July 12, 2008

  • Reading the rocks: the autobiography of the Earth

    (昨凌晨雷雨異常地大,令人很難睡著,搞得我整天都不太精神——又一個懶惰的藉口。
    不過上網一看,原來其他人也被驚醒了喔。)

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    地球寫了四十億年的日記﹕岩石閱讀指南》(Reading the rocks: the autobiography of the Earth),Marcia Bjornerud,台北﹕貓頭鷹,2007-10

    首先,離離題。
    這本書的作者譯名頗為有趣﹕「貝鳶業如」,不像是一般的譯名(而且聽起來作者像是「業餘」)。除了可能因為她的姓本來就不是英文姓之外,亦可以因為譯者特別。
    因為這個譯者叫「若到瓜」(Nakao Eki),名字那麼怪,因為是阿美族人。
    (身為廣東人,聽了這個名很難不聯想「弱到瓜」—差勁得要死的意思 )

    對於這本書,我沒有甚麼驚喜或意外,因為故事「框架」的大體知識我都知道。不過討論地質年代表那部分我還是很喜歡,因為自小就對時間分期很有興趣,而且我小時認識的前寒武紀部分已經有很大改變了。閱讀這些時代的名稱和事件,等於聽新故事。

    儘管懷疑我的學生會不會看(地理科剛買了一本),但我認為這本書是寫給沒讀過地質學的人讀的(方某亦同)。因為跟一般系統嚴謹的論著相比,這本書是很「故事」式的。例如作者會討論不同類型的岩石,分別透露了甚麼歷史,而且使用大量的比喻。
    內容亦旁枝甚多,歷史、生物、化學、物理等科目的知識都涉及到。所以如果有一點科學背景知識,讀起來會更順暢、更能領略當中奧妙。

    不知是否因為作者是女性的關係(有些人可能會覺得這是性別歧視),本書的筆觸比較感性和「軟性」,把地質知識引伸到環保、社會、政治之類的討論——甚至引用《老子》作卷首語。(當然,這種討論容易被批評為濫用科學,畢竟這種引伸邏輯上並不可靠,只能當成作者借題抒發己見。)
    作者亦愛好擬人法,蓋婭假說這個強調生物創造了環境、與地球互相調節的比喻,一直貫穿全書(從書名可見,岩石是地球的「日記」)。

    如果你以教科書的角度去看,當然可以大肆批評她。
    不過,我想作者說了個不錯的故事。建議各位以「看故事」的心情去讀,應該會讀得高興。

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    筆記或骨頭﹕

    p.56 「全部歷歷可見」

    是否真的「歷歷」﹖是的

    p.63, 163 「碳酸鈣(CaCo3)」

    應為「CaCO3」。

    p.69 「這種累積獎金的岩床稱為化石寶庫(Lagerst?ten),這個字在德語中意為『蘊藏豐富之處』」

    這個德語字母的轉換問題,也許在文稿裡標明了,但付印時出問題。
    經查原文應為Lagerstaette,ae是a字頭上有兩點的那個,見英語維基的解釋。

    p.77 「地質年代學家會把所有老東西都拿來定年」

    這個「爛笑話」的笑點,在於英文的「定年」跟「約會」一樣,都是「dating」。

    p.77-78 「測定時間深處另一項更大也更具系統性的困難,在於同位素給出的是結晶事件的資訊,然而十九世紀的地質時間尺標,卻以生物事件為絀整原則。由於沉積岩是化石的載具,由威廉.史密斯化石相關性方法貫穿的最初地質時間尺標,便幾乎全都以沉積岩為基礎。然而,要對沉積岩直接進行定年並不容易,因為自成分顆粒所獲得的定年結果,記錄的並非沉降物的時間,而是某種更老岩石的年紀(通常是火成岩,是沉積岩的來源岩石)。相反地,若沉積岩發生變質,可供定年的新結晶便會在其中生成,但這卻會比岩石沉積的年紀還要年輕。
    於是,要就岩石紀錄中的沉積岩事件和古生物事件定年,關鍵便在於找到夾在沉積岩地層間的火山火成岩(熔岩流或地區火山灰層,且以後者為佳)所在之處。自重大生物地層界線層內所取出的火山結晶所做的定年,已使地質尺標逐漸獲得微調和校正。」

    (討論定年的困難)

    p.78 「寒武紀的開始於是被砍掉了二億五千萬年,寒武紀的起始遂從距今五億七千萬年前,躍進到距今五億四千五百萬年前。」

    很混亂﹖只是因為前面的「二億五千萬年」為「二千五百萬年」之誤。

    p.84 「世界真細小理察.夏曼羅勃.夏曼

    原來他們兩人作的。(另﹕方某對霑叔翻譯的一篇討論)

    p.94 「釋出的能量自破裂點(地震焦點震源)呈球面波向外運動,當這些波到達地表,就可以感覺到地震。這些波首先到達震央,也就是在焦點正上方的點,但這可能會在非常廣大的區域中都引發明顯的地面運動……」

