第15章 勘探的科学

第15章 勘探的科学

社会的变迁会影响人们探索世界的模式。18世纪,人们开始领悟并接受启蒙思想。启蒙思想扫除了旧的正统观念,取而代之以解放、理性和宽容的新思想。这些新思想同样引发了美国革命和法国大革命,这些革命活动正是科学革命的政治枝叶。在启蒙思想的推动下,探索活动逐渐从对外大规模掠夺土地行为转化成更高级的对科学的追求。植物学家、物理学家、天文学家和人类学家取代了掠夺者,成为新一代的探险家。探索也不再仅仅意味着发现新的世界,而是要真正从新世界获得知识。

好奇心一直以来都是探索活动的驱动力,但现在又多了一种新的动力来源:国家之间开始在科学探索领域进行竞争。就连船只的名字也要体现出新思想的概念,它们纷纷被命名为发现号、决心号、奋进号、冒险号、地理学家号、博物学家和星盘号。有一些探险活动确实摒除了那些和科学无关的目的,例如,1735年法国发起的一次在厄瓜多尔测量地球形状的项目。[1]然而,当时的大环境类似一场发生在18至19世纪的冷战,即使是纯粹的科学活动,其背后逻辑也是以提升赞助国形象为目的的。在这场探索领域的竞争中,一类新的人物形象逐渐凸显,他们就是能代表国家战胜无知的科学家英雄。

科学勘探活动本质上是由新的科学技术推动的。一直以来,人们可以通过太阳高度角测量地球纬度,但却无法测量经度。直到18世纪中期,一个名叫约翰·哈里森的钟表匠发明了一种精确的计时器,人们这才获得了确定经度的方法。比如你从一地出发时,需要先将计时器与出发地的时间同步,等到达目的地后再将计时器的时间与根据太阳位置测量的当地时间进行比较,就会得出你在地球上走过的距离。[2]大多数船只都会携带多个计时器备用(比如查尔斯·达尔文的贝格尔号船上就有22个计时器),并在港口将它们同步校准,与此同时,人们会将一些球抛下去(这就是时代广场新年落球活动的起源)。营养的改善使长途旅行成为可能。尽管西班牙和荷兰的船长已经绘制了太平洋的航线,但他们没办法在海上停留太久,因为坏血病会把他们的船变成一所漂浮的医院

天文学家们知道,通过从地球上的不同地点观测金星,就可以计算地球和太阳的距离。埃德蒙·哈雷曾预言,金星会分别在1762年和1769年两次从太阳面前经过,而且在接下来的一个世纪里都不会再次经过。为了能观测到1762年的金星凌日,人们做了精心的准备,然而由于当时阴天,大部分数据都被破坏了。科学家们于是把希望寄托在1769年。为了这次观测,科学家协调了全球各个地方的观测点,而这成就了历史上最令人期待的科学合作之一。即将出征太平洋的英国观测船队需要一名全能的船长:他需要同时担任航海家、制图者、天文学家和指挥官。人们在詹姆斯·库克身上看到了所有这些特质。[3]

为了准备这次探险,库克翻新了一艘运煤船。这艘名叫奋进号的船航行速度并不快,也不引人注目,但非常实用:它结实,载货量大,能够航行至浅水区或海滩进行维修。[4]奋进号的目标很明确,它要载着当时以顶尖的植物学家约瑟夫·班克斯领衔的14名科学家,驶向南太平洋。对于如此长时间的航行来说,营养补给至关重要,所以库克从维京人那里拿了份食物清单,把几大缸酸菜、汤粉和胡萝卜蜜饯装进了奋进号的货舱。于是在这次探险旅程中,船员们第一次可以吃到多种多样的食品,而且食物的多样化显然起到了显著作用。在此之前,长途航行中因坏血病而损失船员的事稀松平常,但奋进号上却没有出现一例坏血病。船队后来前往塔希提的航程进展非常顺利,金星凌日的天文观测也取得了全球性的成功。

