本 书 总 结


　　这是一本用于基本教育、改变传统观念的参考书。通过本书改正数千年 来“天”与“地”对立的错误观念，使大家相信我们住在星上，也生活在天 上。这是本书的主要任务。
　　“摸地就是摸星”。笔者经过 60 多年来长时间的观察与分析，才有今日 的认识。我问他人，他人完全不信。我国 11 亿多人口，要全都认识到“摸地 就是摸星”，恐怕要经过一个很长时期才能达到，因为这不是一件简单的事， 要知道“天”与“地”对立，是受中国最古老的封建意识影响的结果，因此 必须把它纠正过来。
　　我希望中学地理教师带领学生到野外去作地理实习时，要求每个学生用 手去摸摸坚固的岩石表面，他们所得到的感觉就是已经真实地摸到太阳系第 三颗行星（地球星）岩壳表面的感觉。地球星岩石具有它自己的特征，水星、 金星、火星及卫星月球表面虽也全是岩石，但其温度不同，硬度也不同，就 象你与 10 位友人一一握手，你会发现每位友人的手掌、手指温度不同，软硬 也不同。地球星的水层及大气层都是后来的附加物。地壳表面风化后，化为 土壤；土壤和水，加上阳光及二氧化碳又可生长植物；有了植物又出现动物 包括人类；人类又修筑房屋、道路，这些都是附加物。只有岩石表面才是地 球星的直实表面。“摸地就是摸星，摸星等于摸天”。摸天是乐事。读者， 如果大家都相信“摸地就是摸星”的话，中国的航天事业很快就会兴起，追 上发达国家。
中小学讲授地球星，不应由太阳系开始，必须由银河星系讲起，这样误
差比较小。因为儿童昼间才见到太阳，夜间满天星，这些星正是银河星系。 太阳恒星是银河星系内恒星之一。我们的夜间正是地球星见不到太阳恒星的 背面，这时不是没有太阳，而是被地球星自己挡住了。这样可使儿童对于星 有亲切感。
地球星跟随太阳恒星在宇宙空间内前进，太阳恒星的周围环境天天变，
我们居住的气候环境也必然跟着变，这种气候的大改变，不是现今气候学专 家们所能测得到的。地壳表层岩石含有冰川侵蚀作用所成的地貌，例如槽状 谷、悬谷和冰斗，岩层里也含有冰碛物。地质学家已证实中国由前寒武纪到 更新世，时间有 6 亿多年，大冰期有三次。这三次冰期的每次间隔，各有 2.2 亿年之久。这现象不是西方专家各种假说所能透彻解释的。笔者推想，冰期 的出现可能正是太阳恒星带领着地球星及其行星进入宇宙空间内比较寒冷的 空域而酿成的灾难。宇宙空间内有暖空，也有冷空，似乎不值得讨论，我认 为今后几千年内气候不会太冷而出现大陆冰川。
　　20 世纪后半纪“黑洞”假说很流行。这假说来自《广义相对论》。此说 认为，由于一定质量的天体物质高度聚集到一个极小的体积以内时，它所产 生的引力可以强大到这样的地步，即内部的光也不能射出，从而形成“黑洞”。 这黑洞是一颗黑暗的星体，目不能见，但有强大的引力，任何恒星遇上了它， 都要被它吸去而消失。黑洞假说属于天体物理学范畴，笔者不想多涉及。笔 者重视的是大环境地理学，这包括地球星表地理学、太阳系地理学、银河星 系地理学，证明其中并没有黑洞。笔者认为引力是力，它不可能单独存在， 必须附在物质上。凡物质都有引力。引力虽然有强有弱，但是机械的，绝对 不似手臂那样的可以自由屈伸。太阳恒星用引力拖住地球星，是属于机械性
　　
的规律，并非一阵子强、一阵子弱，这样地球星绕日公转才有准确性。如果 太阳的引力这一分钟忽然增强 10 倍，下一分钟又减弱 100 倍，我们的地球星 在它的轨道上进行公转，将呈现个什么样子？不难想象。据说，黑洞的形成 由于引力塌缩。所谓引力塌缩，是由于热核聚变。恒星内部有热核聚变的能， 向外辐射，这辐射能可以抵抗引力。一旦引力的作用超过这辐射能，恒星外 部的物质就要向内部塌缩而成为黑洞。这是一种想象，并非事实。热核聚变 是逐渐地消失，并非一下子全部消失。因此，出现的结果应是物质渐缩，绝 对不可能一下子塌缩。再者，引力并不是单向的，而是上下四方的呈辐辏状 的。因此，我认为引力塌缩是不可能的。通常认为，一颗恒星从它的正常大 小，忽然缩小几千倍或更多，在缩小的过程中可把质量转化为能，例如白矮 星。银河系内恒星中有白矮星，有脉冲星或中子星，但无黑洞，因此我编写 的《银河星系地理》中有白矮星、脉冲星，但无黑洞，因为没有一位天文学 家曾见过黑洞的影子。
　　地球星是现今所知唯一有生物存在的星。地球星先保护它自己，然后进 一步保护星上的生物。它有磁场，并用磁场内所有的磁力线组成巨大的磁层， 地球星躲藏在这磁层里，不受太阳恒星粒子流（太阳风）所伤害。如有强力 的粒子闯进磁层，必为磁力线所捕获而把它拘留起来；被拘留而又逃脱的粒 子如进入大气层内，大气层可把它吸收。除粒子外，尚有短波辐射（紫外线）。 地球星在平流层里又增列一层，叫做臭氧层，专门捕捉紫外线，不使它射到 地面上，以保护地面上生物，包括人类。人类依赖这臭氧层的保护，就不该 在地面上制造某些气体升空，去瓦解这个臭氧层。南极上空臭氧层有一个大 窟窿，这已被证实，据说对于人类尚无大影响。至于温热带上空，我认为不 可能出现臭氧层大破洞。
人人害怕地震。由板块运动造成的浅源地震尚有可能作出预报；如由板
块运动在地壳深处造成的深源地震就无法预测。所谓板块运动就是“位移”。 如果板块位移的距离很大时，地面可以开裂成缝，例如东非裂谷、红海地堑、 约旦河裂谷及死海。此外，亚丁湾也是实例之一。任何大陆都受板块运动的 影响，不能安定。据说，喜马拉雅山脉现今每年也在增加高度，这说明印度 板块依旧向亚洲板块下方推进，中国板块不可能得到安宁。
地心引力常使人摔倒。至于那个摔倒的人站起来后只怪他自己不小心，
却不怪地心引力。这地心引力非常厉害，当它认为它能够把人摔倒时，不论 男女老幼绝对不留情。尤其是那些归心似箭的旅客，汽车超载、火车超载、 轮船超载、飞机超载，地心引力绝不马虎，把它们一一弄翻，它才过瘾。因 此，乘船、坐车、搭飞机，为了安全绝对不可超载。
　　美国中部各州受陆龙卷的骚扰，人人恐怖。中国甚少这样的灾难，江西 省南部及湖南省南部有过陆龙卷。香港以南有过水龙卷。
　　当前大环境中最威胁人类生存的是淡水的缺乏。各国淡水都不充裕，中 国西北部尤为缺乏。地球星是有水的星，然而由于地面干旱，缺乏植被，没 有森林，也没有高的野草，往日的林地和草地大部分已辟为耕地或牧场，由 于灌溉缺乏，使用过久，肥地化为瘠土，瘠土化为半沙漠，半沙漠又化为沙 漠，全球已有 1/3 化为沙漠，这问题从全世界来看十分严重。目前有效的补 救办法就是植树、种草，涵养水源。人类面对干旱，须作不懈的斗争。
　　一句话，我们居住的大地是一颗行星，叫做地球星。凡生活在这星上的 人都叫做地星人。这些人必须和谐合作，同心协力，爱护这星上各方面与人
　　
类生存有关的大环境。

自 序


　　这是一本供大众作参考的书。书名创新，理论创新，写作方法及示意图 也力求有所创新，并运用了浅近而又易懂的文字加以说明。内容包括宇宙空 间、天体分布、星系分类、太阳恒星与各行星运动、地球星结构、板块分布、 地貌演变、人类进化。我所说的“大环境”，有些象《红楼梦》中的“大观 园”。试看九大行星绕着太阳恒星团团转，其中有些行星还带着卫星作伴， 这现象很象贾府内各位小姐带着丫环、女仆向那位贾府“命根子”（贾宝玉） 谨慎地周旋一样。
　　地球星是一颗行星，正确的说法是一颗“地球行星”，简称“地球星” 或“地星”。这个“星”字绝对不可省略。如果省略，地球、马球、棍球、 足球、排球就会混为一谈。因此，我用“地球星”一词，使读者可以清清楚 楚地了解人类脚下正是一颗行星，而非大地。
　　幼年如听到讲“大地是一颗星”，必定在我脑中不起作用，因为脑中尚 无行星的真实形象。后来，当上了教师，在讲台上大声对学生说：“人类居 住的大地是太阳系第三颗行星”，嘴里尽管这么说，脑中依旧半信半疑，因 为从未见过地球星的整体形象。后来看到了美国太空人在月球表面摄到的地 球星的照片，知道地球确是一颗星，位于空中。但是对于“摸地就是摸星” 还是不太相信。自从多读一些新的天文学书刊，自己又开始研究“类地行星” 与“类木行星”的差异，九大行星在我脑的形象格外分明。尤其是有坚实外 壳的行星各有特色，地球岩石外壳表面就是地球星外壳，摸岩石表面就是摸 一颗行星的表面，已成为不容否定的事实。从此，我坚信“摸地就是摸星”。 这个坚实的概念，八十一岁后才确立，真非易事。牛顿创“万有引力”成为 真理，而我这“摸地就是摸星”的说法也无人能够把它推翻。它不是真理， 却是真正的事实，而这一真正的事实可以导致航天思想的发展。
地球星度过 46 亿岁以后才成为人类的摇篮，最近数千年成为人类之家。
然而各族间、国间、宗教间常发生战争。我祈求人类和谐合作，同心协力， 以改善生活。特建议把所有的人类一律称为“地星人”。
1987 年 7 月 7 日完稿
卢沟桥 50 周年纪念日

