宇宙(第一卷)
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导读(一)

侯仁之

(中国科学院院士 北京大学教授)

·Introduction to Chinese Version·

在洪堡之前,还没有一个旅行家像他那样把科学仪器装满了自己的行囊,也没有一个考察家像他那样,通过无数次的精确测量来充实自己的数据和资料,而这些数据和资料正是洪堡在自然科学——特别是在自然地理学的研究中,获得卓越成就的一个重要因素。

德国大诗人歌德(J. W. von Goethe,1749—1832)这样说过:“16、17世纪的杰出人物自己本身就是一座学府,正像我们时代的洪堡一样。”这对洪堡是多么崇高的评价啊!

37岁时的亚历山大·洪堡画像。(F. G. Weitsch绘于1806年)

1769年9月14日,亚历山大·洪堡(Alexander von Humboldt)出生于德国柏林的一个贵族家庭。洪堡少年的时候,父亲就去世了。母亲秉承父亲的遗愿,认为他有政治才能,希望把他培养成为一个政治家。

洪堡18岁时,母亲把他送入奥德河畔的法兰克福欧洲大学[European University Viadrina Frankfurt(Oder)]学习行政管理和经济学,不久又转入哥廷根大学。哥廷根大学是当时德国学术活动的主要中心,名家云集,思想活跃。在这里,洪堡听了著名动物学家布鲁门巴赫(J. F. Blumenbach, 1752—1840)的课,这使他对科学研究产生了浓烈的兴趣。在哥廷根大学,他还结识了博物学家福斯特(G. Forster,1754—1794)。这位博物学家对他后来的人生道路,产生了深远影响。

洪堡的视野突然打开了,他发现自己的学习兴趣不在政治和社会,而在自然和科学。他觉得自己很难再按照父母的愿望去成长。经过耐心沟通,母亲终于同意了洪堡的选择。

在22岁那年,洪堡进入了弗莱贝格的第一所矿业学院。当时,著名地质学家维尔纳(A. G. Werner,1749—1817)正在这里任教。洪堡投奔到维尔纳门下,受到严格的地质学训练。

总的来说,动荡不定的大学教育和缺乏目标的学业,使青年时代的洪堡在科学训练上遭受了不少损失,也浪费了不少光阴。但是他没有放过一切机会去攫取对自己未来的科学活动有营养有价值的东西,正如一块干燥的海绵在接触到每一滴水分的时候,都要把它吸收过来,其道理是一样的。布鲁门巴赫的教导,维尔纳的传授,在这个渴求知识的青年身上,都结出了丰美的果实。更值得注意的是,洪堡还为自己开辟了一条更为重要的寻求知识的道路,那就是通过旅行考察直接向大自然学习。

实际上,从童年时代起,洪堡就培养了对自然的爱好。他曾收集过很多昆虫、植物和岩石标本,这引起了周围成年人的惊讶。他20岁时,曾沿莱因河作了第一次有科学意义的旅行,并根据自己的观察写成了第一篇论文《莱因玄武岩的矿物学观察》。

1790年,洪堡和福斯特一起穿越德国、荷兰、法国和英国,做了一次长途旅行。他开始认识到,只有扎扎实实的专业知识和一丝不苟的认真观察,才能带来真正的科学成果。

1792年,洪堡被派往矿区担任公职,历时五年。在这期间,他往返旅行于德国南部各地,做了多方面考察,还在瑞士和意大利进行植物学和地质学考察。通过这些考察和研究,他写成了一些科学论著,其中最重要的就是1793年出版的《弗莱贝格矿区的地下植物区系》。

1797年,洪堡的母亲去世。这是他青年时代生活中的一个转折点,再也没有人干涉他的事业方向了。从此,他决心献身于自然研究,并且计划用母亲留给他的遗产去做学术研究和进行长途旅行。

他先到法国巴黎住了一些时间,那时巴黎是欧洲学术的中心,在那里他主要致力于气象学的研究。随后他和法国植物学家邦普兰(Aimé Bonpland, 1773—1858)结伴同行,前往美洲。正是这次旅行,为他一生的科学事业奠定了基础。后来,他在所写的《美洲赤道地区旅行记》一书的开头,曾回忆说:

