人类对地球的认识是怎样的？

1.1.1　认识地球

太空研究的发展使得人类有机会从太空中看地球。从地球之外看这个蓝白相间的世界，让人们不禁感叹能生活在这个美丽的星球上是多么幸运（图1.1）。但是，人类对于地球形状的认识，却是经历了漫长的过程。远古时代，人类先祖凭借直观的感觉，产生了“天圆地方”的原始认识；直到古希腊时，思想家亚里士多德（Aristotle）依据帆船离岸时船身由下而上渐渐消失的事实和地球黑影造成了圆弧形的月食的例子，第一次对大地是球形的观点作出了论证。进入航海时代后，人类又通过全球航行直接证明大地的确是个球体。近三十年来，人们利用卫星对地球进行观测，发现地球的赤道部分略鼓，北极有点尖，南极有点凹。这是人们对地球形状的新认识。尽管如此，不仅测量数据还存在一定的误差，地球的形状也不是永恒不变的。今天人们所获得的有关地球形状的各种数据只能代表今天的地球，在此之前或之后，地球都可能有另外的形状。

科学作为人类的一种认识实践活动，不断积累、发展、提高、变化，不断地更新、不断地前进着。与对地球形状认识过程相伴随的，是人类对地球上生命形式及其生存环境的思考。文明史的创造中，古希腊、巴比伦、古埃及和古中国都有辉煌的一页，对天文学、数学、地学和生物学等都有着相当精彩的论述。1543年，哥白尼（N.Copernicus）的《天体运行论》问世，标志着近代自然科学的诞生。自此之后，地球科学的各个分支，包括大气科学、海洋科学、地理科学和地质科学等，获得了长足的发展，专业划分也越来越细，单一学科的内容更为丰富。20世纪后半叶，随着人们对地球上物理、化学、生物作用过程的认识不断深入，彼此割裂的单一学科研究已无法解决人类面临的资源、环境、灾害等重大问题，这就需要对各个学科进行综合分析。

图1.1　阿波罗飞船上看到的地球（Lutgens等，2004）

20世纪60年代，英国大气科学家拉伍格克（J.Lovelock）提出了盖娅假说，并由他本人及其合作者们不断研究和发展。盖娅假说认为，地球是活着的，地球本身就是一个巨大的有机体，具有自我调节的能力。地球表面的沉积物和大气层的温度，反应气体的化学、氧化还原状态及pH值等，是由生命有机体的代谢、行为、生长和繁殖来保持动态平衡的。盖娅假说提供了一种新的自然观，其主要内涵是生物对环境有着显著的影响，生物的进化和环境的变化交织在一起，互相影响。该假说从整体角度自上而下看待地球的方法，有助于人们更好地认识地球及其周围的世界。