作 者 简 介


　　邹豹君先生，1906 年生，山东蓬莱人。1933 年北京师范大学毕业。1937 年赴英留学， 1939 年获英国利物浦大学硕士。曾任北京师范大学教授、西 北大学教授、西北师范学院教授兼史地学系主任、中山大学教授兼地理学系 主任、台湾大学地理学系教授、新加坡南洋大学地理学系教授、系主任兼文 学院院长。
1971 年赴美，取得永久居留权。
　　1957 年、 1964 年及 1968 年三次出席国际地理学术会议，发表重要论 文，均于会后出版。
著有《欧洲地理》、《地学通论》、《小地貌学原理》、《新经济地理》、
《美国与加拿大》、《中东大市场》、《地球星太空船》、《新加坡地理论 文集》、《地理难题答客问》、《美国风趣 50 州》等书。后两书已由中国友 谊出版公司出版。

出 版 说 明


　　本书是作者积 60 年治学经验而成的一部专著。其中有许多新的观点、新 的假说、新的理论。例如：一、作者提出了“惰力理论”。认为宇宙间存在 着惰力，质量由惰力组成，惰力是力的根源，引力藏在惰力之内（第 28 页）。 二、对于太阳系形成的问题，作者在康德和拉普拉斯“星云说”的基础上， 又作了详细的阐述，提出了自己新的假说（第 94 页）。三、在地球星成因问 题上，作者有一套新的理论。以前西方科学家认为地球星曾是一颗炽热的火 球，冷却之后，地壳开始收缩，渐渐形成地球星。而作者认为，地球星开始 时很冷，后来受高压才热起来。地球星的形成可分为三期，即地核期、地幔 期、地壳期（第 148 页）。四、作者对于地质史上为什么出现三次大的冰期， 也作了大胆地假说。认为宇宙空间内既有暖空，也有冷空。地球星跟随太阳 恒星在银河系自转中前进。由于地球星转到了宇宙的冷空区，所以才出现了 冰期。银河系自转一周大约需 2.2 亿年，与三次冰期出现的时间大致符合， 从而使这一假说有了重要依据。作者预言，下一次冰期的到来将在 2 亿年以 后（第 197 页）。诸如以上这些新的观点和新的理论，书中还有许多，在此 不一一列举。这些观点和理论是否可以成立，还需进一步的观察与论证。
此书的出版，可以使大家了解这些新的内容，希望能够引起广大读者的
兴趣和关注，也希望能够起到抛砖引玉的作用。 书中还介绍了许多常识性、科普性的内容，适合于广大天文地理爱好者
和青少年阅读。作者在书中提出了一个最基本的观点——摸地就是摸星，摸
星等于摸天。可以说这是全书的灵魂。希望广大读者读过此书之后都能树立 这样一个正确观念。
生活在这颗星上的人们，应该真诚合作、友好相处、维护和平、避免战
争，把整个地球星建设成为人类的美好乐园。
中国友谊出版公司
1991 年 1 月

大环境地理学

第一编 宇宙空间大环境

第一章 概论

一 为什么要重视大环境


　　重视大环境的理由 读者如果要问，什么是“大环境”？为什么要研究 它？它对于人类有什么用？不了解大环境是否也可以活下去？这一系列问 题，需要有一个答案。
　　与人类有关的一切物质，都来自大环境。世界上所有的物品，不论制作 技术新旧，都只是改造大环境内某些物质的形象以适合人类的需要。即使是 最尖端的科学技术所制造的物品，也无一不是利用大环境内的物质制作而成 的；而且制成以后，依旧留在大环境里供人类利用。如果忽视大环境，那末 就有可能遇到困难，甚至遇到一些灾难。如果想要离开这大环境，那是一件 永远也办不到的事。
　　“大环境”一词，含义十分明显，是指宇宙空间及空间内所含有的一切 物质。这个宇宙空间，下起地球星中心，上达天球视面，所有这些都属于大 环境地理范畴，简称大环境。
所谓地球星就是我们两脚所踏的地面。这地面虽然很大，但却不能与天
球视面相比，因为天球实在太大了。回忆我幼年时代，教师告诉学生说，大 地是太阳系内第三颗行星，因为它自己不能发光，又是球形，所以叫做“地 球”。因此，中国教科书上都称“地”为“地球”，不称“地球星”。其他 八大行星，由水星到冥王星都加上“星”字，只有地球星把“星”字删去， 以显示地球是“地”而不是“行星”。在个人意识上，也是把地面扩大同天 球视面上下对立，例如对对联也总是“天”与“地”相对，甚至认为地比天 大，因为“天幕落在地面之上”。这种说法是不正确的，直到现在还未改正 过来。我曾问一些人，用手去摸岩石表面，在个人意识中认为那岩石面是地 面还是星的表面？他们认为在直觉方面觉得这是地面，却没有联想到那是星 面。有一次，我在乡间赶路，旁边有一位老太太也正在赶路，我对她说：“我 们正在天上，我们脚下方就是天上的一颗星。”她哼了一声说：“疯话！” 但是，在英文书中却明确称“地”为“行星地球”（Planet Earth），即“地 球星”。
大环境不仅是人类及其他生物生存所必需，同时也是钻研自然科学的唯
一场所。中国文化起源极早，例如中国的数字和文字都起源于“一”。“一” 最初只是一种符号，指天球内的一种自然现象或一种自然物，几经演变，才 成为数字之首和文字之首。古代埃及由于尼罗河每年定期泛滥，流水每次所 冲积出的土地必须测量，因而创造了“几何学”。近代人利用大地是一个圆 球形，创立了“万有引力”定律，为全世界所采用。然而引力如何产生？引 力可能到达的限度，并无清楚的说朋。现代人利用太阳庞大的引力场的作用 证明来自恒星的光线通过太阳附近时，必然发生偏转，因而创立了“广义相 对论”。以上这些，只能说明宇宙一部分现象，仅是一些片段式的真理。科 学进一步发展后，必须作出一套新的系统性的理论，以代替旧说。现在看来， 地球星太小了，地球星上的物理实验室更小，不可能满足宇宙空间的实际需 要。现今物理学发展出一种天体物理学，地质学也出现了行星地质学。我不