我离开欧洲前往新大陆的内部进行考察,已经是多年以前的事了。我从幼年时代起就热爱自然,对于为高山所卫护和为古代森林所隐蔽的这一带地方,衷心向往。在旅行中我所感受到的无限愉快,大大补偿了在艰苦的和常常是动荡不安的生活中所不可避免的困乏。

他从青年时代就开始的野外工作和长期不懈的阅读研究,终于踏进了研究自然地理基本规律的宏伟殿堂。

18世纪末,西班牙在美洲的殖民地地域辽阔,自今美国加利福尼亚的旧金山向南一直伸展到智利。那时西班牙殖民者对其统治区域进行严密监控,任何外国人要想踏上这些殖民地,都极其困难。但是,一个偶然的机会,为洪堡打开了前往中南美洲西班牙殖民地考察的道路。

那是在1799年春天,洪堡和邦普兰从巴黎出发,绕道地中海沿岸,前往西班牙的马德里。当时科学仪器的制作水平越来越高,观察和测量的数据也日趋精确。他们这次旅行就随身携带了水银气压计。一路上,洪堡和邦普兰克服了许多困难,坚持进行测量。当他们到达马德里时,终于绘制出一幅精密的西班牙内部高地地形图。由于这一成果,他们得到西班牙国王的恩准,顺利前往西属美洲自费旅行。

同年6月5日,洪堡和邦普兰乘“毕查罗”号帆船离开西班牙,经由卡内里群岛直驶南美洲。这年洪堡刚好30岁。

经过一个多月的航行,他们终于到达现在委内瑞拉的库马纳。从这里开始,二人在中南美洲进行了长达五年的旅行考察,行程约25000公里,经历了崇山峻岭、平原、丘陵以及草原、荒漠,还有热带雨林。

1800年11月,洪堡和邦普兰又从库马纳启航前往古巴。在哈瓦那登陆后,考察了古巴岛上的自然和政治经济情况。1801年3月,又从古巴乘船回到南美大陆。在今哥伦比亚境内,乘船溯马格达雷那河而上,直达翁达。从这里下船后,他们沿安第斯山高地南行,于1802年年中,到达现在厄瓜多尔的基多。

在基多经过短暂休息后,洪堡克服种种困难,登上了钦博拉索山一个高达5881米的高峰,这是当时还从来没有人达到过的高度。后来,洪堡回忆说:“在我一生中,我一直感到自豪的是,我乃属于世界上攀登得最高的那些人当中的一个——我指的是我曾攀登上钦博拉索山。”实际上,这也象征了他在自然地理学领域里,攀上了当时科学的高峰。

1802年10月,洪堡和邦普兰经过秘鲁境内荒瘠不毛的海岸到达利马,这是他们此行的最南端。在这里进行了短期考察之后,便取道太平洋向北驶入墨西哥。从1803年到1804年初,他们在墨西哥进行了极为广泛的调查研究。1804年2月启程返航,横渡墨西哥湾,取道哈瓦那和美国费城,转回欧洲。

以上是关于洪堡在中南美洲考察路线的大致情况。那么,洪堡这次中南美洲之行的目的究竟是什么呢?关于这一点,洪堡本人有很好的说明:

我这次旅行有双重目的,我希望这一地区能为世人所了解,其次还要搜集足以阐明一门学科的事实材料。这门学科至今尚未定型,其名称或者叫作博物学,或者叫作地球的理论,或者叫作自然地理学——也还没有最后确定。我认为这后一目的尤其重要。

原来,洪堡的目的是要建立一门新学科——自然地理学。

洪堡在野外考察,特别重视精确数据的搜集,为此力求使用最新仪器。他说:“我有选择地搜集了一些天文仪器和物理器械,以便能够进行地理定位工作,能够确定磁力、磁偏角和磁倾角,确定空气的化学成分和它的弹性、温度与湿度、它的电荷和透明度,确定天空的蓝度,确定海洋深处的温度。”

