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作家讀書筆記

寒波:地質學也可以講得像英雄勵志電影──讀《改寫地球史的25種石頭故事》

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改寫地球史的25種石頭故事: 人類如何破解地質學上的重大謎團

改寫地球史的25種石頭故事: 人類如何破解地質學上的重大謎團

《改寫地球史的25種石頭故事: 人類如何破解地質學上的重大謎團》作者是 40 多年經驗的古生物與地質學家。有些科學家寫書固然專業,讀來實在是不太親切;所幸曾出版好幾本科普書籍的唐納德.普羅泰羅(Donald R. Prothero)經驗老道,他的最新創作很替一般讀者著想,相當容易閱讀,不論打發時間,或是細細品味都非常適合。

本書由 25 個匠心獨具的小單元組成,每一章的篇幅都不長,內容卻往往很豐富,讀著不知不覺就切換了好幾個議題,體驗到地質學是個觸及很多面向的領域。這樣講有點空泛,來看看很能代表本書特色的第 10 章〈鐵鎳隕石〉。

除了研究石頭,地質學還有什麼?

〈鐵鎳隕石〉楔子是美國亞利桑那州的隕石坑,早期地質學家卻普遍認為它是火山口。隕石坑是被天上掉下來的大石頭砸到,火山口是地下有東西噴出來過,兩者差這麼多為什麼還會搞錯?

讀者想必感到好奇,作者藉此帶出一連串隕石研究的發展,也提到堅持它是隕石坑的巴林傑,這位先知投資數百萬美金卻一無所獲,去世很多年後才重獲榮耀。接著筆鋒一轉,介紹幾件有名的北美隕石,與衍生出的原住民信仰。講完這麼多人世間的恩怨糾葛,這才解釋鐵鎳隕石的化學性質,又進入隕石成分與天文學的關係。

▲巴林傑隕石坑:(上)從空中鳥瞰 (下) 從邊緣俯瞰( 圖片授權:Wikimedia Commons)

▲目前展示在紐約美國自然史博物館中的威拉梅特隕石(作者拍攝照片)

▲加州理工學院時期的克雷爾.派特森。派特森在為隕石定年的同時,也發現了當時嚴重的鉛汙染問題(圖片授權:Caltech Archive)

作者唐納德.普羅泰羅(Donald R. Prothero)© Teresa LeVelle本書作者唐納德.普羅泰羅(Donald R. Prothero)© Teresa LeVelle

對於一般作家而言,寫到這裡已經是層次分明又多元,值得讀者拍拍手,沒想到竟然只是下一個高潮的開始!讀者在隨後 3 頁將讀到替隕石定年的派特森,由此見識到一度無所不在的鉛汙染,以及奮戰財團、政客、無良科學打手多年的環保運動,最後以「派特森是科學誠信的典範,只在乎真實資料,無懼勢力龐大的利益團體和打手科學家如何反對,一心以全人類和地球為念」聖光作結。

〈鐵鎳隕石〉整章文字大概只有短短的 10 頁,可是光是圍繞著主軸鐵鎳隕石,普羅泰羅就能呈現給讀者如此豐富的饗宴。不但有扎實的科學專業知識,有研究的歷史回顧,還有人文補給;更重要的是,在科學進展的過程中有鮮活的人物角色,英雄存在,以及英雄對全人類的使命感與關懷。

彷彿 1980 年代好萊塢流行的英雄勵志電影──即使一時行經幽谷,只要堅持奮鬥,終將迎來勝利。「童話不用告訴孩子有龍存在。孩子已經知道龍存在了。童話告訴孩子──龍是可以被殺死的。」

人類時代

各位讀者不用太緊張,本書畢竟不是屠龍寶典,是地質學大全,沒那麼多條龍好殺。其他 24 章不見得都如此千迴百轉,卻皆為別具風味的小品。讀完讀者或許會很驚訝地發覺,乍看生硬的地質學其實無所不在,在作者筆下,考古、歷史、科學史、採礦、冶金、礦物生成、板塊運動、海底擴張、冰河、月球形成、隕石、地震、早期生命的演化、恐龍等題材都有涉及,自然而然地融為一體。

開頭幾章除了礦物以外,也與人類歷史結合,一下就拉出年代縱深。紀錄維蘇威火山爆發的〈火山凝灰岩〉,致敬古羅馬時期的地質觀察先驅。〈自然銅〉從 5300 年前的冰人奧茨切入,帶領讀者進入金屬器時代,讓人體會文明發展與礦物的密不可分,接著解釋賽普勒斯銅礦的地質成因。〈錫石〉從古羅馬寫到現代錫礦,短短幾頁,道盡採礦業的興起與衰微。

▲龐貝城內保存在火山灰中的屍體外模化石(圖片授權:Wikimedia Commons)