揣浅陋，也利用地理学上的“分布原则”，把地理区域环境扩展到全宇宙， 形成“大环境地理学”。
　　人类住在星上，送人上太空“地球星”一词清清楚楚地指出人类住在一 颗星的表面上。这颗星的表面，简称“地面”，但并非与“天球”相对。“地 球”与“地球星”两词含义完全不同，前者只能使人了解大地为一球形，不 能意识到它是一颗星；后者实实在在说明大地是一颗星。从这两个名词也可 以看出，前者是不科学的，后者是个科学化的概念。
　　人类住在地面上与人类住在星上，这两种说法似乎矛盾，也可以把它们 统一。地球星表面虽然复杂，但坚硬的岩层属于地壳。用手去接触岩层表面， 就成为去接触地球星的表面。地壳是地球星实体的一部分，土层、水层、大 气层都是地球星的外衣，不是它的本体。动物、植物、道路、房屋、工具、 器物等，都是地球星上的附加物，不能视为地球星的实体。如果地理教师带 领学生去野外作地理考察，那么就不完全只是游山玩水，轻松一番，而是要 学一些真知识。例如，让学生在山边上或沟谷内接触一下岩石面，然后对学 生说：这些石面就是地球星本体的表面；摸石面就是在摸天上行星的表面； 摸石面的感受就是摸到太阳系第三颗行星表面所觉察的感受，这种感受与其 他行星表面可能完全不同，起码温度方面就有巨大的差异。这样观察实验， 可以扩大学生的思路，把地面上的思想扩展到星空，使青少年想到地面之外 尚有许多星球，使学生能够将课文中所述与野外实际观察的事实统一起来。 这样，航天观念可能油然而生，“大环境”概念也可以建立。
事实上，地面上的人不可能一眼看出大地是一个圆球，更不可能看出它
是一颗星。只有当太空人乘坐一艘太空船绕这颗地球星飞行时，才可以清楚 地看出它是一颗星。如果能够飞到月球上，才可以亲眼看到地球星在天空， 也很象一个大月亮，也只有在这时候，任何人都不能再否认它是一颗星了。 如果人了解到自己住在一个孤零零的小星表面时，他将有什么样的感想呢？ 上文讲到，大环境的范围介于地球星的中心与天球视面之间。如果作进 一步的观察，这地球星的中心确是有的，但不能看见，一切都是依据推测。 天球视面人人可以望见，却又不是真的，因为人类所生存的宇宙并不是一个
球形。
　　所谓“天球”是假设的。凡是球都有一个球面，天球并没有球面。天文 学上所说的“天球”（celestial sphere），是以观测者为中心，以无限远 为半径作的一个球体。所有的星，不论距地球星有多远，一律依据天球半径 辐射不同的方向，投影在天球视面之上。夜间望星空，所有的星都在天球视 面上。因此，人的视觉总认为所有的星都距离地球一般远。事实上并非如此。 月亮距地面似乎与群星相同，也投影在天球视面上。事实上月球距离地面只
有 36～40 万公里；太阳距地面有 1.5 亿公里。天球视面上距地面最近的一颗 恒星也有 40 万亿公里远，比月球距地面多一亿倍。那些光度微弱的小星星， 可能它的质量大于太阳质量千倍或万倍。
　　人们昼间到野外，只望见地和天，除日月外天空有些浮云，其他什么也 望不见。这并不等于蓝天以外就没有其他东西。古诗“天似穹庐，笼罩四野” 是美丽的诗句，但会使人发生错觉。昼间所望见的蔚蓝色晴空是由大气层组 成的“气空”，它是地球星的外层，不是太空。“太空”应该指地球星轨道
（或由冥王星轨道）以外的空间。距太阳系越远，光度越暗。太空深处一片 黑，黑得可怕。为什么太空是黑的呢？这是因为可见光波全部被吸收后造成

的。太空深处的恒星绝对星等可能超过太阳，但在望远镜里却似一只萤火虫。 首先送人进入太空的是苏联，接着是美国。苏联非常重视发展太空科学。
1957 年 10 月 4 日，首先发射世界上第一颗人造地球卫星进入太空，重 83.6 公斤。人造卫星进入轨道后，即绕地球星连续环行，太空时代由此开始。美 国急起疾追，于 1958 年 1 月 31 日也发射一颗叫做“探险者” 1 号（Explorer Ⅰ）的人造地球卫星进入太空，重 30 磅。这里所说的太空只是地球星大气层 的外部，距昏黑的太空还远得很。
　　1958 年美国创建“美国航空航天局”，简称为“太空署”（NASA），具 体部署向太空发展的具体计划。
　　1961 年 4 月 12 日第一位太空人苏联人加加林驾驶“东方”1 号飞船被送 入太空，并环绕地球星飞行一圈，这是人类历史上第一次太空航行。美国准
备 8 年多，于 1969 年 7 月 16 日，美国人首先登月，成为震撼世界人心的壮 举。1969 年 7 月 21 日，首先把脚放在月面之上的人是阿姆斯特朗，成为世 界第一位登月太空人。第二位是奥尔德林。另一位宇航员未登月，留在太空 船内继续绕月飞行，等待他们回来。登月的地点是月球静海。登月任务完成 后，两位太空人由月球面回到太空船，三人同返地面，时为 1969 年 7 月 24 日。
天文学与地理学互相交叉 当大科学家已经知道“地绕日”运行，而并非
“日绕地”时，一般人受旧说的影响，并未接受正确可靠的新说，依旧把地 球星看作不动的大地。后来出现了两种截然不同的科学：一是地理学，专研 究脚底下的地面；另一是天文学，专研究位于天空的星辰。现今由于研究领 域不断扩大，天文学早已把地球星放在太阳系内，成为天文学研究的一部分； 同样，北极星、大熊星座、太阳、月球、彗星、陨星也已成为地理学方面的 教材。从此，两大学科互相交叉而不可分割。
长期以来，写自然地理学由太阳系写起。太阳被视为一颗恒星（fixed
star）。何谓恒星？以前解释为“位置不变”的星，现已改解释为“位置恒 变”的星。这个“恒”字是“恒动”而不是“恒静”。科学家们把在天球视 面位置不变的星统统叫做“恒星”，又把其位置连续更易的星叫做“行星”
（planet）。后来发觉恒星也在移动，只是距离太远因而不易觉察的缘故。
结果，为求名词含义正确，把英文“fixed”删去，只称作“star”，即 star 专指恒星，planet 专指行星。中文“星”字含义太广泛，几乎无科学上的含 义。目所能见的卫星只有一个月球，已有专名；其他卫星人们肉眼全看不见。 天空星辰也各有专名。
　　地球星不是孤立的星；太阳系也非封闭的系 人们常说“地”或“大地”， 似乎把地或大地看成一个孤立的东西。地理教师总是先从太阳系讲起，又似 乎把太阳系看成为一个封闭的系统，也就是认为太阳系是宇宙内一座孤立的 星系，与其他星系绝对无关。这种见解，阻碍了科学的发展。
　　太阳系是由太阳和九颗行星，以及它们的卫星、小行星、彗星、流星、 陨星和行星尘埃等组成。一般人觉得太阳是一颗不动的星，在太空内静止， 为太阳系的中心，另有九颗星即九大行星分别环绕着它进行公转。这是一种 错误的观念。实际上，太阳是一颗运行得很快的星，它不但不能独立，而且 规规矩矩地接受银河星系中心的引力，参加银河星系的自转。人们脚下的地 球星只是一颗体积不大并不停地绕着太阳转的星，它并不孤立，是宇宙空间 内的天体之一。由上可见，太阳系不是一个封闭的系。
　　
　　总起来看，天体可视为宇宙大家族，人类就生存在这个大家族内。如果 真有所谓的“外星人”这种进步的超级智慧动物，他们很可能正在使用新型 的太空录相机及新型的太空录音带，把地球星上发生的丑恶战争录下来作分 析呢。
　　地球星与太阳恒星是否亲属 太阳系内所有的天体都是成分不相同的无 机物，太阳系在形态上以太阳恒星为中心，用看不见的太阳引力作绳索，把 一个个大小行星联系起来绕它转动，又用“太阳风”作长发，把系内大小天 体分别包藏在里面，以显示这些天体都为它所有。此外，当微小的天体接近 它时，它就毫不客气地把它们吃掉。金星轨道与太阳之间，除残存的水星外， 其余的天体由于质量微小，而且离心力不够强，一一落在太阳恒星表面并被 它吸收。
　　在这样的环境下，地球星又是如何应付太阳的“威力”呢？地球星可以 视为一块很大的圆石头，它利用自身的离心力来反抗太阳的巨大引力，以直 线方向向外逃，太阳恒星却又要把它拖住，就这样拉拉扯扯，使地球星的圆 形轨道变为一个椭圆形轨道了。也就是说，地球星轨道有两个圆心，太阳只 能占有其中一个。月球体积较小，太阳的引力似乎原也要把月球拖入它的光 球内，但是地球星却用它自己的引力把月球纳入轨道，成为地球的卫星。
地球星虽然拒绝高能粒子冲入大气层，却又允许太阳电磁波辐射到地
面。植物利用太阳辐射的光热进行光合作用，制造养料。这是太阳系内特有 的现象。太阳光谱是全波段。由波长最短的伽马射线开始，接着是 X 射线、 紫外线、可见光线、红外线，接着又是长波段，由 1 厘米到 1 万米的无线电 波。人造光可以用于种植蔬菜，但不能在农场，更不能在森林及草原上使用。 太阳辐射最重要的是可见光，波长为 0.4～0.7 微米，是全波段最重要的部 分。太阳辐射绝大部分是短波。其辐射量只有二十亿分之一能够到达地球星 大气层表面，其中有一部分被大气层表面反射回太空，进入大气层的又有一 部分为气体、微尘及水汽所吸收，剩下一部分才为地面所吸收，转为地面热。 估计地面吸收的太阳能只有太阳总辐射量四十亿分之一。太阳是球面辐射， 其能量强度与距离平方成反比。
当地球星位于平均日地距，太阳辐射又直射大气层表面时，平均每平方
厘米每分钟所得到的热量是 2 卡，这叫做“太阳常数”（solar constant）。 这个常数变化很小，有史以来也未察觉到它有明显的变化。这说明地球星在 光热方面必须依赖太阳，但它不是太阳的子女。关于这个问题，后文再述。 地壳是固态，太阳壳是气态 地球星的外壳是固态的；地壳表面有一部分 是海洋，属于液态；陆面及洋面之上是大气层，为气态。地球星化学元素是 多样性的。组成地核的主要元素是铁，组成地壳的主要成分是氧与硅。氧是 人类生存必需的元素，在地壳里约占一半，在海水里约占 1/3，在大气层里 约占 1/5。水是氧与氢的化合物。地球星上化学元素主要是以分子形式存在。 太阳恒星全是气态，其中氢占 94%，氦占 5%弱，其他元素占 1%。所有的 元素全是原子，没有分子，碳含量极微。太阳是一只不冒烟的大火球，太阳 的外壳是光球层。光球表面以下不透明，不知是什么样的形象，所有的解释
都是推想，只能用间接方法来证明。 地球星含有大量金属元素，例如铝、铁、钙、钾、钠、镁；太阳恒星也
含有金属，但百分比太小。地球星缺少氢，它从来就不是一颗发光的星。地 球星是一颗暗星，但不是死星。所谓暗星，指星体以内尚有热，行星和卫星

