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近几年,几乎所有诺贝尔物理奖都颁发给了研究宇宙学和天体物理的科学家,而今年的诺贝尔物理奖首次颁给了两位对气象学有杰出贡献的科学家,这也让我们的视野回归到这颗居住了300万年的蔚蓝星球上,思考人类与地球的关系。

我们放眼看宇宙看了太久,脚下存在了45.5亿年的大地也显得格外稀松平常,以至于人类对洋底的了解还没有对火星表面了解得多……

人们好像总在讨论哪个星球能成为下一个人类绿洲,探寻除地球外的人类生存可能。自人类创造出核武器以来,人们发现自己有了撼动这颗星球的能力,同时产生了自己无所不能的幻觉。但究竟是地球先毁灭,还是人类先灭绝,一起来看看今天的推文吧。

原子弹爆炸为研究地球开启新篇章

1945年7月28日,美国哈佛大学地球物理学副教授阿尔伯特·弗朗西斯·贝切抵达提尼安岛。把他带上小岛的飞机载有原子弹“小男孩”的铀核。贝切不仅参与了原子弹的大部分设计,还将在“伊诺拉·盖伊”轰炸机的机舱里监督炸弹的组装。

8月6日,这架轰炸机将在广岛上空投放“小男孩”。策划这次人造地震的弗朗西斯·贝切是一位研究岩石受力的专家,曾师从诺贝尔物理学奖得主珀西·布里奇曼。后者经过多年试验,首次在实验室条件下获得1 GPa大小的压力(相当于我们在地下30千米处所受的压力),并据此推算地核处压力的大小。显然,操纵极端条件的能力对设计原子弹大有裨益。

直到“曼哈顿计划”结束,返回哈佛大学之后,贝切才陆续在1947年至1952年间发表文章指出,地球从地表到地下2 900千米深的地方(相当于地壳加地幔)主要由硅酸盐组成。

硅酸盐是一类由轻元素组成的矿物,然而根据天体力学,我们可以估算出地球的质量非常大,这就需要证明地核由重元素组成。在后续的研究中,科学家们也找到了地核几乎完全是由铁合金组成的证据。

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原子弹能使大地为之震颤,从此,地震不仅仅只是天灾,也有可能是人祸所致。

后来,美国国防部开展了一系列试验,以确定并记录人为爆炸产生的地震信号的特征,这样就可以将之与自然地震区分开来。美军选择了老鼠岛群岛中的阿姆奇特卡岛为试验地点。

1965年2月3日,阿拉斯加的老鼠岛群岛就曾发生过高达8.7级的地震,在地震发生8个月之后的10月29日,美军进行了第一次核试“远投”。第二次核试“米尔罗”的威力是“三位一体”原子弹的50倍,它还激起了与阿拉斯加相邻的加拿大英属哥伦比亚省居民的强烈不满。美军的核试引发了地震和海啸,还有人们的恐慌。

将近7 000人汇聚在美国和加拿大哥伦比亚省的交界处抗议示威,他们手持标语,上面写着:“别再兴风作浪了,如果地壳断层发生变化,那都是你们惹的祸。”随后,“别兴风作浪”委员会(Don’t Make A Wave Committee)在温哥华诞生。

美军对此充耳不闻,继续准备接下来的“坎尼金”核试验。1971年秋,“别兴风作浪”委员会租了一艘小船前往岛上阻止,但美军的军舰和糟糕的天气迫使小船折回。当委员会的另一艘船驶向阿姆奇特卡岛时,美军决定将爆破“坎尼金”的计划提前一天。

500 万吨当量的“坎尼金”核试,是“小男孩”威力的400倍,也是美军有史以来进行的最强烈的地下核试验,引发了7级大小的地震。这一行为招致全世界的批评,美军只好取消继续在阿拉斯加进行试验的计划。“别兴风作浪”委员会好歹算扳回一局,并在1972年更名为“绿色和平”。

但核武器的威力真的比得上自然的力量吗?

离我们首次制造出核武器已经过了70余年,但即使是人类史上最强大的核武器,也很难和自然的力量相比拟。100多年前的一次巨型火山爆发、10年前的一场地震,都让我们意识到了自然的威力。

1883年8月27日上午10时,喀拉喀托火山爆发,这场爆发指数为6的爆发将10立方千米至20立方千米的岩石喷入平流层,释放的能量相当于广岛核爆炸的1.3万倍,也是人类历史上威力最大的热核试验——苏联“沙皇炸弹”(Tsar Bomba)的4倍。

爆炸发出的声音响彻荷属东印度地区,连4 000千米以外的澳大利亚和罗德里格斯岛也能听见。爆炸产生的冲击波环绕地球数圈,被法国的气象仪和潮汐记录仪连续五天探测到。

接连不断的巨浪,高度可达海平面以上40米,吞噬了区域里的岛屿。火山灰遮天蔽日,蔓延到80千米高的地方,因反射太阳光致使全球气温骤降0.6摄氏度。据估计,全球气候用了差不多5年才恢复正常。

2011年3月11日,东京时间下午2点46分,距日本本土200千米附近的海域发生了一场地震,震级高达9级。数以千计的电话、摄像头、地震台站和GPS记录下了这头怪兽发作的瞬间。一小时之后,整个世界将会目睹高达37米的巨浪吞没了18 000条生命,福岛核电站也未能幸免。

21世纪的第一场核灾难举世皆惊,16万人被迫永久转移。这次地震因福岛之名为历史所铭记,也颠覆了绿色和平组织令人生畏的预言。

人类炸弹的威力尚不足以引发强烈的地震,但大自然的强烈地震轻易便能彻底抹去人类的历史。

今天的这些内容都来自这本《目瞪口呆看地球》,地球形成于45亿年之前,但我们细致入微地观察地球内部仅始于短短几十年前。这本书的原版由法国国家科学研究中心(法国“中科院”)出版社出品,作者均在“诺奖得主摇篮”巴黎高等师范学院从事研究工作,国内知名地质专家审读译稿,保证每字每句的权威性。

在这本书中,你将跟随未读君的新伙伴 渣浪 大眼儿,一起了解地球科学家的工作,踏上一场深入地心之旅,从地壳断层游览至熔融状态的地核,去了解将我们与我们居住的这颗星球联系在一起的奥秘。

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这就是大眼儿

书中有近百幅全彩插图,告别枯燥无趣,快来跟着可爱大眼儿一起

逃离火山灰

记录板块移动

研究地球磁场

轻轻松松学知识,乐趣多多。

和大眼一起目瞪口呆看地球吧!

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唠 几 句

你喜欢大眼儿不?

你觉得地球和人类哪个会活到最后?

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文 = 暮麻、《目瞪口呆看地球》

编辑 = 暮麻

图片 = 《目瞪口呆看地球》

封面 = 《目瞪口呆看地球》

让人目瞪口呆的地球知识增加了