科学与怪异-第29章
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记者们曲解了卡普兰的评论，第二天人们看到许多美国报纸的头条新闻报导：“水手”2号发现金星的碳氢化合物云。不幸的是，该记录进入了喷气推进实验室有关这次飞行的报告——它是由一组实验室评论员写就的，并题名为“‘水手’号：飞往金星”。后来，在政府报告中，甚至在某些教科书中，又一再重复了这种不正确的解释。
正如我们已经看到的，实际情况与此大不相同。无论是“水手”2号还是此后对金星大气所作的研究，都没有发现存在气态、液态或固态碳氢化合物或碳水化合物的证据。现在已知二氧化碳和水蒸气足以堵住3。5微米处的窗口。具有讽刺意味的是：所谓“水手”2号“证明”金星上有碳氢化合物云，实际上乃是为了挽救用温室效应解释金星表面的高温而衍生出来的，维里柯夫斯基本人却不同意这种温室效应解释。同样嘲弄人的是：嗣后，卡普兰教授正是这样一篇论文的合作者之一——根据对金星大气的分光考察而得出一个非常灵敏的甲烷丰度上限。
总之，维里柯夫斯基认为金星云由碳氢化合物或碳水化合物构成的想法是错误的。“决定性的检验”失败了。
问题8 金星的温度
另一件怪事涉及金星的表面温度。一些人经常援引金星的高温作为维里柯夫斯基假说的某种成功预言和支持。但是看来他们未必真正清楚或认真讨论过得出这一结论的原由，以及这一论点将导致什么结果。
我们先来考察一下维里柯夫斯基对于火星温度的看法。他认为火星这颗相对说来较小的行星在与质量较大的金星以及与地球相遇时，所受的影响较为严重，因此火星应该具有较高的温度（367～368页）。
维里柯夫斯基宣称，“火星发射的热比它从太阳接收到的热更多”，这显然与他的碰撞假说相符。然而，这却是绝对错误的。苏联与美国的宇宙飞船以及地面观测者反复测量了火星的温度，结果表明火星各部分的温度恰恰就是根据其表面所吸收的太阳光量计算所得的温度。要是证明火星果然热得出乎意料的话，那么大概早就会有人说这进一步肯定了维里柯夫斯基的观点。但是，当结果查明火星的温度恰如人们所料时，我们却听不到那些人说这是对维里柯夫斯基观点的反驳。他们采取的是无一定见的双重标准。
现在，当我们转向金星时，我们发现论证的情况与此相当类似。维里柯夫斯基告诉我们，由于与地球以及与火星近遇金星必定被加热了；况且“这颗彗星的彗头……从太阳近旁掠过，因而处于白热状态”（77页）。然后，当那颗彗星变成金星这颗行星时，它一定依然“非常热”并散发出热量（9页）。
我想，维里柯夫斯基在这里所说的意思是，他的金星也象他的火星一样，散发出的热量比它从太阳接收到的热量还多！可这是一个严重的错误。金星的热反照率约为0。73，与所观测到的金星云红外温度约为240K完全吻合；也就是说，金星云的温度恰恰是其所吸收的太阳光热量。
维里柯夫斯基主张，金星之所以热是由于它和火星以及和地球相遇，以及从太阳近旁掠过。由于火星并不反常地热，所以金星表面的高温必须主要归因于它的彗星前身曾从太阳近旁掠过。但是，金星掠过太阳期间所能接收到的最大能量值，以及这些能量辐射到太空中去需要历时多久，是容易计算出来的。根据这一计算，我们发现在从太阳近旁经过之后几个月到几年期间，这一能量就会丧失殆尽，它们决无可能留存到维里柯夫斯基那份大事年表中的今天。