全是暗星，老年的恒星也可能由于光度微弱而变为暗星。死星内外都与太空 温度相同，太阳系内小行星及陨星、流星体全是死星。太阳系以外可能到处 有暗星，但不能看见。
　　地球星随着太阳到哪里去人类在地面上出生，在地面上居住生活，又在 地面上死亡。地面是“人类的家”。这地面竟是一颗行星的表面，而这颗行 星竟又是跟随太阳在连续不断地、永不停息地运动着。它现在究竟走到了宇 宙空间的哪里？人在地球星上，正象成群的蚂蚁在一只大轮船上漂洋过海一 样，并不知道驶往何处。
　　夏禹治水的时代，距今不过 4000 年左右，然而地球星离开那时候的位置 已超过 1 万亿公里，真可谓惊人！地球星跟随太阳连续航行，离开旧环境， 接触新环境，人类对此，似乎并无察觉。
　　地球星不是静止的星，它有各种运动，例如固体的地壳有轻微的胀缩， 超过九级的地震会使所有的东西颤动，在空中摇摇晃晃；日月引力会发生潮 汐现象；大气层也受它影响而有波动，等等。地球星在自转的同时还进行公 转。它在自己的轨道上向前转动。地球星自转一周准确需时 23 小时 56 分 4.09 秒，这叫做一个“恒星日”（sidereal day）。地球自转不快不慢，天天如 此。恒星日的计算方法是观察某一恒星通过午夜子午线上时起算，直到那颗 恒星又回到这一子午线上时为止（注意：这时候并不是午夜，而是在午夜之 前）。恒星日虽然准确，但不适用。另一种是太阳日（solar day），计算方 法是由正午起算，到下一次正午为止；也可以由午夜起到下一次午夜止。在 一个太阳日内，地球星自转的角度不是 360 度，而是 360 度 59 分，比恒星日 多出 59 分。太阳日由于比较规律，所以人们喜爱采用太阳日，而放弃恒星日。 地球星很有趣，它自转时规规矩矩，不快不慢，准确守时；公转时却不守规 矩，有时快有时慢，似乎在和太阳开玩笑。因为太阳日每日长短不等，必须 取平均值后才可以采用，那就是“平太阳日”（mean solar day），每日之 长都作为 24 小时，比恒星日长 3 分 56 秒。这种小时叫做“平太阳时”。全
世界都采用“平太阳日”与“平太阳时”。
　　现在，要指出的是，太阳昼夜发光，但是，地球星向日为昼、背日为夜， 这却是人类的判断；地球星连续运转，不快不慢，永无休止，也是人类把地 球自转引起的昼夜变化分成为恒星日或太阳日，又把它的公转一周定为一年 的原因。这是人类智慧的表现，也是人类主宰宇宙的开始。
地球星公转一周是一个“恒星年”（sidereal year），计算方法是：
午夜时看到某一恒星位于子午线上开始直至下一次又在这子午线上为止，这 一段时间叫做一个恒星年。这是它在轨道上真正绕太阳公转环行 360 度所需 要的时间，为 365 日 6 小时 9 分 9.54 秒，也等于 365.25636 平太阳日，但是 这种年的计算不能配合四季循环，不能采用。另一种叫做“回归年”（tropical year），是根据地球星连续两次经过春分点间的时间长度来计算，为 365 天
5 小时 48 分 46 秒，简单地说是 365 1 日或 365.24220 平太阳日。现今各国所
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用的阳历全依据回归年，因为它符合四季循环。但是，回归年并未绕行 360 度，即不到一周，时间也缩短 0.01414 日或 20 分 23.54 秒，这是因为“春分 点”（vernal equinox）向西退或向西移的缘故。
　　所谓春分点就是黄道对于天赤道的升交点。太阳在天上所走的路线称作 黄道，也就是地球星的轨道面扩大后，与天球视面所切的大圆。黄道面是水
　　
平的，黄道轴是垂直的。黄道面与天球赤道面相交，两面之间的交角是 23
度 27 分，即 23 度半。相交的两点，一个叫做春分点，另一个叫做“秋分点”
（autumnal equinox）。黄道面是固定的，春分点（或秋分点）向西移（或 说是西退），每年西移的角度为 50.29 秒。因此，回归年要比恒星年短 20
分 23 秒。 从上述可见，地球星随着自转和绕太阳公转，在经历了无数个太阳日、
回归年以后，不知又会随太阳转到什么地方去呢。 地球星随太阳运转是否会有危险？会不会有奇遇？奇遇又是什么？笔者
曾大胆设想，可能有那么一天，在遥远的太空内出乎意料地飞来一颗可以供 人类居住生息的大星，这情况可相当于当年哥伦布发现新大陆，从而成为地 星人的又一领域。

二 大环境有什么用


　　生物需要大环境，人类更需要大环境 植物的根虽然长在土壤内不能迁 移，但它的种子一旦成熟，就会以种种方法散布到远方，以求扩大它的生存 空间。这说明植物需要大环境。动物依赖植物而生存，更离不开空气和水， 可见动物也离不开大环境。植物和动物二者组成供与求的大环境，这个大环 境的基础是阳光、空气、水和土壤。从这一大环境来看，地球星与太阳恒星 很合作。人类是离不开大环境的，他们对于大环境是逐步加深认识的。而加 深认识、扩大研究范围靠的是发明新的工具。
　　石器时代人类迁移靠徒步而行，走到海边就停下来，绝对没有去海面航 行的概念。有史时期开始后，人类有了新工具，可以漂洋过海，但尚无航天 的概念。李白有诗句为“蜀道之难难于上青天”，现今川、陕之间已有公路、 铁路及定期的航空班机。第二次世界大战以后，大小国家间都开班机。据估 计，每天同一时间内乘坐飞机的旅客最多时可达 1000 万人；也就是说，同一 时间内有 1000 万人留在空中而不是留在地面上。尽管如此，当时人们尚无“航 天思想”。
　　所谓航天，是指离开地球星，飞到另一个星球上。我认为，这个星球不 应该是月球卫星，因为月球还是在地球星引力范围之内。火星是地球星轨道 外侧的邻星，金星是地球星轨道内侧的邻星。金星表面太热而又无氧气，不 适宜去探险，而火星上较安全。“飞天时代”应该由何时开始？我认为应该 由人类登上火星时开始，不在火星表面上降落就不能算是航天。20 世纪是人 类登月时代，21 世纪有可能飞上火星。由地球星飞上火星，最近的距离为 8000 万公里，最远的距离可达 4 亿公里，真是谈何容易，很可能推迟至 22 世纪。 但是，人类是大胆的，回想在 20 世纪刚开始时，有谁曾想到 20 世纪 60 年代 人类居然能到月球面上去采取岩石和土壤标本呢？因此，人们可以断定，数 百年后人类是可以飞出太阳系，去探测一颗暗星的。火星轨道外有许多小行 星，将来航行技术发达，航费低廉，航行安全，人们度假旅游时可以飞到某 一行星上去野餐，并欣赏地球星在天空的灿烂发光，这一定是很惬意的。可 见，扩大人类的生存大环境，必须创造新工具。
通常所说的环境是小环境，属于区域地理学，专研究一个区域内自然环
境与人文现象的相互关系，但不能了解下起地心、上达天球视面的大环境。 地球星连续前进，它舍弃旧环境，追求新环境，这都是发生在大环境范围内 的。
　　大环境地理学定义 至此，可以给大环境地理学定义如下：大环境地理学 是一门用以探讨对于地理方面发生影响的各种现象的学科，这现象叫做大环 境。这个大环境上起天球视面，下至地球星中心。
　　例如，当气温低于摄氏零度时，大气层下部所含的水汽结为冰晶。据气 象观测，高空气温降低十分缓慢，卷云温度低到摄氏零下 10 度时依旧为小水 滴，未凝结为冰针。经过进一步研究，气温降低缓慢不是主要的因素，不能 凝结主要是水汽内缺少一个凝结核的缘故。这个凝结核是微尘，它的来源各 地不同，例如海岸附近多为空气里所含的干盐粒；陆地上空大多是火山灰， 或由风力吹起的土粒；高空中则是来自太阳系行星际空间内的宇宙尘。缺乏 凝结核，水汽降到摄氏零度以下尚不能凝结，形成过饱和气层，没有外来的 刺激是不可能降落一滴雨的。由此看来，研究水汽凝结现象就需要了解大环
　　
境。
　　有人见过这样的现象。四川省北部松潘高原某一海拔高度为 4000 米的平 坦区域，植被繁茂青翠，风起无尘；四周又无火山；高原以西全是南北走向 的大山，阻止了中亚大沙漠的沙尘输入，因此空气内缺少凝结核，加上空气 平静，无上下对流，也无水平流动，故水汽很难凝结降落。但是，当有人大 喊一声，声浪震荡，虽然天晴无片云，却能立即降落一些大雨滴，而且屡试 不爽。声浪可引起过饱和气层内水汽迅速凝结，化为雨点，是松潘高原内某 些地区特有的现象。
　　凝结核是俗名，正式名称是“亲湿性核”，因为它能吸收空气中的水分 子。宇宙尘在空气中的含量多于盐粒，也多于火山灰。研究宇宙尘的由来， 就属于大环境地理学的范围。
　　地球星不是封闭的天体，它一方面接受来自太阳的引力及其他星球的引 力，同时也接受太阳的辐射及其他恒星的辐射及射电。月球有引力，有反射， 但无辐射。地球星也接受来自太空的小天体及宇宙尘。大部分宇宙尘在通过 大气层时受阻而生热，化为灰烬。因此，大气层内到处有微尘。大气层下层 内的微尘是亲湿性核，帮助水汽凝结为雨；大气层上层内的微尘起扩散太阳 辐射的电磁波的作用，其中最易扩散的是蓝光波，天空的蔚蓝色是微尘扩散 可见光谱的结果。因此，我们不能忽视太空。
近地太空的开发 地球星有它自己的边疆，这边疆就是太空。“磁层顶”
是地球星的磁场边界。由此向外，凡地球星引力所及之地，都应该属于它的 范围。
近地太空在大气层外层，易于到达。月球距地面 40 万公里，也属于近地
太空。近地太空有下列用途：（A）在大气层上方用望远镜观测天体较为清晰；
（B）可设置通信卫星、气象卫星及资源卫星；（C）可作为高速航空路线；
（D）可设立太空工厂，例如制造地面上工厂所不能制造的药物；（E）进行 太空内物理或化学研究，例如在太空内制造浑圆的球体，混合水银和水或油 和水；（F）可设立太空站，安装小型核电厂；（G）可创立太空公园或旅游 站；等等。
我深信，谁有能力去开发太空，谁就有能力去繁荣这颗地球星。
人类是否永远住在地球星上 地球星是人类的摇篮，也是人类之家。公元
2000 年地面人口将达 62 亿，为 1900 年人口 15 亿的四倍。等到人口增至 200 亿，就会出现淡水不足、粮食不足、矿产也不足的状况，闹市里人撞人。这 样，有些人就会想到去表面洪荒的火星上去换换口味。众所周知，婴儿睡在 摇篮里，长大后必须要离开摇篮，自求生存。人类把地球星作为摇篮，说明 人类仍处于婴儿时代，虽然已创出多弹头核弹和火箭；同时也说明，人类成 年时代还未到来。
　　到了成年时代的人类，一定会具有高度的科学技术，能乘坐近似光速的 太空船访问银河星系、大小麦哲伦云星系、仙女座星系，到处有可爱而可以 居住的行星，尽管行星上并无生物，更无类似人类的智慧动物，并以此证实 地球星上的人类是这一部分宇宙空间内仅存的人类。成年时代的人类能听取 他人所发出的噪音，而非听取自己所喜听的语音，这一点是人类和谐合作的 起步。
　　由此可见，人类有婴儿时代，有成年时代。前者是现代，后者是遥远的 未来。但人类并无老年时代。为什么呢？因为人类会变，会演变为另一类。
　　
这另外一类是什么？现在还不可想象，但我可以预言，人类进入成年时代后 一定会变，试想现代人类不是从以前的类人猿变来的吗？至于现代人以后怎 么变？将变成什么样子？读者可以自己去推测吧！

