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新地球科学原理导论

【来源:出版社 | 发布日期:2019-04-20 】 【选择字号:

 在第十二届甘肃省优秀图书、音像制品及电子出版物奖评选活动中,《新地球科学原理导论》荣获一等奖。

书  名:新地球科学原理导论

作  者:杜乐天 著

责任编辑:郝可伟 宋 婷

开  本:710mm×1020mm   1/16
版  次:2017年6月第1版
印  次:2017年6月第1次印刷
书  号:ISBN 978-7-311-05148-8

定  价:85.00元

出版说明

1

  当代杰出的地球科学家杜乐天先生经过数十年坚韧不拔的探索,完成了对现有地球科学理论的系统性革命,构建出了一整套全新的地球科学理论体系。为了让更多的人系统、完整地了解这种全新的科学理论,我们编辑出版了本书。

2

  在介绍杜乐天先生新理论之前,我们得先了解当代地球科学的现状。

  当代地球科学是什么状况呢?一言以蔽之:就是固定化、破碎化。

  所谓固定化,就是将地球理解为一种固定不变的圈层结构(即人们耳熟能详的地核、地幔、地壳、水圈、生物圈、大气圈),没有意识到,这些圈层结构实际上仍处于不断的变动中,是在变动中维持的一种动态平衡。这种固定化的观念不仅拘泥于固体的地球圈层,甚至连最不稳定的大气圈也被当作一种稳定不变的存在,运动着的季风都要遵循固定不变的规律。

  所谓破碎化是指由于缺少统一的理论基础,地球科学被切割成支离破碎、互不关联的各种专业学科的知识碎片。大气圈的事儿归气象学,不了解其与地球其它圈层的联系;对于地壳圈的研究被分割成地质学、岩石学、矿床学等没有内在联系的专业学科,讲地质构造时不考虑岩石理化特性和地球流体对构造的影响,讲矿物形成的原因脱离岩石的成因只讲矿物成因,搞石油天然气矿藏的完全不了解金属矿的成因……等等,不一而论。反正,只要翻开任何一本《地质学》、《矿床学》、《岩石学》、《地球物理学》、《地球化学》的教科书,所看到的就是一片缺少内在联系、甚至互相矛盾的杂乱的知识堆积。更有甚者,为了掩饰这种杂乱无序的本质,还使用了臆想、猜想、幻想等手段,将这些知识杂拌儿勉强粘结成一个整体。

  杜乐天先生针对这种现状发起了一场全新的地球科学革命。

  首先,他提出了整体性的地球科学观。指出,在地球形成后,除了固体物质外,还出现了流体的物质—幔汁(H ACONS),这种产生于地核和地幔间的流体(以超临界态的形式)向上辐射,是形成地壳各类岩石、矿物、火山、地震、极端气候变化(雾霾、台风转向、特大暴雨等)的重要原因。他以幔汁辐射为统纲,使地质学、岩石学、矿床学、气象学、海

洋学等有了一个统一的理论基础,地球科学由此形成一个有机的整体。

  其次,他提出了流体(主要是气体)地球观。幔汁是由H(包括氢元素、卤族元素和热)、A(碱族元素)、C(碳)、O(氧)、N(氮)、S(硫)组成的超临界流体,不断地从地核通过地幔向上辐射,上升到地壳时固体产物固定在地壳中,气体部分分别储于地幔、地壳各圈层间,最后一部分气体进入水圈和大气圈。幔汁是现在地球各圈层变动的主要原因和初始激发因素。它是在地球的三个基本动力(重力、地球自转速度变化和各地质圈层差异转速及天体引潮力)的合力作用下发挥其作用的。流体(气体)地球观不仅认识到地球各圈层时刻处于变化中,而且揭示出其变化的直接原因和根本原因为幔汁辐射,为理解、掌握整个地球内部变化规律指明了方向。

  由上述两点可以将这种新地球科学理论概括为整体化的流体地球科学理论。

3

  杜乐天先生的学说是在五十多年里逐渐积累起来,在不同阶段有不同的侧重点,本书通过对先生数十年间发表的论文和专著进行选摘和编辑注释,力图提供一个能反映先生学说全貌的知识文本。

  本书面向的读者有三类。

  1.从事地球科学各领域研究的专家学者

  尽管杜乐天先生最核心的学说“幔汁辐射理论”在上世纪80年代中期就已经提出来了,但是,地球科学界的大多数学者对这一学说的了解并不多,最多只是知道有这个概念,并没有将其与自己的专业研究联系起来。在每个人的实际科研中,还深受固体地球科学观念的束缚,被分隔在分散凌乱的知识碎片中不能自拔。所以,有必要加大新地球科学理论在专家学者中的推广力度。

  2.相关大学、研究所中的研究生和本科生

  我们希望此书能以教材或教学参考书的形式推广到与地球科学有关的研究生和大学生中,使这些年青人一开始就接触到这种全新的科学观念,尽管他们目前所受的专业教育主要还来自旧的知识体系,而且这种状况还将持续一段时间(也许是五年、十年),但只要他们开始了解这种新的理论,就会在未来的治学岁月中进行比较,就会逐渐做出自己的选择。