维里柯夫斯基从来没有说明他认为金星在1950年的温度是多高，所以他说金星是“热的”确切含义究竟是什么，我们不得而知。他在1965年的前言中写道，他所说的表面高温与1946年所知的情况完全不一样。而结果查明事情并非如此。鲁珀特·怀尔特在《天体物理学杂志》上发表的一篇文章中主张，由于二氧化碳的温室效应，金星表面要比传统的天文学所想象的热得多。最近，已用分光方法在金星大气中发现了二氧化碳。怀尔特正确地指出，所观测到的大量二氧化碳将捕获金星表面散发的红外辐射，直至表面温度上升到某一较高的值，从而使入射到金星表面的可见太阳光恰与往外的红外发射相平衡为止。怀尔特算出，这一温度差不多为400K，或者说在水的正常沸点左右（373K=212℉=100℃）。
现在：我们根据地面射电观测，以及苏联在金星表面着陆的探测器获知，金星的表面温度在750K左右，表面大气压约为地球表面大气压的九十倍（主要由二氧化碳造成）。大的二氧化碳丰度，加上已在金星上探测到的较少量的水蒸气便足以通过温室效应将金星表面加热到所观测到的温度。
维里柯夫斯基一再宣称，金星随着时间的流逝而冷却下来。他在许多出版物中对已发表的、在不同时间所作的金星温度测量结果作了比较，以便证明他所想要的这种冷却。下面我们以一种无偏见的表达方式给出金星的微波亮度温度（它是并非来自宇宙飞船，而又可据以确定该行星表面温度的唯一资料）。由图14中我们看到不存在丝毫表明温度随着时间而下降的迹象。（如果说温度随着时间而稍有差异的话，那倒可能是随着时间而增加；不过误差很大，因此根据这些资料也不能下这样的结论。）类似的结果也适用于（在光谱红外部分所作的）云温度测量；它们在数量级上较低，且不随时间而下降。
图14 “不同时间的金星亮度温度。图中竖线表示观察者自己估计的不确定性。“λ”为观察波长
金星表面的高温，是所谓的维里柯夫斯基假说的又一证明。我们发现：第一，维里柯夫斯基对所讨论的温度从未给出具体数值；第二，为提供这一温度而提出的机制极不充分；第三，金星表面并不象有人大肆宣扬的那样随着时间而冷下来；第四，金星表面温度很高的想法在《碰撞中的世界》出版之前十年就已发表在当时重要的天文学期刊上了。
问题9 金星的环形山
1973年，戈尔茨坦及其合作者利用喷气推进实验室的戈德斯通雷达观测站发现了金星表面的一个重要特征。戈尔茨坦等根据穿透金星云层并从金星表面反射回来的雷达信号发现，该行星多环形山，而且也许象月球上的某些部分那样，环形山达到饱和的程度——即环形山密集得彼此重迭了。这些环形山也象月球、水星以及火星上的环形山那样，几乎都是由行星际碰撞的碎砾所致。虽然金星大气的密度很高，形成大环形山的天体进入金星大气时也不会损耗殆尽。在最近一万年中，不可能有这种碰撞天体到达过金星，否则地球上也就会有许许多多环形山了。这种碰撞的来源之一是小行星和小的彗星，但是要它们在金星上产生那么众多的环形山就得花费几十亿年的时间。另一种可能是，在太阳系的最早阶段中形成环形山的过程进行得较为迅速。但是近来却不再发生这类事件。另一方面。如果金星是三千五百年前在木星内部深处形成的，那么它就不可能积累那么多次的碰撞。因此，根据金星的环形山所得的明显结论乃是：金星是一个数十亿年来一直遭受行星际碰撞的天体——这直接与维里柯夫斯基的假说的基本前提相矛盾。
问题10 金星轨道的变圆以及太阳系中的非引力力