洪堡所携带的仪器工具,总计约有40种之多。例如有成套的气象学仪器、地磁学仪器和十分精密的测量仪器。在洪堡之前,还没有一个旅行家像他那样把科学仪器装满了自己的行囊,也没有一个考察家像他那样,通过无数次的精确测量来充实自己的数据和资料,而这些数据和资料正是洪堡在自然科学——特别是在自然地理学的研究中,获得卓越成就的一个重要因素。

经过几个月的航行,船终于进入法国境内,离波尔多港越来越近。1804年8月1日,洪堡激动万分,他在船上给少年时代的一个朋友写信说:

我跨越两半球的远征是非常幸运的,我从未患病,而且现在是更加健康、更加强壮、更加能够吃苦耐劳,比起过去任何时候也更加精力充沛。我带回30大箱生物的、天文的和地质的宝物,这将花费我若干年的时间才能够把研究的结果公之于世。

洪堡搜集的标本资料极为丰富,除去自己亲自带回的30大箱,还有另外寄运的若干箱。他在巴黎住下来,开始进行整理研究。这项工作一直持续了20年。

这20年,是洪堡对美洲考察进行深入总结的20年,也是他在学术上逐渐成熟的20年。在这20年当中,除去邦普兰之外,他还与其他一些著名科学家的合作。洪堡的研究范围,涉及从天文气象一直到地球物理的各个方面,知识领域呈现出波澜壮阔的气象。

德国大诗人歌德(J. W. von Goethe,1749—1832)这样说过:“16、17世纪的杰出人物自己本身就是一座学府,正像我们时代的洪堡一样。”这对洪堡是多么崇高的评价啊!

在这里,我们不可能全面介绍洪堡所进行的科学研究的各个方面,只能举几个例子,说明他治学的一般方法,以及他在科学上所获得的一些结论。

洪堡研究自然现象,不但十分重视科学数据的精确性,而且还养成了几乎是随时随地都注意搜集第一手资料的习惯。例如,1799年夏天,他来到西班牙的拉科鲁尼阿(La Coruña),这是一座位于西班牙西北部毗邻大西洋的港口城市。他准备从这里搭乘“毕查罗”号远洋船出航美洲,但由于英国军舰的封锁,航船不得不延期出发。他就利用这一停留时间,测量了大西洋海水表面和海水深处的温度,找出了海水温度与水深之间的关系。

此后,无论是在前往美洲的大西洋航程中,还是在从秘鲁到墨西哥的太平洋航程中,他都坚持测量海水温度,他是第一个在赤道区域暖流海水表面的下层探触到冷水的人。洪堡掌握了大量的资料,足以说明海水温度水平分布和垂直分布的现象;1814年,他把这种现象解释为海流的循环作用,这一理论对现代海洋学的发展做出了重要贡献。由于洪堡最先发现了沿南美洲西岸北流的秘鲁寒流的性质,所以这股寒流被称为“洪堡洋流”。

洪堡在气候学的研究上应用了更多的方法和仪器,进行了更为广泛的测量和记录。他根据前人和自己测量的大量数据,于1817年在一篇关于气候学的论文里发表了一幅地图,标题为“地球上的等温带和温度的分布”。这幅图构成了第一幅等温线图的基础,为近代气候学的研究开辟了一条崭新的道路。

比较研究和从已知数据作出科学判断,是洪堡经常运用的方法之一。例如,他在南美洲攀登了厄瓜多尔中部的钦博拉索山高峰,测定了空气层中温度向高处锐减的速度。他还测量了安第斯山在赤道带上的雪线高度。后来他又把这一高度,和亚洲旅行家在喜马拉雅山南北坡所记录的雪线高度相比较,发现了中国西藏南部在北纬30°上的雪线比南美洲赤道上基多地方的雪线,还要高出200多米;并指出,在西藏高原上高达4000米的地方还可种植五谷,而在喜马拉雅山南坡的种植高度则只能达到3200多米。他认为,喜马拉雅山北坡雪线和森林草原地带之所以特别高,是由于大面积凸起的西藏高原吸收了大量的太阳辐射,因而形成了一个热源。这一解释后来得到证实。