▲自然銅(圖片授權:Wikimedia Commons)


採礦帶來科技與文明,更好的生活。利用黑曜石讓人類進入石器時代,轉瞬間又來到如今被矽主宰的資訊時代。與採礦同樣悠久的,卻是採礦帶來的汙染。最近研究發現巴爾幹半島 5600 年前的一處酸沼中,留下歐洲最早,採礦造成的鉛汙染,替人類與環境的互動記上一筆。

地質時代

本書不是課本,不只介紹地質學知識,還希望告訴讀者知識是怎麼來的。今日我們知道岩石是由於熔岩活動形成,板塊擠壓導致地震,海底擴張、板塊漂移、冰河週期都是常識,海底和地表的地形一樣有高低起伏;然而現在人盡皆知的常識,在歷史上某個時刻都是無稽之談。

歐洲自然史學者一直到 18 世紀中期,仍然認為地球歷史只有幾千年,實際上地球卻早已誕生了 46 億年。地質研究至今只經過了幾百年,了解現代地質學如何建立是閱讀本書的一大收穫;風格各異的地質研究者貫穿全書,在作者引導之下,讀者能進入他們的時代背景,認識每個人的侷限與不凡。

所有研究者都受限於個人的時代與經驗。〈冰河漂礫〉提到,歐洲四處可見位置奇特的巨石與刮痕,19 世紀歐洲學者普遍以《聖經》的「大洪水」解釋,瑞士人阿格西卻提出其實是冰河作用的結果;他因為生在阿爾卑斯山附近的瑞士,有機會實際見識冰河活動,所以才能突破時代侷限。

▲ 美國優勝美地國家公園中的冰河融化後,留下一塊微妙平衡的大石(圖片授權:Wikimedia Commons)

▲ 基岩上的冰河刮痕,成因為冰河底部的岩石在基岩上被拖曳移動。(圖片授權:Wikimedia Commons)


阿格西是正確的,然而冰河理論被接受後許久仍無法解釋成因,要到 1940 年代米蘭柯維奇計算出天體循環,冰河期才有了數學上的基礎,可是等到大洋岩心的紀錄證實米蘭柯維奇計算無誤,又過了 30 多年!

阿格西和米蘭柯維奇的生日都是 5 月 28 日,有人主張這天該作為「冰河時期日」。

地質學家的歷史

普羅泰羅筆下,每個重大的地質發現都來自長久的累積與突破。無比重要的海底擴張與板塊運動學說,相關內容在許多章節逐一現身,讓讀者能一步一步掌握複雜議題的全貌。值得一提的是,作者在〈藍片岩〉特別表彰了薩普──她在 1950 年代女性仍禁止上船工作時,就已經投入海底地形測繪,最終繪製了有史以來最大的地表面積。文化若能接納更廣,也將帶來更多回報。

▲1960 年代初,薩普和海真指著他們製作的海床地形圖。(圖片授權:Wikimedia Commons)


時常碰上地震的台灣人,讀到〈轉形斷層〉應該很有親切感。這章描述 1906 年的加州大地震,如何催生地震學誕生,也是全書比較動感的一章。

▲加州的聖安地列斯斷層。從空中很容易看到卡利佐平原上的斷層,斷層在平原上形成又長又直的痕跡,山丘兩邊都有褶皺。(圖片授權:Wikimedia Commons)

▲義大利古比奧的KPg 界線特寫。硬幣處為高銥濃度的邊界黏土層。下方是白色的白堊紀石灰岩,上方是古近紀的滅絕後岩層。(圖片授權:Wikimedia Commons)


科學研究總是由人做出來的,每個人卻都有機會犯錯,學術界時常在吵吵鬧鬧中追尋答案。這是科學研究中很重要的一環,一般人卻不太有機會接觸,這也是〈銥地層〉值得細緻品味的理由。

恐龍為什麼滅絕,是被隕石撞擊消滅嗎?且慢,別太快下定論!是的,白堊紀末期的確有隕石撞擊,但是恐龍滅絕的原因恐怕沒這麼簡單,因為當時也發生了其他的地質巨變,使得恐龍消失的主因至今仍沒有明確定論。普羅泰羅藉由這個例子告訴讀者,地質學的精神,也是一門不斷修正錯誤的科學。

從摘錄古羅馬人對維蘇威火山爆發的紀錄開始,《改寫地球史的25種石頭故事: 人類如何破解地質學上的重大謎團》不只告訴讀者地質學知識,也傳達透過科學研究認識自然、追求真理的精神。這本書不厚,但是就如礦藏豐富的地層一般,挖掘下去,好像不知不覺過了 46 億年。



寒波
泛科學、基因線上專欄作家。


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