金星在区区几千年内由一个处于高偏心率轨道上的天体转入目前的轨道，这一想法与我们对天体力学中所知的三体问题不符。在所有的行星轨道中，除了海王星轨道外，以目前的金星轨道最近乎正圆。必须承认，三体问题并未彻底解决，维里柯夫斯基的想法与有关三体向题的知识相抵触，也未必就意味着维里柯夫斯基绝对错了。此外，当维里柯夫斯基求助于电力或磁力时，他并没有计算它们的数量级或详细论述它们的效应，因此我们很难强行评价他的想法。然而，根据使一个彗星轨道变圆所需的磁能密度作出的简单论证表明，所涉及的场强高得很不合理，研究岩石的磁化也表明情况正与之相反。
我们还可以从经验上来探讨这一问题。牛顿力学就可以以显著的精确度预告字宙飞船的弹道——例如，“水手”9号所进入的轨道与原设计轨道相差不超过100公里；“金星”8号被精确地置于金星赤道上明暗界线的日照一侧；“先驱者”10号正好到木星附近进入预计的太空走廊，使之可凭借木星的摄动而飞出太阳系。它们都没有遇到什么神秘的电影响或磁影响。牛顿力学足够以很高的精确度预告（例如）伽利略卫星被木星影子掩食的确切时刻。
诚然，预告彗星的轨道有一定的困难。但是，那是由于当这类天体接近太阳时冻结的冰沸腾，产生了某种小小的火箭效应。金星的彗星前身，如果存在的话，也可能有这种冰的蒸发。但是火箭效应却无法特别优惠地使这颗彗星与地球或火星近遇。人们观察哈雷彗星大概己有二千年的历史，这几乎与维里柯夫斯基“彗星”的年龄一样长；但是哈雷彗星依然位于高偏心率轨道上，而且还看不出其轨道有变圆的趋势。维里柯夫斯基的彗星（如果它曾经存在的话）变成了金星，这种情况乃是极不可能发生的。
《碰撞中的世界》是一次尝试，它试图证实圣经和其他民间传说也许不是神学而是历史。我尽可能不先入为主地来看这本书。我发现，各种神话的一致性非常引人入胜。它很值得进一步研究，但是，它们也许可以基于扩散论或其他理论而得到解释。该书的科学部分尽管一再声称已被“证明”，却明显地有着上述十大困难；然而，还有别的问题。
在如上所述对维里柯夫斯基作品的十项检验中，没有一项属于这样的情况：他所说的想法既肇始于他本人又与简单的物理理论及观测相符。此外。有许多反对意见——特别是对问题1；2；3和10——权重是很大的，它们的基础乃是物理学中的运动定律和守恒定律。在科学上，一项论证要使人接受，其证明就必须有很清晰的推理链。推理链中只要有一环出了问题，整个论证就会失败。而在《碰撞中的世界》的推理链中，每一环都靠不住。为了挽救这种假说，需要进行特殊的辞解，需要含含糊糊地发明一种新的物理学，需要有选择地对许多与己不利的证据视而不见。因此在我看来，维里柯夫斯基的基本论点在物理学上显然是站不住脚的。
此外，在神话学材料方面还有一个危险的潜在问题。那些假定的事件是根据传说和民间故事重构的，但是，这些全球性灾难并未出现在许多民族的历史记载中。在协调一致的地方，维里柯夫斯基随时都会据此作出干净利落的结论。当这种协调不复存在时，他又乞灵于“集体健忘症”，而对面临的困难置之不理。要是作为证据的标准马虎到如此地步的话，那么任何事情就都可以“证明”了。
《碰撞中的世界》中有许许多多奇怪的自我矛盾处，我在上面已经提到过一些，特别是在该书倒数第二页上，它若无其事地背离基本论点的做法更是令人震惊。我们忽而读到将太阳系结构与原子结构错误地进行类比的陈词滥调；忽而又会看到这样的假设那些行星飘忽不定的运动并非碰撞所致，而是由于伴随着吸收一个（也许是几个）光子而发生了行星的量子能级变化。太阳系由引力维持在一起，原子则由电力维持在一起。尽管这两种力都与距离平方成反比，它们却具有完全不同的性质和大小：它们众多的差异之一是电荷有正有负，而引力质量却只有一种符号 ① 。我们对于太阳系和原子两者都很了解，足以看出维里柯夫斯基提出行星的“量子跃迁”乃是由于他对理论和实验观测证据两者均不甚了了。