更重要的是,洪堡根据在中南美进行考察的结果,进一步认识到各种自然地理现象的相互制约和相互影响。例如,他对中南美洲热带地区植物生长的垂直分布和温度变化的关系,做了重要阐述,从而为植物地理学奠定了基础。他还采用地理剖面方法,来表明各种不同地理现象的组合,并把各种地理现象作为一个统一的整体来进行观察,有力地推动了近代自然地理学的发展。

洪堡20年持续不断的辛勤研究,使其获得了巨大的成就。这些成就体现在卷帙浩繁的著作里,其中最重要的是30卷之巨的《去往新大陆赤道地区的旅行》。为了出版这些著作,他耗尽了他所继承的最后一部分遗产。由于经济拮据,1827年,他不得不返回柏林,住在其兄威廉·洪堡(William von Humboldt,1767—1835)家中。与此同时,他接受了普鲁士宫廷给他提供的薪俸,这使他可以继续从事研究和写作。

洪堡著作等身,文笔畅达而富有感染力,不仅得到科学界的喜爱,而且还受到普通读者的欢迎。

1829年4月中旬,洪堡接受了俄国政府的邀请,前往俄国的亚洲地区进行考察。

亚洲大陆也是洪堡久已向往的地方,很多科学上的问题他想从这里得到解决。他尤其希望能有机会前来中国。他曾通过欧洲汉学家的译述,阅读了很多中国历史和地理著作。关于中国古代在地理学以及在测量学和地图学上的成就,他都有很高的评价。他说中国人智慧聪敏,对周围的一切都注意观察、测量和描述。他想,这次俄国政府邀请他到俄属亚洲部分考察,说不定也有机会前来中国,他不能放过这个机会。

1829年5月初,洪堡到达圣彼得堡。俄国政府熟知他在美洲考察中的卓越成就,希望他前往乌拉尔和其他地区旅行,调查自然资源情况。而洪堡此行也怀有自己的目的,他希望借此机会熟悉亚洲内地的地质与自然状况,并进行相关测量和地理考察。和他同行的还有一位动物学家和一位矿物及化学家,分别负责有关专业的考察。

他们首先到达中乌拉尔,然后穿越西伯利亚西部草原,向东南沿额尔齐斯河上溯,转而经西伯利亚西南部草原,绕道黑海北岸的阿斯特拉罕,最后沿顿河北上回到莫斯科。同年12月底,洪堡收获满满回到柏林。这次考察,全程15000公里,历时7个月。

洪堡经过精密测量,确定西伯利亚西部乃是一个低平原,从而纠正了当时人们把它看作是高原的错误。他对亚洲内陆的气象和气候,也进行了观测。特别是在地磁学的研究上,他取得了重要成果。实际上,他从圣彼得堡出发开始,一直到西伯利亚南部,沿途都进行了磁偏角和磁倾角的测量。他建议在俄国境内组织地磁与气象网,这一建议不久以后被俄国政府采纳。

洪堡回到德国后,根据考察资料,写成了《亚洲地质学和气候学的部分见解》(1832)以及《中亚细亚——关于山脉和比较气候的研究》(1843—1844)等著作。

从16世纪以来,资本主义生产因素的发展以及殖民地的扩张,大大推动了西欧各国海外探险。到了18世纪初期以后,又出现了越来越多的以科学考察为主的旅行。因为随着欧洲的工业化和相应而来的大规模寻找原料和市场的要求,世界很多地方包括西欧国家的广大殖民地在内,都被迅速地纳入了正在发展着的资本主义世界经济体系。对自然资源的大量需求,就要求对这些地区进行更深入、更详尽的考察和研究。18世纪中叶以后日益发达的科学考察,就是在这一背景下应运而生的。洪堡对东、西两半球的旅行考察,也是在这一背景下进行的。