第二章 大环境与新眼界

一 地理环境永远在变


　　小环境在变，大环境也在变 地理环境（geographicalenvironment）通 常包括自然环境与人文环境。但是一般人比较重视自然环境，即环绕人类社 会的自然界。人们通常又把自然界局限于地面，包括岩石、地层、地貌、地 表水和地下水、土壤、生物及气候。这些要素合起来看是一个整体，但仅仅 是个小环境。自然界范围非常广大，包括了全宇宙，即包括了大宇宙中最重 要的三个天体：太阳恒星、地球星及月球卫星。这些要素合起来也是一个整 体，是一个大环境。其中某一个要素如出现大变化，其他要素也必然引起连 锁性的大变化。因此，大地理环境主要的表现是变，可见“变”是地理学研 究的中心。地面的美就在于它的多变，气象万千。
　　因此，我们研究地理学要注重观察，要留心它们的变化。如它为什么要 变？如何开始变的？变化过程又如何？变化后的结果又怎么样？具有哪些影 响？等等。
　　众所周知，干旱可以改变环境。例如月球表面、火星表面、金星表面、 水星表面都没有水，全是干燥的砂土砾片，没有生物。北非撒哈拉大沙漠及 阿拉伯大沙漠令人生畏，而且这些大沙漠的面积仍在扩大中，非洲中北部的 大干旱给苏丹、埃塞俄比亚等国人民带来了灾难，很多人饿死。美国大盐湖 周围全是干湖床，显示气候比往昔干旱。我国塔克拉马大沙漠的前身也是一 座大湖，现今已消失。这些不断沙化的现象是环境的变化。但是，如果有水， 沙漠也可以变为绿洲，例如以色列南部是热带沙漠，用水灌溉后长出绿油油 的作物，灌溉水来自淡化海水，用暗渠流入干旱地区。沙漠又成为农田，也 是环境的变化。
洪水也会改变环境而造成灾难，比干旱来得更为突然。清康熙十九年（公
元 1680 年）泗州古城陷入洪泽湖内，死者众多。美国每年水灾也很可怕。水 灾以外，地震灾害就更为可怕，几秒钟以内可酿成巨大灾难。1985 年 9 月 19 日，墨西哥首都墨西哥城突然发生 8.1 级地震，一座又一座高层住宅倒下来， 死者 9000 多。地震是板块互撞的结果。墨西哥城大地震后不到两个月，南美 洲大陆西北部的哥伦比亚共和国又发生火山爆发，灾害更大。灾害大的原因 是农民住在火山口附近，当火山爆发时他们来不及躲避。他们知道这是一座 活火山，但认为目前还不会爆发，这里土壤肥沃，务农有利可图，殊不知迟 早有一天会爆发的。
　　1976 年墨西哥东南的国家危地马拉发生大地震，死者 24000 人。这一次 地震居然引发了墨西哥境内的一座叫做埃尔奇松休火山的突然爆发，又连锁 性地引起安第斯山脉大地震。这是大环境内连续性大变化的一个很好的例 子。
　　哥伦比亚西北部正是安第斯山脉的尽头，这里有几座高峰全是火山锥， 虽未连续喷发，却并非死火山。安第斯山脉是环绕太平洋海岸的火山地震带 内一个重要的环节。山脊上火山如有机会必然会爆发，不会永远休息。有一 座接近太平洋海岸的火山，海拔 5432 米，叫做鲁伊斯火山，于 1985 年 11
月 13 日晚上突然爆发。当时火山锥上部积雪只有 1/5 被融化，当火山灰与雪 水混合后，竟成为滚烫的火山泥流（lahar），沿着坡度很陡的河谷直冲而下，

埋掉一个现代化的阿尔梅罗小市镇，镇内居民死者逾两万，生存的不足 3000 人。灾难造成后，立即轰动了全世界。阿尔梅罗在火山口以东 50 公里，人口
有 2.3 万，绝大多数是白人。镇附近土壤由火山灰形成，十分肥沃，盛产大 米、棉花及咖啡，镇内设有可供输出的咖啡仓库。这座火山口周围分别有四 条河流下，一条向西流，三条向东流，其中以拉古尼拉河为最大，阿尔梅罗 镇就位于这条河的两岸。高温的熔岩流加上火山泥流所埋没的地区广达 40 平方公里，硫磺的气味充满了这条河谷，使人难以呼吸，给抢救人员带来极 大的苦难。镇内有一位老妇的住屋被埋在火山泥流的下面长达 24 日之久，她 却非常镇定地在住宅的壁炉里日夜焚烧一些杂物，使浓烟连续地由烟囱里冒 出直升空中，飞机上的拯救人员看见冒的烟，立即大量掘土把她抢救出来。 她的耐性和坚定的意志为人们称颂。
　　火山是大环境内的主要地貌，不能视而不见。死火山虽然有一段长时间 的安静，但不能保证它永远安静而不复活。活火山绝对不可接近，不仅是喷 发时有岩浆立即迸出成为熔岩流的危险，而且高热的火山灰落下来也会使人 呼吸窒息。休火山可视为将要复活的火山，应该有定期视察，不能疏忽。因 为火山大多位于板块边缘或在板缝上方，复活的可能性很大。火山泥流的速 度可达每小时 50 公里。市镇建立必须距火山口 100 公里以外才能有安全感， 火山爆发后，火山泥流在两个小时以后才到达，这样居民才有足够的时间外 逃。鲁伊斯火山自 1985 年开始爆发后并未停止，1986 年依旧每日喷出约 5000 吨的二氧化硫。
哥伦比亚是世界主要出产咖啡的国家之一。火山锥下部土质特别肥沃，
并逐渐向火山锥上部发展。最初只种植咖啡及粮食作物，后来在拉古尼拉河 两岸逐渐建立起旅游站，可在这里欣赏高山风景，这是市镇主管机构人员对 于大环境方面的严重疏忽，没有对火山作定期观察，也无警报系统，才造成 了上述灾难。
大地震及大火山几乎全在太平洋沿岸 太平洋西岸多地震，也多火山。日
本、印尼及菲律宾都有著名的火山。1986 年西太平洋内洋底火山活动，居然 有两座小型火山锥出露海面。数日后，由于波浪冲刷又完全消失不见。美国 夏威夷群岛多火山，更多活火山。日本群岛多地震。1923 年东京大地震使旧 市区全毁。现今日本新建筑物都使用耐震材料，可以抗拒通常的地震。日本 也多火山，也受火山泥流的威胁。日本人在火山口外山坡上的小河谷内，将 河床改造为梯田式，以减缓流水的速度；并在陡坡河床上兴建钢柱，以防出 现火山泥流时可以阻止大石块向下滚落。这说明日本人很重视大环境。
　　太平洋东岸也多地震，且多火山。太平洋板块一部分向东移，伸入美洲 板块下方，互相叠置，出现板缝架构。美国西岸喀斯喀特火山带就在这条南 北向板缝的上方。这些火山都是休火山，但不能保证它们不复活。西雅图市 区以东的雷尼尔山，海拔 4393 米，史前曾爆发过。爆发时出现泥石流，被覆 盖的地区达 300 多平方公里。现今这地区又已出现多座小市镇。据报导，雷 尼尔山顶上散布有二三十条小冰川，显示山顶已完全冷却。爬山者的游记曾 记载：山顶上有穴，其中有一股暖气连续地冒出来，穴内温暖，旅游者可在 穴内过夜。太平洋板块东部如不能压住地幔内积存过多的能量，必然通过地 震的方式而释放能量，引发火山活动，造成灾难。因此，地方有关机构十分 重视，进行定期观察，便于预防。雷尼尔火山以南有许多休火山，其中一座 叫做圣海伦斯山的近年来已爆发数次。它这样做可以把地下深处的岩浆喷出
　　
来，使地幔内无过多的能量，这样美国西部可望减少地震次数与地震的级数。 这就是大环境内的互相变化。
　　外星引力可能导致地幔内岩浆加剧对流 通常所说的地震有三种：陷落地 震规模最小；火山地震就比较大些；灾难最大的是断层地震。1976 年河北省 唐山地震就是一个实例。断层地震中规模最大的是洋底开裂。不要小看这洋 底开裂。洋底开裂后，居然能出现一片大西洋，并引发大陆漂移。
　　在地质史上，古生代开始时尚无大西洋。中生代时由于洋底地壳开裂， 南美洲板块向西漂移，非洲板块向东漂移，中间出现大西洋。这条南北方向 的大开裂，使岩浆有机会外流，形成一条南北向海底山岭，坡度和缓，它高 出东、西两侧的海底达 2000～3000 米。岭的中部是山脊，很宽，无峰。凡是 岭脊的地方都是裂谷，岩层很新。山脊上裂谷到大西洋东岸和西岸的距离大 致相等，因此叫作大西洋中脊裂谷。这条中脊不是褶皱山脉而是凸起山脉。 褶皱山是由于横向压力而形成，凸起山脉则是受张力的影响。这条张力裂谷 简称大西洋中脊，一般人又叫它为“洋底山岭”。
　　上述两个板块，一个东移，一个西漂，如问是什么力量使它们有这样的 运动？这由于地壳下方有多余的能量。能量向上冲，洋底向上凸，使以东的 非洲板块向东滑，以西的南美洲板块向西滑。二者背向而移，愈移愈远。如 接着向洋底地壳以下为什么有能量上冲？这可能是由于岩浆对流，某一股岩 浆上冲时很强烈，使洋底地壳上凸而形成巨大的张力断层，出现岭脊。为什 么地壳下方岩浆上冲？大坏境情况很可能是这样的：当银河星系自转之时， 一颗大星或是一座星团，偶然接近地球星而施加引力作用，使地球星受到影 响，地壳破裂有岩浆外流。如果外星的引力作用非常强大，就可能引起地壳 下方岩浆活动，并且形成两个大波，与月球对于海洋施加引力所出现的潮波 情形相同。一个岩浆潮波在大西洋地壳下方出现，另一个在太平洋东部洋底 地壳下方出现。结果，大西洋出现了中脊裂谷；太平洋东部洋底也出现了一 条南北向岭脊，但这仅是山脊，其上无裂谷。
太阳附近集合许多恒星形成松散星团 前面指出，自然界范围非常广大，
包括全宇宙。而全宇宙的大环境也是在不断变化中。 太阳在太空内前进，以前曾遇到什么大星很难说。人们夜间望星空，只
可看见天球视面的一半，另外一半因被地球星本身所遮蔽而无法看见。然而
看见的一半也并不真实，因为银河星系内的恒星、星云、星团可能又遮蔽这 一半天球视面中的一部分。我们所望见的天球视面，已为恒星的投影所掩盖。 至于银河背后，笔者推测可能有无数的星系，很可能比我们居住的银河星系 更大。这是因为宇宙空间无限大，星系无限多。以前天文学家说，夜间用肉 眼望空，同一时间只能望见 3000 颗恒星；有了光学望远镜以后，同一时间内 可望见 1 亿多颗恒星。近年来，银河星系内可能有 1 千亿颗。星数越来越多。 因此，如果有人把银河拖开，那末它后面的那耀眼的、罗列成群的星系会呈 现在你眼前。
　　现在，笔者又认为太阳系是一座松散星团中的一个成员，它并不孤立。 太阳附近最亮的一颗恒星是天狼星（Sirius A），相距为 8.7 光年。它是天 球视面上最亮的一颗恒星，很象这松散星团的中心。距太阳最近的恒星是“比 邻星”（Proxima Centauri），相距只有 4.2 光年，它在半人马座α内。此 外，尚有半人马座β星都在比邻星附近，距太阳只有 4.3 光年。这星团之内 尚有佛耳夫 359（Wolf 359）、南河三（Procyon，小大座阿耳法）、巴纳德
　　
星（Barnard’s Star），相距都不远。通常星团内各恒星相互的距离为 1～
5 光年。上述各恒星相距很近，已具有松散星团的形象。此外，牵牛星
（Altair）距太阳只有 16.3 光年、织女星（Vega）距太阳 26.5 光年，也不 算远。
　　这座松散星团不妨以天狼星为中心，因为它最亮，易使人辨认，暂时叫 作天狼星松散星团。把太阳放在这个松散星团之内，一般人易于记忆太阳恒 星附近有哪些恒星。
　　这松散星团距银河星系中心 3 万光年远。这些恒星虽然有引力，但不能 使地壳凸起而有张力断裂。假如这一推想符合实际，大西洋地壳的凸起是由 于某一颗大星的引力特别大，那颗大星必定是在 6000～7000 万年以前，地球 星在旅途之中的一个巧遇。当银河星系一方面进行自转，一方面又在宇宙空 间内前进时，地球星在旅途内突然受到某一天体的引力，使地幔内上层岩浆 出现大潮波而向上涌，以致洋底地壳开裂。这种可能性不能说绝对没有。
　　冷空或暖空可引起地面气候突变 天文学家有这样见解，宇宙空间内如果 某一区域恒星特多，其中有些星是蓝光星，通过热核聚变，大量辐射热使附 近太空成为暖空。如果另一区域缺少星系，没有辐射热，势必寒冷异常，成 为冷空。地面气候突变，而且很剧烈，绝对与太阳辐射能力无关，而是因为 大环境起了变化。
假如太阳系前进，通过一段宇宙冷空时，地球星受冷空的影响，地面热
量损失太大，势必出现低温。如果降低摄氏 30 度或 20 度，就会使地面寒温 带或盛行西风带发生变化，可能会出现大灾难，长期后会出现大陆冰川。例 如在西风带，夏季 7 月海平面等温线介于 15～20℃之间。如果减去 20 度，
在 7 月里出现 0℃或-5℃的气候，使冬季的地面积雪进入夏季后还不能消融，
形成了夏季有积雪的地面。这样一年复一年地累积下去，不到千年，就有可 能积成数百米或一两千米厚的雪层。更新世内各冰期长达数万年或十多万 年，厚层积雪因压力而成坚冰，又受引力而移动，即成为覆盖广大地面的大 陆冰川。更新世内西北欧冰川与北美大陆冰川可能通过冰岛及格陵兰岛，彼 此连接。这一带正是“盛行的西风带”，也正是“北半球多雨带”。更新世 内出现大陆冰川的地区，正是北半球降雪量最富的地带。冰期很久，生物为 了适应新环境并继续生存下去就必须也作改变，因而出现了新品种。
假想的惰力 宇宙空间里除日、月、星和地球星以外，除太阳风及宇宙尘
以外，还有什么？我猜想有一种目不能见、手不能触的力，叫做“惰力”。 这力充塞整个宇宙空间，它不是物质，也没有微粒子。质量由惰力组成，石 块由惰力组成；同样，地球星及太阳恒星也全是由上述的惰力组成。所谓惰 力可以组成物体，也可以在物体以外存在。惰力是“力的根源”。引力不是 物质，没有一种东西可以阻挡引力，因为引力来自质量。没有质量也没有引 力，可见引力藏在惰力之内。引力是由惰力演变出来的，属于次生力；惰力 是原生力，它具有传达引力、光、热、电及微粒子的能力。
　　读者要问，怎样可以觉察到这惰力的存在？我可以证实我自己的身体内 就充满了惰力，它藏在细胞核原子内，使我懒惰而不愿工作。尽管我想要去 扫除台阶上的落叶，但我的身体却不肯移动。什么力量在阻止我作工？它就 是我体内的惰力。试看婴儿的两腿不睡觉时会不休止地动弹，而老年人却静 坐不动，好似泥塑菩萨，连说一句话都嫌累，这也是他体内惰力在作怪。牛 不耕田，农人用鞭子抽打，把牛体内的惰力压下去，牛才拉犁。这些都是好
　　
例证。“静者常静”是由于惰力的作怪。惰力与惯力不同，后者可用外力改 变它，前者不能。惰力是难以描述的“惰”。只有在特别高温与高压之下， 才可以把它唤醒。醒了以后可以组成比粒子还小的粒子。
　　世界上物体可分为三大类：（A）惰力在物体内占有绝对优势的，如矿物 岩石类，它在地面上静止不动；（B）惰力在物体内确占优势，但有能力生长， 虽不能动，但可以增大自己的体积，这一类如植物。有风时或地震时，枝叶 摇晃；风停后或地震后草木枝叶动也不动，显示出草木体内惰力占优势；（C） 惰力在物体内居劣势，不仅可以自己移动，且能自由动作。这一类如动物。 为什么植物不能动？为什么动物会动？生物学家们从未说明。我的解释是， 植物为地面上生产食物者，它静静地吸收阳光、二氧化碳、水及土中的液态 矿物，制造成养料，储存在它的体内，供它自己及其他植物、动物的需要， 因此它不需要动。动物不能自己制造食物，因此，必须自己会移动，而后才 可得到食物。一般的书上说动物有神经才会动。这种解释非常不实际，而且 是倒果为因。它们因求食物而移动，由移动而发展神经，由多方面的移动而 发展成神经系统。动物体内也有惰力，并非为所欲为的动，有时为了适应惰 力而休息。人类同猴子一样，体内都含有惰力。猴脑以内含有惰力比它前肢 内所含的惰力为多，因此，猴的前肢不停地动作而不用脑思考。人脑内的惰 力含量的百分比少于两手，因此，人多用脑思考、幻想，而较少动手去作。 巨大石块全部是惰力，可在地面上维持千年万年之久。高大树木全由惰 力组成，也可生长两三千年之久。植物由发生直到枯死，从不改变它的生存 地点。动物因为常动，去吃由惰力组成的水、矿物质及动植物，时间久了，
数十年或一百多年也必然会倒下来，无一例外。
　　地球星具有智慧，读者不能不信。地壳形成后最先出现的生物是植物， 不是动物。植物利用水、矿物质、气体及阳光在地面上生存，随之出现的是 吃植物的动物，接着吃动物的动物也出现了。人出现得最晚。地面上生物出 现的次序就体现了宇宙演化的智慧。这智慧十分奇特。人用眼睛、耳朵、皮 肤来分辨环境；植物用气孔及根毛来试探环境，用鲜艳的花和多汁的果实来 引诱动物；矿物用它的结晶面来接触环境，以黄金的光泽、钻石的明亮、珍 珠的圆润、白玉的纯洁来引诱人类；星体则用引力和辐射与环境接触。能说 它们没有智慧吗？
总括来说，宇宙空间内无论从宏观方面还是从微观方面，都有许多不可
见与不可知的事物。微观方面先不说，有关宏观方面的也就是宇宙大环境方 面的必须力求了解，以扩大人们的新眼界。