①即不存在负引力质量——译者。
就我所知，《碰撞中的世界》从未以足够的精度正确地作出任何一项天文预言，它充其量只是含糊不清地作一些碰运气的猜测——况且如我已经力图指出的那样，它还有着一大堆业已证明实属谬误的断言。人们有时将木星具有强射电波作为维里柯夫斯基正确预言的最惊人的实例。但是所有的天体，只要其温度处于绝对零度以上，就都会发出无线电波。木星射电发射的主要特征乃是：它是非热的、偏振的、间歇断续的辐射，它与包围着木星的巨大带电粒子带有关。这些粒子则为木星强大的磁场所俘获；可是，维里柯夫斯基在哪儿也没有对此作出任何预言。实际上，他的“预言”就本质而言显然与他的基本论点并无联系。
《碰撞中的世界》在科学上可谓是债台高筑，它又是怎样变得此如流行的呢？在这里我只能猜测而已。首先，它是一种使宗教（在科学上和历史上）合法化的尝试。维里柯夫斯基告诉我们，只要我们能按正确的方式予以解释，那么古老的圣经故事就会是真实的。例如，由于那乐于助人的彗星的干预而从埃及法老和亚述王那里，以及从无数其它灾难中拯救出来的犹太人，完全有权相信他们自己是上帝的特选子民。维里柯夫斯基不只是企图拯救宗教，而且还想拯救占星术：战争的结局、整个人类的命运都由行星的位置所决定。在某种意义上，他的著作是坚决主张人类与外界宇宙有联系的，并且要使人相信古人以及其他文化归根到底毕竟不是那么缄默无言的。
许多平素很温和平静的科学家，出于义愤与《碰撞中的世界》“碰撞”了起来，这已经造成一系列的后果。科学家们有时会高傲自负，这当然会使一些人感到厌恶；有些人对于他们认为由科学与技术带来的危险感到畏惧；或者，某些人只是难于理解科学。这些人也许会从旁观科学家们吃点苦头中得到一些安慰。
对于维里柯夫斯基的这本书，需要言之成理的分析。对其中科学家们未曾论及的领域，我们已经作了自己的回答，以防书中那些糊涂观念继续谬种误传。但是，并不能指望科学家们染指边缘科学的一切领域。例如，为了思考、计算和准备本章的内容，就占去了我本人进行科学研究所亟需的时间。但是，这当然不是无聊的事情，至少是与某些有趣的传说打了一场遭遇战。我希望在将来，其他热衷于边缘科学的人所持的、能在科学上赢得富有说服力的响应性观点，可望比这简短些。
作者简介
卡尔·萨根，康奈尔大学天文学与空间科学教授。1994年生于纽约，后就学于芝加哥大学，并于1958年在该校取得博士学位。在去康奈尔大学任职并于1968年成为该校行星研究实验室主任之前，他曾在（伯克利）加利福尼亚大学、斯坦福大学，以及哈佛大学担任学职。萨根在行星研究、美国空间计划，以及国际组织方面均极其活跃。除了数量庞大的专业论文，以及作为行星科学杂志《伊卡鲁斯》的编辑所作的工作外，他还写了大量的通俗文章和书籍。他获得了许多荣誉，其中包括康奈尔大学物理科学的戴维·邓肯教授衔，以及几个荣誉博士衔。他对科普所作出的贡献已使他成为一位举世瞩目的科学家。
（卞毓麟 译 蔡伟蓉 校）
十六、重新认识过去
————威灵的金字塔、沉没的陆地和古代太空人
E·C·克鲁普
过去就在你发现它的地方
我们在历史�
