歐洲中世紀(jì)地學(xué)

中古時代的人和古代人一樣，有一個很自然的觀點：大地就是他眼睛看到的那么大。這是小農(nóng)經(jīng)濟的地球觀。11世紀(jì)到13世紀(jì)，西歐封建主、新興商人發(fā)動了三次十字軍東征，發(fā)現(xiàn)地球比他們想象的大得多。13世紀(jì)蒙古人也遠(yuǎn)征歐洲，這對于東方人的地理觀念也是一次重大突破。上述兩次重大歷史事件，對于交流東西方文化，擴大地理視野，都具有重大歷史意義。

1271-1295年，意大利人馬可.波羅(1254-1324)花了24年時間在中國與亞洲游歷。他在元朝任官17年，對中國古代文化頗有涉獵。歸國后寫了《馬可.波羅游記》，把中國的風(fēng)土人情與科學(xué)技術(shù)介紹給歐洲，大大開闊了歐洲人的眼界，使歐洲人了解，在遙遠(yuǎn)的東方，還有一個神秘而瑰麗的帝國。

馬可.波羅之書在地理學(xué)史上有很重要的地位。14-15世紀(jì)里，馬可.波羅的書成了當(dāng)時人們繪制亞洲地理圖的指導(dǎo)性文獻(xiàn)之一。在1375年繪制的天主教世界地圖上，以及許多其他著名的世界地圖，很大程度上都使用了馬可.波羅的地名錄。

馬可.波羅的書在地理大發(fā)現(xiàn)的歷史上發(fā)揮了極大的作用。不僅15-16世紀(jì)葡萄牙和西班牙首次探險活動的領(lǐng)導(dǎo)者和組織者使用了馬可.波羅影響下繪制的地圖，而且《馬可.波羅游記》還成為許多著名地理學(xué)家和航海家——包括哥倫布在內(nèi)——手邊的必讀之物。

葡萄牙人于1341年發(fā)現(xiàn)了非洲的加那利群島。1415年，葡萄牙的亨利王子(小名叫恩利格，1395-1460)參加了葡萄牙人對休達(dá)城的探險。亨利王子是多次海上探險的組織領(lǐng)導(dǎo)者。盡管他從來沒有進(jìn)行過長距離的航行，他仍被后人稱為一個航海家。在亨利王子的指揮下，葡萄牙人開始了對非洲的遠(yuǎn)征。人類文明史上黑暗的一幕——販賣非洲奴隸正是從這時開始的。1443年，一支葡萄牙探險隊繞過布朗角，發(fā)現(xiàn)了一個低矮的沙石群島——阿爾金。葡萄牙人抓獲了當(dāng)?shù)氐?0多個漁民，以高價在里斯本出賣了。捕捉奴隸加快了對西非海岸進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)的速度。由于害怕葡萄牙人，熱帶地區(qū)的居民們離開海岸逃往內(nèi)地。奴隸販賣商不得不繼續(xù)向南前進(jìn)，到那些還沒有觸動過的新的海岸去。葡萄牙人沿非洲西海岸南下，并于1446年到達(dá)佛得角。

亨利王子在葡萄牙的歷史上發(fā)揮過重大的作用。在45年的活動中，他培養(yǎng)和造就了一大批富有經(jīng)驗的航海家，葡萄牙船隊一躍成了世界上首屈一指的船隊。在亨利統(tǒng)治時期，被探察和列入地圖的非洲西海岸線約有3500公里之長——起自直布羅陀海，終至現(xiàn)今的葡屬幾內(nèi)亞。因此，亨利王子對世界地理的發(fā)現(xiàn)是作出過積極貢獻(xiàn)的。然而，這一時期對于西非卻是悲劇性轉(zhuǎn)變，葡萄牙人把西非變成了世界上最大的捕捉奴隸的場所。

1487年，迪亞士發(fā)現(xiàn)非洲南端的好望角。隨后達(dá).伽馬于1497-1498年繞過好望角北上，到達(dá)印度的加爾各答開辟了由歐洲到達(dá)亞洲的新航路，對非洲的東西岸大致也了解清楚了。

