斯涅耳1615年首创的。知道一个边和两个角，便能推算出三角形的另外两个边。而通过相依相生的连环三角，就可以丈量出千百公里的广袤大地，绘制出精确地图乃至推算出地球的圆周。莫佩尔蒂以托尼奥河口半岛上的教堂钟楼为起点向北推进。虽然河流方向正好和经线一致，但没有理想的标记物可供参考，科考队只能钻进人迹罕至的吉蒂斯瓦拉山脉。他们伐倒古松剥掉树皮，在遥遥相望的峰顶搭起醒目的圆锥状窝棚作为观测点。露营生活幕天席地，蚊虫、吸血蝇轮番叮咬，狼群和熊频繁出没，甚至山火烧掉了建起的观测目标。当严冬来临时，他们在托尼奥河封冻的冰面上开出一条14公里的基线，夜间凭借微弱的极光继续工作。零下45摄氏度的严寒，只有白兰地保持液态，但喝上一口就会把嘴唇和舌头冻在金属杯子上而扯破皮肉。莫佩尔蒂和同伴靠滑雪板和驯鹿雪橇在银色世界穿行，窝棚经常被大雪封埋。漫长的极夜中，他们仍用天顶仪和望远镜观测星座锁定纬度，并发现时钟每天比巴黎快59秒。1737年6月，莫佩尔蒂完成了1.02度经线长度测量，取道丹麦返回巴黎，归途乘坐的商船在波罗的海风暴中遇险漏水，科学家们奋不顾身抢救观测资料和仪器设备。一年多的北极之旅让莫尼尔身患重病，莫佩尔蒂也留下了终身健康损害。

在法国科学院1737年8月28日召开的专题会议上，莫佩尔蒂报告了测量结果：拉普兰地区1度经线长为111950米。比皮卡德1668年和卡西尼1701年、1718年在法国测量的1度经线要长出约700米。由此足以证明牛顿的断言，地球的形状是北极回缩。消息传出，举世轰动，伏尔泰喝彩道“莫佩尔蒂压扁了地球和卡西尼”。但科学界并没有立刻接受莫佩尔蒂的结论。卡西尼不仅攻击北极测量的薄弱环节，还抓住莫佩尔蒂带回两个土著姑娘大做文章，将拉普兰考察嘲讽为一桩桃色事件。伯努利也对测量结果表示怀疑，声称“先入之见和预设结果很容易找到支持的数据”。苏格兰数学家斯特灵代表了多数人的态度：“秘鲁科考队马上回来，一切都将真相大白。”

但公众对远征秘鲁的科考队显然过于乐观了，他们比拉普兰科考队早1年出发，原计划3年完成任务，却不料一去就是悠悠10年。

秘鲁科考队兵分两路互相策应，最大挑战来自“美洲的脊梁”安第斯山。背负着沉重的仪器和测杆，攀援在插云戴雪的群峰之间，他们创造了人类“最高”的科考纪录。严重的缺氧让这些欧洲科学家不断昏倒、呕吐、牙龈出血。登上海拔4791米的皮钦查山克拉松峰时，每人的衣帽和须眉都挂满了冰凌，而50年后才有人登上相同高度的“欧洲之巅”勃朗峰。活火山的喷发如雷霆万钧，崩岩巨石从山上滚落，狂风、骤雨、冰雹则常常突发陡起。有时大雾笼罩，目标迷失，连驮运仪器的骡子都会丢掉。遍布丛林的蚊虫、蝎子、毒蛇更防不胜防。加上经费拮据，供应阻滞，使科考队不断陷入困境。1736年9月19日，年仅18岁的库普莱患疟疾一病不起，长眠在秘鲁的卡亚穆比教堂。

秘鲁科考队付出10年心血和沉重代价，以南纬1度31分为中点，总共丈量了3度07分经线，测出每度长为110655米，证明赤道千真万确是“鼓起”的。将秘鲁和拉普兰的测量结果进行综合比较，当年科学界一致认定地球扁率为1：310，校正了牛顿计算的1：229，地球形状的百年争论最终尘埃落定。

拉康达明作为第一个探索亚马逊盆地的欧洲人，带回了橡胶和金鸡纳树标本，布格则测绘出钦博拉索山体的引力，能造成铅垂线8角秒的偏移。尽管早期领队戈丁的贪腐行为遭人诟病，尽管各成员间摩擦不断，但秘鲁科学考察已经作为人类认识自然的空前壮举载入史册。

彭加勒在名著《科学与方法》中，就以法国的大地测量为例证，赞美科学的崇高目标和牺牲精神。此后德国科学家洪堡的南美洲探险和达尔文乘坐贝格尔号军舰的南太平洋远征，米制在全世界的确立和风行，无不受到秘鲁科考队的直接启示和深刻影响。

扫描下方二维码直接登录“太图之声”手机版首页

往期回顾：2021年太图之声  

                 2020年太图之声

                 2019年太图之声

                 2018年太图之声