奋进号实际上是第四艘到访塔希提的欧洲船只。两年前,法国和英国船只争先恐后地驶过太平洋,并在几个月内前后脚到达塔希提。英国的海豚号是第一艘到达的船舰(船上搭载了一只山羊作为吉祥物,后来库克在旅程中也把它带上了,于是这只羊成了两次环游世界的非人类生物)。法国方面的两艘探险船由著名的科学家和探险家路易斯·安托万·德·布干维尔(Louis-Antoine de Bougainville)带领,这位科学家的名字被用来命名了岛屿、植物[叶子花属(bougainvillea)],以及法国海军的13艘船舰。布干维尔被人称作神童,因为他在25岁时就发表了关于积分的论文并因此被招入英国皇家学会就职。1759年,他和詹姆斯·库克共同参加了魁北克战役,彼此距离不到几英里。[5]

英国船长塞缪尔·沃利斯形容塔希提是个很友好的地方,他对岛上美女的一番评头论足,八成会让古板的英国海军感到震惊。布干维尔则更加直截了当,直接称呼这座岛屿为“新塞西拉”,而塞西拉正是爱情女神维纳斯的出生地。这次航行在欧洲引起轰动,因为有消息说,这艘船上的外科医生把自己的情妇也偷偷带上了船(这让她成了第一个环球航行的女性)。这位欧洲女人让塔希提人着迷,他们向她慷慨献礼,并为她谱写颂歌。哲学家让-雅克·卢梭利用这件事举例向公众普及了他提出的“高尚的野蛮人”这一概念,即免于受到人类文明腐蚀的“原始人”恰恰展现了人性的善良。

为了防止奋进号船员发生意外,库克下令只允许船上的军官代表上岸。双方相处得很融洽,但库克很担心塔希提人会被欧洲的思想污染腐蚀。在这之后,库克也曾观察过澳大利亚的原住民,他发现这些人“比我们欧洲人幸福得多;他们不但不熟悉奢华的事物,对欧洲人追求的一些必要便利设施也完全不了解,而且他们非常满足于这种无知。他们生活于平静之中,不曾受到不平等环境的侵扰”。深邃的库克捕捉到人类心理的一个关键之处,那就是物质财富不能使我们幸福。生活在现代的便捷社会中,我们不去追求幸福,却总是在拿自己的地位、身份同旁人攀比,只要发现自己没有赢过别人,便仍不会满足。

金星凌日结束,在塔希提修整多日的库克又开始了新的行程。他的任务是继续向南进发,寻找一个预言中的“未知的南方大陆”。人们认为这块大陆坐落在南太平洋,并且相信它的存在是为了让地球保持平衡,如果没有它,地球就会在太空中倾斜。虽然人们已经发现了大洋洲大陆,但它没有大到足以平衡地球,而且当时并没有欧洲人深入南太平洋。地图上的这片空白大到足以隐藏一个像亚洲一样的大陆。奋进号向正南方向出发,但航行了近2000英里都没有看到陆地。按照指示,库克转而驶向新西兰(阿贝尔·塔斯曼于1642年发现了新西兰),以求证它是否可能是这个预言中大陆的一个半岛。答案是否定的,库克于是绘制了新西兰的海岸线图,并明确了新西兰是由两个岛屿组成。[6]

奋进号返航途中,库克决定顺路绘制澳大利亚(当时的“新荷兰”)的轮廓图。1770年4月,奋进号在悉尼附近的植物学湾靠岸。作为船上的首席科学家,约瑟夫·班克斯之所以给海湾起了这个名字,是因为在这里遍布着奇妙的植物和动物群。库克记录说,澳大利亚看起来是一个美丽的平原,且从遇到的原住民数量和从海岸线升起的烟雾判断,当地人烟稀少。库克特别喜欢当地的袋鼠,他觉得它们既迷人又美味。在沿着澳大利亚东北海岸航行时,库克碰到了让人难以置信的广阔珊瑚群(实际上是绵延1500英里的大堡礁的一部分),以致奋进号在浅滩航行时差点儿出事故。大多数船只都会被这里汹涌的海浪和锐利的珊瑚撕个粉碎,但奋进号很坚固,也很幸运。库克发出指令,只要没有被钉在船上的东西,全部扔到海里。船员们费力用链条将船体拖回较深的水域,奋进号才脱险。[7]