二 类星体与新眼界


　　目前所知类星体是距地球星最远的天体 最初先接收到太空内射电，发 现类星体射电源（quasi-stellar radiosources），后来改称其为“类星体”
（quastar）。它们所具有的特征有：（A）经常是射电源，且发出有极大的 射电波直径；（B）在望远镜里只是一个小光点，没有直径，没有面积。似乎 它是一颗小星，然而射电特强；（C）有很大的红移；（D）距地球星极远， 据说最接近的有 10 亿光年，较远的在 100 亿光年以上。目前所知最远的一颗 类星体距地球星约 360 亿光年，也就是说，今天所看到的这个类星体的光还
是 360 亿年以前射出来的；（E）虽然是一个小光点，但光度极强，约相当于 太阳恒星发光的 1 万亿倍。
所谓类星体，就是类似恒星的天体。1960 年发现，1961 年被证实，至
1986 年已发现许多颗。其中有些类星体可能早已消失，只留下光波，经过遥 远的空间到达我们的眼里。
　　1950 年以前，使用光学望远镜只能望见一些有光的星体。后来发明了射 电望远镜，就可以探测宇宙空间射电的来源。上述两种望远镜同时观察并探 测同一个天球视面，所得到的结果不完全相同，引起观测者的好奇。1960 年 前，天文学家只知太阳恒星有射电波向地面发射，其他恒星因为距离太远， 当时技术又落后，收不到它们的射电波。光从太阳表面到达地面历时只需 8.5 分钟，其他恒星的光到达地面则需要许多光年或许多万光年。那时候，收不 到其他天体发出来的射电波，但并不能说明远方恒星没有射电。
类星体无“角径”，只是一个小光点，出现于黑暗而又深远的太空内。
类星体爆炸时，光度强烈，据说有万亿颗太阳恒星同时发光那么强烈。类星 体光谱里的谱线正朝着长波进行位移，这种现象叫做“红移”（red shift）， 简单说来，即谱线射出后移向长波而离开短波。
红移现象只有在远距离内才会出现，短距离内是不会发生的。这就是地
球星上实验室内所不能实验的事。光速为每秒接近 30 万公里，地面上最远的 距离只有两万公里远，可见，物理实验将来必须移到太空里，才会出现意料 不到的大发现。
红移的现象有两种，一为多普勒红移，属于后退的红移；另一为爱因斯
坦红移，属于强引力场内原子射出谱线朝着长波方向进行位移。后者与大环 境无关，可以不论。多普勒红移也叫做多普勒效应，可以用下列例子来说明。 当一列火车正朝着我们的方向疾驰过来，那么火车离我们愈近时，所听到的 火车鸣声也愈高（频率升高），反过来，当火车驶离我们时，离开愈远，火 车鸣声愈低（频率变低）。同样，当一个射电源正在退行（即远离我们）时， 它发出的谱线即移向红外线光谱区，这就是上文所述的红移。类星体有明显 的红移，证明它正在退行，愈退愈远。红移愈大，后退愈远。这就是多普勒 效应。如果射电源换个方向，一直射着我们前进，愈进愈近，它的谱线就移 向紫外线光谱区，形成紫移。但是，天文学家自有观察以来，从未有人发现 过紫移，全是红移。
　　有人认为，这退行的现象显示了“宇宙膨胀”。可以做以下实验。先吹 起一个玩具用的氢气球，在球面上绘上许多小点以代表天球视面上许多星 系，然后继续吹起这个气球，使它更膨胀。这样，各小点彼此距离增大，显 示了各星系彼此远离，而且远离我们居住的银河星系。观察者在望远镜里望
　　
见这类星体飞也似的向后退，显示这宇宙正在扩大之中。这假说是否可信呢？ 依据多普勒效应及哈勃定律，远距离星系正在迅速后退，远离我们。哈 勃定律的主要概念也是红移，指远距离星系光谱内，谱线显示位移，移向长 波光谱区，也叫做哈勃效应。他的定律是说，远距离星系距离我们愈远，后 退愈快；就是说，每离开我们百万秒差距，星系每秒退行速度增加 50 公里。 这个速度并非每个人都能接受，有人另创新说。总之，天文学只能观察，不
能实验，20 世纪内作的假说，到 21 世纪时必会有更新的假说来代替。 类星体与射电望远镜 类星体的发现是由于开始使用射电望远镜（radio
telescope）。 射电望远镜体积庞大，但运转灵活，昼夜可用，雨天也可使用，不象光
学望远镜只限于晴朗之夜。据说中国柴达木盆地中也有一架全新的射电望远 镜。射电望远镜所收集的波长必须长于 1 毫米，因为大气内的水汽、二氧化 碳及臭氧可以吸收短于 1 毫米的波长；大气层内电离层又能够反射 30 米以上 的长波。射电望远镜不怕大气干扰，不怕阳光辐射，只怕都市内电视台及广 播电台。因为双方都使用长波，很难分辨。只有把射电望远镜放到离都市十 分遥远的荒野区内，那里既无居民又无电视和广播台，可以避免上述麻烦。 从宇宙空间收集无线电波，波长限于 1 毫米到 30 米。射电望远镜可以收 到强烈射电波，但不能确指由天球视面上哪一个点射出来的。改用光学望远 镜向那个点望去，可看见星空里那个点光度微弱暗淡，似星非星，视星等低
于 13 等。再改用射电望远镜观察，可以看到一股强大的射电波，千真万确地
来自那个微弱的小光点。因此，这个小光点被叫做“类星体”。1961 年发现 的第一颗类星体编号为 3C48，谱线上有红移。 1963 年发现第二颗类星体， 编号为 3C273，谱线上也有红移。1984 年澳大利亚天文台又找到一颗类星体， 红移值极大，估计距地球星有 360 亿光年。据观测，类星体多至数万个。虽 然光度微弱，全是蓝光星。估计一个类星体的直径约有 1 光年的长度，这比 银河星系十万光年的直径小得多，然而射出的能量却比银河星系大数十倍。 它的能量怎样得来？有人说，类星体可能是宇宙中心，才有这般宏大的能量。 但现今已发现的类星体很多，此说也已不攻自破。类星体的光全是由氢原子 射出的强电波。现今所看见的蓝光该是此类星体数十亿年前或一百亿年以前 所射出的，直到现在才到达天文学家的眼里，可以推测，那颗星现今已非青 年时期，可能早已衰老而死亡并已消失了。
类星体的发现的确扩大了人类的视野，使人们眼界大开，为一可喜之事。
对于这 360 亿光年，人们一般未能感觉到有什么稀奇。《西游记》中孙悟空 曾夸口：我老孙一个觔斗，可去十万八千里。这是中国小说家的夸张手法。 但是，试作一比较，一秒钟时间内光可前进 30 万公里，孙猴子一觔斗只有
108 000 公里（现且把“里”字解为“公里”），一连三个觔斗，也不敌一 个“光秒”。如果让孙猴子连续打觔斗，直到他死，也不能到达任何一颗类 星体。这说明了中国古代虚构故事中所夸大的距离比不上现今科学家的实 测。