  3.非专业领域的公众读者

  我们希望此书能像霍金的《时间简史》那样,成为非专业领域读者也能看懂的科普读物。地球科学所涉及的问题实际上关乎每个人的日常生活,比如能源问题、气候问题等,公众有了解这类知识的强烈意向。同时,杜乐天先生的思维十分宏阔,很多想法已上升到科学哲学的层次,对其它各专业领域的学者都有启发作用。因此,一个能突破专业知识造成的阅读障碍的文本,是非常有必要的。

  为满足上述读者定位的要求,我们采取了以下办法:

  1.选择杜先生已发表过的论文和专著中最有代表性的部分,能反映出先生的思考过程、思维方法、科学证据,准确传达出先生科学研究的专业水准。

  2.按照整体性和流体地球观的理念,将先生不同时期、不同侧重点的学术著述组织成类似教科书式的完整体系,保证理论的完整性。

  3.通过导语介绍每一章内容的出处、立论前提,以及在全书体系中的作用;通过注释的方式,在正文旁边解释一些专业术语,以减轻不具备地质学、岩石学、矿床学等基础知识的读者的阅读难度;通过对其重要观点加上简短的阅读评论的方式,激发读者的讨论兴趣。这些内容主要目的是为了提高本书的通俗性与可读性。对于有基础知识的专业读者来说,可能有些多余,但排在边白处,也不影响阅读。

  应该说,要完全实现上述三方面的目的是极有难度的,因为学术的前沿性往往与精深的专业知识联系在一起,构成令人生畏的阅读障碍。而教材所要求的那种刻板的体系化传达知识的方式,往往成为扼杀思维活性的枷锁。好在杜乐天先生的学问已臻于化境,他的绝大部分学术著作都写得深入浅出,只要稍微静下心来,不论你是否有相关的知识基础,都能读得进去。而且他的文笔甚好,意趣横生,有着一般专业著作少有的幽默和激情。他学术作品的这种基质创造了实现上述三方面目的的基础。对那些可能造成阅读障碍的专业术语,本书组稿过程中请专业人员做了简短的注释,最后达到非专业人员也能读懂的目的。

  本书文献一部分来自图书馆和网上文献,另一部分来自杜乐天先生本人的提供,本书编辑组对杜先生做过十多次访谈,部分访谈录音也融入相关章节。全书成稿后,又交由杜先生本人阅读审定,在审校中又有新内容增添。

  尽管做出了大量努力,不如人意处依然存在;况且,作为一种全新科学理论的阐述文本,定会有许多不完善之处,但其最重要的意义就是引起思考与讨论,而不是某种权威化的教条。杜先生多次坦言,科学研究就是打破旧的权威观念的过程,他自谓自己的学说就是离经叛道,更无意建立一种新的权威教条。他的目的是“拆墙破界”,激发面向真理的真正的科学探索精神,希望本书能实现这个目的。

4

  杜先生的幔汁学说早在三十多年前就提出来了,尽管三十年间,他不断有所修改、完善、深化,但核心观点在三十年前已经成型。可是,三十年过去了,这种新学说在地球科学领域里仍未获得应有的认识。这不禁令笔者感叹国人接受新科学观念(尤其是接受本国学者完全原创的新科学观念)之难!以上文所说的叙述方式而言,如果以全新的方式正面阐述幔汁学说,就会被认为是个局部的具体问题;而如果貌似广博地拘泥于现存各个专业学科谈分散性的问题,反而会被认为是具有整体性的思维框架。唉,这种思维模式令人可叹,可笑!但却严重地阻碍着中国本土化的科学革命。不过杜先生早就说过,只要是真理,迟早就会被接受。他在1996年就提出下列科学发现的一般轨迹:不知如此。焉能如此?!也许如此。果真如此!不过如此!如此如此,下一个发现又在等着我们。

  三十年过去了,杜先生已从年富力强的五十多岁进入到耄耋之年。可他的思维至今仍充满青春的激情与活力,他对未来的信念仍那么坚定。他在二十年前写下的话仍让我们这些年青于他三十多岁的人心潮激荡澎湃:“一旦在概念上冲破牢笼,中国人的聪明才智就会再无拘束地发扬和抖擞,就会开拓出新的研究方式,新的着力点,做出世界上最领先的新成果”。

  是的,这本书名之为《新地球科学原理导论》,仅仅是“导论”,仅仅是开始,更伟大的创新一定会随之而至。而这创新,全部寄望于本书的读者们了。

5

  为了完成本书的编辑工作,西安幔源油气勘探开发研究有限公司和陕西休闲读品杂志社组成了专门的编辑组,具体完成采访、资料收集、编辑、加写导语、注释等工作。具体工作人员名单如下:

  编委会主任:李玉琪(研究领域:哲学、石油史)

  编委会成员:王永辉(研究领域:能源经济)

        施常明(研究领域:能源经济)