奋进号在一个海滩上靠岸修补了船体(现在被称为库克镇的一个地方),之后缓慢艰难地驶向荷兰印度尼西亚进行维修。几个月后,库克和他的部下启程返航,终于在出发三年后回到英国。库克的第一次航行取得了巨大的成功,但地图上的这块巨大空白仍然存在,一个巨大的南方大陆可能就潜藏在那里。库克第二次航行的筹划全部集中在搜索地球南部的海洋。这将是一趟危险而单调的旅程,看不见陆地的时间将会是有史以来最长的。约瑟夫·班克斯本来打算前往,但在出发前改变了主意,于是约翰·福斯特和他的儿子乔治(乔治之后凭自己的实力成为著名的博物学家)代替班克斯踏上旅程。这次出航的两艘船都配备了和奋进号一样的装备。1772年,库克指挥着这两艘船舰——决心号和冒险号——再次启程前往南太平洋。

在第二次航行中,库克朝着相反的方向进发。这一次,他们穿过了结着深厚冰层且弥漫着浓雾的海洋,比以往的任何船只都要更深入南方。整个过程中,他两次返程回到新西兰,一次返回到塔希提。库克尽力填补着地图上的空白,同时他还发现了许多南部的岛屿,但无论如何都没法证明南部有一个巨大的大陆在保持着地球的平衡这一猜想。于是,人们默认了由澳大利亚继承“南方大陆”的称号,只是它再也不是“未知之地”。[8]尽管没能亲眼看到南极洲,但库克预测到了它的存在:他发现冰山下埋藏有岩石,而这些岩石必然来自南方的一块被冰雪覆盖的大陆。

远航持续了三年后,库克结束了他的第二次探险,于1775年返程。但是对于像库克这样难得且经验丰富的船长来说,长时间待在岸上是一种浪费。于是这位海军上将又有了一个新的使命:寻找西北航道。数个世纪以来,寻找西北航道一直是探险界的圣杯,前后数十名探险家都曾尝试过打通这条航道,但都以失败告终。库克这一次将要排除万难,尝试从阿拉斯加附近的白令海峡进入北极。这也将填补地图上位于西北太平洋的最后一块空白。虽然美国独立战争刚刚爆发不久,但本杰明·富兰克林还是让羽翼未丰的美国海军相信,库克的这次航行会让所有人受益。因此双方如果在海上相遇,美国海军应将他们视为友好船只并给予帮助。当时站在美国一边的法国、西班牙和荷兰也在和英国交战,但它们同样也承诺向库克提供援助。举世公认的一位探险家正在为了全世界而航行,这在历史上可是头一遭。

库克于1776年7月12日,也就是《独立宣言》发表8天后从英国启程。这一次他仍然坐镇决心号,同行的还有另一艘名为发现号的船舰。[9]绕过好望角后,船舰在新西兰做了短暂停留,然后到达塔希提。他们从那里向北驶向白令海峡,然而沿途却误打误撞到达了夏威夷。在几个世纪的时间里,在马尼拉和阿卡普尔科之间航行的西班牙大帆船一度从这片海域附近驶过,但从未有欧洲人发现这些岛屿。[10]短暂停留后,库克向美洲海岸进发,在今天哥伦比亚河南边的俄勒冈州靠岸。然后,他沿着海岸北上前往阿拉斯加,一路上他向美洲原住民打探,以找寻可能通往北极的通道。库克绘制了从俄勒冈州到阿拉斯加的整个西北海岸线,并最终到达此前已有俄罗斯人踏足的白令海峡。

在试探着通过白令海峡的过程中,库克遭遇了无法穿越的冰墙。因为冬天临近,他决定折返到夏威夷,等到春天再继续航行。库克形容夏威夷人是地球上最热情的人,他们还拿热带美食招待了库克的船员们。但是,随着船员持续消耗岛上的食物并且找岛上的女性寻欢作乐,他们和夏威夷人的关系开始变得紧张。有传言说,这些强取豪夺的欧洲人是被饥荒逼迫逃离了自己的土地,现在要把夏威夷的食物都吃光。冲突终于爆发,英国海军向愤怒的夏威夷人群开了枪。库克上岸试图安抚局势,但是当他转身走向海滩上的自家船舰时,被夏威夷暴民殴打致死。[11]沮丧不已的决心号和发现号船员们在没有船长的情况下驶离了夏威夷。他们再度尝试寻找穿越白令海峡的无冰通道,无果而终后便折返回乡。