三 近空不可见，远空漆黑一片


　　宇宙和宇宙空间 宇宙（universe）与宇宙空间（space）两词完全不同。 前者包括所有的天体，其中有星系、星云、恒星、宇宙尘、不可见的天体等。 后者仅指空间（指能容纳一切天体的空间）。这空间不是静止的，与时间混 合在一起，叫做“时空”。物质的形态可以互变；光线可以变曲；空间可以 分隔，但不能缩小，也不能把它扩大。所谓宇宙膨胀，我的看法是仅指星系 膨胀，与宇宙空间无关，因为星系是位于宇宙空间之内，而非固定地镶嵌在 宇宙空间之上的。
　　我认为宇宙空间并不是空的，其中充满了力。我假定它就是上文所述的 惰力。这力有传导光、热、电的能力，也是一切物质形成的基础。但我不能 抓到这力。
　　在宇宙空间中，无论向那一方向看，除恒星分布不均匀以外，在视野范 围内所看见的都是一个样，无重大区别。这是视力方面的错觉。宇宙空间十 分复杂。宇宙空间内大天体有它的大重力场；微粒子也有它的微引力场。我 们看不见也觉察不到，并非宇宙空间的空虚。它是充实的，不仅能够传递光、 热、电，且能传播力。这空间用什么充实起来？粒子有引力，大小星体各有 各的引力场，然而宇宙空间它自身并不具有引力场。如果有的话，这么多的 天体及星系，都向宇宙中心引力场集中，岂不凑成一个大蛋？类似往日的“宇 宙蛋”。因为宇宙空间不属于物质，不可能有宇宙引力场。各大星系之间都 有足够的距离，不致引起互撞。同一星系之内或同一星团之内的恒星，彼此 之间远远地隔开，彼此可以独立存在。
宇宙空间无限界 大环境地理学下起地球星中心，上达天球视面，其中拥
有无限界的宇宙空间。地面上一望无际，似乎地比天大。事实上地球星是个 “小不点”，它在空间内比一个小点还小，如果把它放在 100 亿光年以外， 它比宇宙尘还小。太阳恒星比地球星大 130 万倍。维持人类生存的太阳系位 于宇宙空间内何处？在空间上层？下层？内部？边缘？全都不是。因为这宇 宙空间无限界，也无中心。
具体来说，空间只有两类：（A）有限界的空间，例如室内空间、都市空
间、太阳系行星际空间、银河系恒星际空间；（B）无限界的空间，可容纳上 述所有的空间，宇宙空间就是无限界的空间。晴昼望空，天色蔚蓝，那是大 气层扩散的蓝光波；夜间望空，有微弱的星光、银河光、黄道光及大气的散 光，太空深远处昏暗漆黑，什么都看不清楚。因此，夜空有神秘感。
　　宇宙空间的区划 由地球星大气层向外的这段空域，叫做“近地空间”。 现今各国发射的通讯卫星、气象卫星、军事卫星及航天飞机，全在近地空间 以内。地月之间叫做“地月空间”。月球轨道以外，冥王星轨道以内属于“太 阳系行星际空间”，太阳系以外就是“恒星际空间”。
　　宇宙空间中有星的区域可以觉察，无星的区域一片漆黑，但可以通过引 力及电磁波来测。
　　宇宙空间中距离的量测 众所周知，测量月球对于地球星的距离单位，通 常用公里，测量日地距的单位也用公里。至于其他大行星对于太阳的距离单 位不用公里，而用“天文单位”（Astronomical Unit，简写为 A.U.），即 地球到太阳间的平均距离。这个单位比公里大 1.5 亿倍，它比地球赤道长度
大 3750 倍。试想绕赤道 3750 周才等于一个日地距，这数字实在惊人。

　　用天文单位表示宇宙空间中行星对于太阳的距离是把日地距作为 1 的。 水、金两颗行星对太阳的距离均小于 1，其他行星均大于 1。兹列表如下：
行星名称/天文单位（A.U.）/实际距离（公里）
水星 0.387 58000000 金星 0.723 108000000 地球星 1.000 149600000 火星 1.524 228000000 木星 5.203 778000000 土星 9.580 1427000000 天王星 19.218 2870000000 海王星 30.110 4500000000 冥王星 39.600 5900000000 　　在人们的观念中，1 亿公里不如 59 亿公里远，虽然在数量上是 1∶59， 却在人们脑中作不出实际的比较来。但是，如果测量远近的单位改用天文单 位，那末就很容易作比较。冥王星距日大于日地距 39.6 倍，即约为 40 倍， 这样比较给人印象就比较深。
　　由冥王星中心到太阳恒星中心作一直线，这一条线就是太阳系半径。这 颗圆球形太阳系直径长达 118 亿公里，或 80 个天文单位。所有的行星由西向 东大致环绕太阳恒星赤道前进，而非周绕太阳南北两极。
也可以用光速来表示宇宙空间中行星间的距离的大小。例如太阳光由太
阳表面传到地球星表面，需时 498 秒，或 8 分 18 秒，或 8.3 分。简说是 500 秒。月球距地球星比太阳恒星近得多，月面所反射的太阳光到达地面，需时 只有 1.3 秒。火星在绕日公转中当它最接近地球星时，火星反射太阳光到达 地面需时 3.1 分。冥王星距地球星最近时反射太阳光到达地面需时 5.6 小时， 距地球星最远时太阳光到达地面可能需 6.3 小时。如果有人往冥王星上打电 话，时为正午 12 点；一直要等到夜里 11 点以后才能听到冥王星上回话的声
音。
　　地球星直径如同太阳系直径相比，为 1∶1000000，地球星实在太小，太 阳系实在够大。如同银河星系作比较，太阳系又嫌太小，不能形成比例。因 此，太阳系以外的宇宙空间中距离的测量不能采用天文单位，而只能用“光 年”（light year）作单位。1 光年相当于 63240 天文单位。所谓光年，并 不表示时间，而是表示距离。光年是指光在一年以内所行进的距离。光速每 秒可以走 30 万公里（实际是 298128 公里），一年（指回归年）内光前进 94600
亿公里（9.46×1012 公里）。这样大的数字作为距离单位，其实际意义已无 法想象。
　　前文已述，最接近太阳恒星的是半人马座比邻星，相距 4.27 光年。南天 球视面上亮星是天狼星，它在北半球地面上低纬度内也可以见到。接近天南 极的老人星距地球星只有 98 光年远，比天狼星距离地球星多出 90 光年。北 极附近的北极星（Polaris 或 North Star）距地球星为 652 光年。仙女座旋 涡星系（M31）距地球星为 220 万光年。这都不算远，前文所述的最远的类星 体为 360 亿光年。
另一种距离单位叫做秒差距（parsec）。如果一个恒星的视差是 1 角秒
（或弧秒），对于地球星的距离就叫做 1 秒差距，相当于 3.262 光年或 206265 天文单位。如远空星体的视差是 1 角秒或大于 1 角秒，可使用这种单位；如