正是在洪堡的影响下,1831年,英国政府派遣了“贝格尔”号军舰前往南美洲沿海,进行详细的科学考察。参加这次考察的有一位年轻的科学家,他随身携带着洪堡的著作,如饥似渴地阅读着。这个青年人就是达尔文(C. R. Darwin,1809—1882),他以这次考察为开端,创立了日后影响深远的科学的进化论。

洪堡在旅行考察中,不但关注科学问题,而且还以极大热情关注当时的社会问题。无论是在美洲还是在俄国,奴隶和农奴的悲惨生活,都深深刺痛了他。特别是对拉丁美洲反抗殖民统治的独立运动,洪堡怀有无限同情。他与拉丁美洲独立运动领袖玻利瓦尔(Simon Bolivar,1783—1830)建立了深厚的友谊。

1859年5月6日,洪堡在柏林去世,终年90岁。临终前,他最后一部著作虽然已经完稿,但还没有全部出版,这就是科学史上的巨著——《宇宙》。

洪堡着手写这部书的时候,已经64岁。全书共五卷,分期出版。在1847年出版的第一卷的《前言》里,他这样写道:

回首一生,波澜动荡,在此生的晚景我欲向德国读者奉上一部著作,近50年来这部作品以模糊的轮廓始终在我心中上下翩跹。当某些心绪涌起之时,我不得不认为这是一部无法完成的作品,我也曾放弃过对它的写作,但每每又都重新拾起了笔头,大概也是太鲁莽了吧。现在我把这部作品献给当代读者,心中仍有戚戚焉,因为对一己之力的怀疑时常流动于胸,这亦是情理之中。期待已久的作品问世以后获得的宽容通常会更少一些,这一点我先姑且忘记。

在1858年出版的《宇宙》第三卷的绪论中,他对这一观点又有了进一步的说明:

我所写的这部关于宇宙著作的基本原则……就是企图把宇宙现象作为一个自然整体来认识,并揭示在这些现象的个体组合中,怎样认识它们所受到的共同制约——或者说大自然规律的支配,以及通过怎样的途径将这些规律提高到因果关系的探讨……

洪堡认为,应从历史发展的观点认识自然,他说:

如果我们要正确地理解自然,我们就绝不可把事物的现状及其过去的连续不断的发展截然分开。不回顾事物的形成过程,就不可能获得对事物性质的正确理解。不仅仅是有机体经常处于不断变化以及不断分解并产生新质的过程中,地球本身在其存在的每一形态中,也都有前一阶段的秘密显示出来……在对于地球的自然面貌进行描述时,现在和过去这两者之间很明显是相互渗透的。

洪堡的自然地理学思想,不但远远超越了19世纪前期地理学家,而且也超越了他同时代的地理学家。

在洪堡之前,曾经在柏林大学讲授自然地理学达40年(1756—1796)之久的康德(I. Kant,1724—1804),认为地理学只与空间因素有关而不涉及时间因素;研究在时间上连续发生的事件的是历史学,而地理学只研究在空间上同时发生的现象。显然,这是一种截然分割时间与空间的观念。

李特尔(C. Ritter,1779—1859)是与洪堡同时代的著名地理学家,也是当时学术界的权威。他认为,地球乃是为了人类的生活而创造,正如身体是为了灵魂而存在。显然,这是一种“目的论”思想,实质上是一种神创论思想。

在地理学发展史上,洪堡在把古典地理学从经验科学提升为理论科学的过程中,起到了巨大作用。

(本文根据侯仁之《洪堡评传》改写而成)

歌德(J. W. von Goethe,1749—1832),德国思想家、作家、科学家

柯勒律治(S. T. Coleridge, 1772—1834),英国诗人

梭罗(H. D. Thoreau,1817—1862),美国作家

惠特曼(W. Whitman,1819—1892),美国诗人

海克尔(E. H. P. A. Haeckel, 1834—1919),德国生物学家

席勒(E. Schiele,1890—1918),奥地利画家

除了科学贡献,洪堡给我们最大的馈赠可能是他身上经久不衰的鼓舞力量。历史上许多著名人物都曾佐证了洪堡的精神力量,歌德、柯勒律治、梭罗、惠特曼、海克尔、席勒等曾受到洪堡思想的影响。