1492年，意大利探險家哥倫布費了好大勁說服西班牙國王，支持他作橫渡大西洋航行。當(dāng)時歐洲人接受古希臘的一個錯誤觀念，認(rèn)為歐洲的西端與亞洲的東端隔大西洋相望；整個地球周長為28800公里，于是橫渡大西洋到達(dá)東只有一萬多公里。哥倫布正是在這個錯誤觀念指導(dǎo)下，敢于率領(lǐng)三只航船作橫渡大西洋的探險。哥侖布航行33天后，到達(dá)美洲的巴哈馬群島，認(rèn)為這就是亞洲，目的已達(dá)到，就此返航。后來他三次航海到達(dá)南非大陸，也誤以為是亞洲。

哥倫布是第一個從北半球亞熱帶和熱帶地區(qū)橫渡大西洋的人；他是歐洲第一個航駛加勒比海的人；他首先發(fā)現(xiàn)了南美大陸和中美地峽；他發(fā)現(xiàn)了加勒比海的全部主要島嶼，并為發(fā)現(xiàn)西部的兩個大陸——北美洲和南美洲奠定了基礎(chǔ)。

哥倫布發(fā)現(xiàn)的巨大意義，僅僅在征服——占領(lǐng)墨西哥、秘魯和北安第斯山脈的國家之后，僅僅在成堆成堆的黃金和成隊成隊的"白銀船"進(jìn)入歐洲時，才為16世紀(jì)的西班牙人所明白，并得到他們的公認(rèn)。然而哥倫布探險所具有的世界歷史意義和革命意義是馬克思、恩格斯首次肯定的："美洲的發(fā)現(xiàn)，繞過非洲的航行，給新興的資產(chǎn)階級開辟了新的活動場所。東印度和中國的市場、美洲的殖民化、對殖民地的貿(mào)易、交換手段和一般商品的增加，使商業(yè)、航海業(yè)和工業(yè)空前高漲，因而使正在崩潰的封建社會內(nèi)部的革命因素迅速發(fā)展。"

繼哥倫布之后，1499-1504年，意大利人亞美利哥.維斯普齊，多次航海到達(dá)南美洲北岸。他在《新世界》(1503）中確認(rèn)美洲是一個新大陸，并非哥倫布誤認(rèn)的亞洲。后來人們就用亞美利哥的拉丁名字(Americus）命名南北美洲為"亞美利加"(Ameri－ca）。

移居西班牙的葡萄牙人麥哲倫也是位富于進(jìn)取精神的探險家，他也說服西班牙國王支持他作航海探險。1519年9月，他率5艘帆船組成的船隊，從西班牙出發(fā)作環(huán)球航行。前一段走的是哥倫布走過的航線，到達(dá)南美后，他繼續(xù)前進(jìn)，沿東海岸南下，越過麥哲倫海峽，到達(dá)一個風(fēng)平浪靜的碩大海洋，因此他把這片海洋稱為"太平洋"。橫渡太平洋后，到達(dá)菲律賓群島。1521年，他因介入當(dāng)時種族糾紛被土著殺害。幸存者乘僅有的一艘帆船繼續(xù)向西航行，于1522年9月回到西班牙。此次航行歷時3年，繞地球一周，證明地球是個球形，發(fā)現(xiàn)了太平洋，摸清了南美大陸的輪廓。這使人們第一次對世界有了清晰的印象，改變了托勒密以來關(guān)于世界地理的概念。

與中世紀(jì)后期歐洲偉大的地理大發(fā)現(xiàn)相比，中世紀(jì)歐洲人在地質(zhì)學(xué)方面的成就不多。當(dāng)時，歐洲已經(jīng)積累了一些巖礦的知識，有關(guān)巖礦的著作有三種：①百科全書，②植物志，③石志。

影響較大的百科全書有英國人聶卡姆的《科學(xué)史》、德國人康瑞德的《自然之書》。聶卡姆(1157-1227)，是英王查理一世的兄弟，后留學(xué)巴黎，并在巴黎大學(xué)任教授。他在《科學(xué)史》中敘述巖礦37種，熱衷寶石的神秘作用，康瑞德(1309-1374)是德國一位治安長官的兒子，在巴黎、維也納學(xué)習(xí)后，任麥根堡教會要職。他的《自然之書》記述礦物82種。