经过库克的努力,世界各大洲的轮廓已经基本确定下来。当时间从18世纪进入19世纪时,一批新的探险家开始着手解决当下重大的科学问题,他们对地球的性质、气候和气候特征,以及生活在这个地球上的人类、植物和动物等开展了深入研究。达尔文于1831—1836年乘贝格尔号环游世界时发现了物种多样性,这为他后来提出的进化理论提供了灵感和思路。但是还有另外一位更早期的科学家推动了生物学、气候学、生态学、地理学和地质学等各个学科的进步,就连达尔文都视他为对自己影响最大的人。此人就是亚历山大·冯·洪堡。事实上,洪堡时至今日仍不为人所知的原因,或许正是因为他的建树涉及了太多领域。总在探究一切事物内在联系的他,是世界上最为杰出的科学旅行者。[12]

在当年纳粹焚烧大量书籍的柏林广场对面便是洪堡大学,而大学前所矗立的雕像,纪念的正是这位“古巴的第二发现者”。虽然这个描述很准确,但亚历山大·冯·洪堡的贡献远远不止这些。截至18世纪末,距离欧洲人发现美洲新大陆已经有几个世纪之久,但在许多方面美洲仍然是神秘之地。西班牙一直禁止外来者进入它在美洲的殖民地,从未对这片土地开展过任何科学性的探索。洪堡从小就对探险故事着迷,作为一个普鲁士低阶贵族,他学习了地质学并接受了一份在政府的工作。作为主管矿业的总理事,洪堡可以在德国境内随意游历。为了激发自己的探险欲望,洪堡请乔治·福斯特帮忙牵线,认识了约瑟夫·班克斯。约瑟夫·班克斯给洪堡讲了库克的航海故事,并给他展示了大量库克航行时期的动植物收藏品,这让洪堡十分着迷。他当下决定放弃作为一名德国官员的生活,转而去周游世界。

洪堡继承了一些家族遗产,所以他有能力为自己的旅行买单。洪堡写了一封信给西班牙国王,请求国王允许他访问美洲殖民地,令他吃惊的是,国王竟然批准了。洪堡的美洲之旅(1799—1804年)是在这片土地上进行的第一次科学考察。洪堡和他的法国同伴艾梅·邦普朗带着堆积如山的科学仪器登上美洲大陆,他们背着温度计、气压计、雨量计和无数其他在当时十分新奇的装备穿越南美洲的丛林。出于好奇心,他们居然品尝了当地人用来涂抹吹镖的毒药(这种毒药只有在静脉注射时才会致命),还喝了一棵橡胶树上流出的“奶”(之后他们吐了几个小时的橡胶球)。这些新发现让洪堡和邦普朗发自肺腑地感到兴奋,洪堡甚至担心“如果这些奇妙的新发现不停止,邦普朗可能会发疯”。他们在厄瓜多尔的奇姆博拉佐山上攀登到了19286英尺的高度,这在当时是人类登山所到达的极限,且这个纪录保持了30年。他们采集到的动植物样本使美洲已知的动植物物种数量增加了一倍,然而这些仅占他们实际观察到的物种的10%。此外,通过采访原住民,他们第一次系统地记录下了当地社会。

洪堡此后继续旅行,他穿越了俄罗斯以及中亚,并于1829年抵达中国的边界。在余下的大部分时间里,他都在致力于分享他的见闻。洪堡胸怀大志,他的代表作《宇宙》一共由五卷组成,被视为“宇宙自然史大全”。《宇宙》也成为第一本普及的科学书,为卡尔·萨根于1980年出版的同名书和之后的电视连续剧奠定了基础。[13]作为第一位现代科学的传播者,洪堡将这个世界呈现给了普通大众。拉尔夫·沃尔多·爱默生称洪堡为“世界的奇迹”,西蒙·玻利瓦尔将其视为“美国真正的发现者”。而洪堡本人却认为自己只是一个“人类的普通公民”。