關(guān)于植物志，德國人肖費爾1434年用拉丁文寫的《植物志》最有名。后世的植物志都以此書為藍(lán)本。據(jù)1529年法文版，此書論述礦物140種。

歐洲的巖礦知識主要來源是"石志"。石志原是金匠與寶石商的商品說明書，介紹這類貴重飾物的價值與神奇作用(驅(qū)邪避惡之類），后來才獨立成篇。有深遠(yuǎn)影響的石志是：

①馬柏都斯的《寶石》，用734首拉丁六步詩寫成，論述60種寶石與石頭，成書于1061-1081年間。作者是一位主教，他否認(rèn)寶石的醫(yī)療作用，但還認(rèn)為寶石有神秘的性質(zhì)。

②)馬格努斯的《礦物》(公元1260年），論述70種巖石、礦物作者是意大利多明我會修士，經(jīng)院哲學(xué)家托馬斯.阿奎那的老師。馬格努斯在《礦物》中極力論證亞里斯多德的天體作用礦物生成論，比阿維森納的觀點要倒退一步。此書在中世紀(jì)影響很大，長期阻礙礦物學(xué)發(fā)展。

③列昂納多的《石志》(1502年），它是一本科學(xué)著作，用拉丁文寫成，論述礦物279種。不過實際上沒有這么多，有些是有名無物，或一物多名。此書最大特點是一反過去《石志》重視神奇作用傾向，強調(diào)認(rèn)識礦物清晰度、不透明度、硬度、柔軟性、光澤、亮度、密度、有孔性等物理性質(zhì)。作者說此書是獻(xiàn)給凱撒王的，目的是讓他了解哪些東西有毒。但教會卻把它列為禁書。此書是由阿維森納的舊礦物學(xué)向以阿古里可拉為代表的新礦物學(xué)過渡的紐帶。

在中世紀(jì)的歐洲，主要有三種成礦作用假說：

①亞里斯多德的天體作用說

認(rèn)為天體作用于地球，使地內(nèi)土元素轉(zhuǎn)變?yōu)?干氣"和"濕氣"，再轉(zhuǎn)變?yōu)?石頭與金屬"。石頭以"干"性為主，不能融熔，金屬以"濕"性為主，可以融熔。這種說法在中世紀(jì)居于統(tǒng)治地位。

②原液種子說

假定礦物(石頭）有種子。這是經(jīng)院哲學(xué)指導(dǎo)下建立的成礦假說。他們認(rèn)為自然界有三界：動物、植物、礦物，生命原則是其固有的根本，三界的差異在于生命強度不同，并有以下公式：

動物：理性靈魂＋感性靈魂＝最高生命；

植物：感性靈魂＋生長靈魂＝較低生命；

礦物：較低的生長靈魂＝死的遲鈍的物質(zhì)。

③石化液漿說

這種假說認(rèn)為，地殼內(nèi)有一種循環(huán)流動的"液漿"，它在某種條件下把各種物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槭^。液漿的這種能力在地內(nèi)、海水中、大氣中都存在，這就形成地內(nèi)石頭、海水淀積石頭，以及大氣中凝結(jié)而成的石頭，在人體也存在，形成膀胱結(jié)石、腎結(jié)石、膽結(jié)石。他們認(rèn)為，液漿在地殼內(nèi)循環(huán)流動的原動力和推動天體運動的力是同一個力——原初推動力。

把石化液漿說發(fā)展到新階段的，是阿古里可拉(1494-1555)。他是日耳曼哈茨地區(qū)的醫(yī)生，礦業(yè)公司的股東。原名喬治.鮑爾。魏納稱他是"礦物學(xué)之父"。他在地質(zhì)學(xué)史上占有突出地位。阿古里可拉的功績，是把礦物學(xué)從經(jīng)院哲學(xué)的神秘迷霧中解放出來，建立在對地殼的實際觀察之上。他在《化石的本質(zhì)》這篇論文中，明確否定天體作用說、原液種子說、石化液漿說，他主張石化液漿是"含礦物的溶液"，礦物與巖石是由這種含礦溶液在熱與冷的條件下干燥、沉積而成。雖然阿古里可拉沒有涉及火成巖與變質(zhì)巖，但他已開拓了礦物巖石研究的科學(xué)坦途。