旅游业的兴起同样始于19世纪。洪堡有一个叫艾达·菲弗的奥地利朋友,她也许是第一个独自环游世界的女性,也是第一位靠撰写自己的探险故事谋生的人。艾达·菲弗在一个大家族中长大,作为一名早期的女权倡导者,她坚持要像她的兄弟们一样接受教育。虽然很不情愿,菲弗还是被迫嫁给了一个老男人,生养了两个儿子,并且靠着教授音乐课赚钱养家,但她总是渴望做点儿别的事情。1842年,在丈夫去世、儿子搬走后,45岁的艾达·菲弗踏上探索世界的旅程。她给自己设计了探险装备:一条裙子、一个披肩、一顶蚊帐和一顶宽边帽,然后带着刀和枪在世界最大的丛林中穿梭跋涉。危险不时发生:有一次她用匕首成功击退了一个强盗,而另一次她为了不被吃掉,和一些食人族开玩笑说,自己太老了,并不好吃。

每一次旅程结束后菲弗都会写一本书,然后再用写书赚来的钱继续下一趟旅行。与以往的探险家不同,她专注于讲述旅途中遇到的形形色色人物,包括女性以及家庭生活的细节。她的旅行书成了国际上的畅销作品,被翻译成多种语言。很快,各国的统治者都邀请她到自己的国家游历,以便能吸引更多的人到他们的国家旅游。可以毫不夸张地说,艾达·菲弗开了全球旅游业的先河。如果说洪堡向人们展示了世界科学的奇观,那么菲弗则让人们接触了跨国旅行的概念。至此,普通人历史上第一次可以为了自己的目的探索世界了。

【注释】

[1]他们的计划是要测量赤道附近的纬度,并将其与更北边的纬度进行比较,以此来判定地球是否在赤道的地方鼓起来,而在两极变平(确实如此)。

[2]想象一下,你在纽约时把手表校准时间后飞往洛杉矶。到达洛杉矶后,你的表指在3点钟,而太阳在正午的位置,那么你就知道这一趟旅程的距离大约是围绕地球一圈路程的3/24。

[3]《星际迷航》中星舰进取号的舰长詹姆斯·柯克深受库克船长的影响。他提出的“大胆地去以前没有人去过的地方”的口号其实是呼应了库克所说的“不仅要比任何人走得更远,而且要尽可能走得更远”。

[4]奋进号航天飞机(Endeavour)是以库克的这艘船命名的,因此是英式拼法。

[5]1757年,作为蒙特卡姆的副官,布干维尔在奥尔巴尼附近参与关于威廉·亨利堡投降的谈判。他也是1992年的电影《最后的莫希干人》中的一个配角(电影中的细节刻画主要来自布干维尔的日记)。1781年,在美国革命的关键战役中,他在约克镇一带击败英国部队的任务中发挥了重要作用。1799年,他被拿破仑任命为参议员。

[6]分隔这两个岛屿的海峡以库克的名字命名,奋进号则被刻在了新西兰50分的硬币上。

[7]被奋进号丢弃的大炮于1969年被找到,现藏于悉尼的一家博物馆。

[8]未知的南方大陆(Terra Australis Incognita)一词中,Australis其实就是指南方,澳大利亚(Australia)的名字便因此而来。——译者注

[9]和库克同行的是威廉·布莱,因之后的电影《叛舰喋血记》而为人所知。

[10]库克将夏威夷命名为“三明治岛”(Sandwich Island),这个名字源于一位海军上将(Sandwich家族的第四个伯爵),他发明了在面包片之间夹上肉,以便他在打牌时可以吃东西充饥,所以这种吃食被叫作“sandwich”。夏威夷的州旗上至今还留有英国国旗的标志,夏威夷与英国的历史渊源以这种方式被保留下来。

[11]夏威夷人如何看待库克,这一问题仍存在谜团。如果不是上帝,那么他至少被当成了一位有权势的首领。他的部分尸骨作为遗物被保存下来,有些则被送还给他的船员用于海葬。

[12]洪堡被认为是那个时代第二著名的人物(仅次于拿破仑),有39个美国城镇和地理景观以他的名字命名。内华达州差一点儿就被命名为“洪堡”;埃德加·爱伦·坡曾在自己的最后一部重要诗集《我发现了》中向洪堡致敬。

[13]之后于2014年被改编成另一个版本,由尼尔·德格拉斯·泰森主演。