    這真的是「震央」嗎﹖還是「震中」﹖
    如果以中文維基的說法,兩者是一樣的。在其他地方查到的都是一樣。
    但不知為何,我印象中小時候看到的是﹕震源被稱為「震央」,而霎央正上方地面的點就叫「震中」……

    p.94 「設計來承載靜態重量的結構,在遇上這種猛烈顛簸之時便有可能失效。地震學者有個從全美步槍協會的保險桿貼紙借來的死亡笑話﹕『地震不會殺人—建築物才會。』」

    槍會的原宣傳標語是「Guns don't kill, people do」(槍不會殺人,人才會)。
    地理學家那句送給同胞比較適合吧﹖地震不會殺人,興建豆腐渣的貪官污吏奸商才會。

    p.97 「岩石受到擠壓時,物質中絕大統計多數的微裂隙都會閉合……」

    「統計」兩字相信是誤植。(但我不肯定是否有這種專用名詞)

    p.104-105 「地球的大氣循環系統將水蒸氣自低緯度移往高緯度時,水會冷凝並多次蒸散。較重的同位素每次都可能轉變為液態,較輕的則被『撿選』而呈氣態。水蒸氣抵達兩極時,帶有的16O比18O多、一般氫比重氫多,因為就同位素而言,就總是比在熱帶地區時輕。」

    這句大抵沒問題,但概念不準確。
    a. 應該是較重的同位素有較大機會轉變為液態,而較輕的有較大機會變成氣態。
    b. 無論何時,自然水應該都是氧16多於氧18、一般氫多於重氫的。只是水蒸氣到兩極時,氧16﹕氧18和一般氫﹕重氫的比例,比在熱帶的多。亦即是說,氧16和一般氫的比例都增加了。

    p.105-106 「在此種複雜度面前也得畢恭畢敬。」

    不是「必恭必敬」嗎﹖
    如果在網上查,「畢恭畢敬」比「必恭必敬」多的。但有一篇很有趣的問答,說「必恭必敬」衍生出「畢恭畢敬」。
    這點留待有國學底子的看倌賜教了。

    p.107 「不列顛海岸有多長﹖」

    這個問題很有趣,本來沒打算當成筆記介紹。不過發現維基竟然也有條目,所以就讓介紹給看倌。

    p.108 「這種板塊碰撞所產生的褶衝斷層帶,從機械觀點來看,很像鏟雪車前方的雪楔。視底部摩擦力及雪本身強度(內部摩擦力)的不同,楔(wedge)會形成具有特定角度的錐。高底部摩擦力與低內部強度組合起來(如粉狀的新雪),便會形成最粗短的楔形。低底部摩擦力加上高內部強度(堅硬的老雪),則會形成最細尺度上的破裂。……」

    可能因為我沒遇過雪,所以完全無法理解她在說甚麼。

    p.109 「這種『自我相似性』是碎形的本質屬性,碎形看起來都一樣,也就是說,在不同尺度上都與自身相似(這就是地質學家為自己的鏡頭蓋和瑞士刀拍很多照片的原因)。」

    如果有看過市政局《香港礦物》、《香港岩石》之類的書就會明白上一句說甚麼。
    不明白的話給你一張相﹕
    (Prof. Charles B. Creager Kansas Rock Garden)
    因為大岩石和小石頭在照片裡其實看不出分別,把這些物品放上去,是為了當成比例尺,讓讀者知道岩石的實際大小。
    在《香港XX》裡較常見的是硬幣。除了放實物之外,亦有直接放一把比例尺的,小石頭亦可以放在網格上拍攝。(按連結看例子)

    p.111-112 「它們(單細胞自養生物)是三十五億年來未曾中斷的世系中的古老神祗,也是非生物與生物之間的聯結。相反地,任何特定百獸之王(不論是老虎、暴龍還是三葉蟲)的統治,卻總是短暫而徒勞。在維持行星恆定的巨大生物地球化學循環中,食物鏈高層的生物扮演的只是小角色,微生物是大氣與海洋化學作用的真正中介者,亙古以來始終如是。」

    微生物﹖人民,才是歷史的原動力

    作者說得婉轉,其實何止老虎暴龍﹖人類亦如是。作者進一步這樣說﹕

    p.117 「或許我們探測地球時所面對的最大挑戰,是要對我們人類之為一個物種,抱有一種適當的尺寸感。我們就像被寵壞的小孩,總是高估自己在地球上的重要性,卻低估了我們專注於自身時具有的毀滅性。」

    這就是「同理心」的重要。

    p123 「恆星不斷地透過一種稱為核合成的作用,將氫原子核與氦原子核(兩者分別有一個和兩個質子)熔合成較重的原子。」

    我只會想到核融合(而非「熔合」,nuclear fusion),但對照表的是 nucleosynthesis
    如果按照中文維基的描述,核合成只指不同原子核形成的過程,但不一定是來自核融合。

    p.124 「此種行星在其顛峰時期,不僅有能力製造碳和氧等輕元素(離氫和氦只有幾步之遙,我們的太陽內部也曾形成氫和氦),也會製造出厚實如鐵、鎳、鉻等元素。」

    相信是筆誤,應為「形成碳和氧」。

    p.137 「不相容元素剛好包括鉀、銣、鈾在內,全都是放射性元素,因此大陸地殼不僅在主體成分上與其始祖地函不同,從放射性的角度而言,也比地函要熱。」

    除非只是指「大陸地殼的放射性核種含量比地函多」,否則無法理解這個「熱」字。
    但那些元素也不見得全都帶放射性的吧﹖

    p.144 「有愈來愈多的證據顯示,近現代的大陸地殼並非只倖存於暴露出來的太古元結構中,其實早在三十億年前甚或更早以前便已存在,遠在現代型板塊構造可能出現之前。」

    但既然書中提及大陸地殼(花崗岩,相對於玄武岩構成的海洋地殼)有浮力,無法隱沒到地函中,那麼為何大陸地殼不是越來越多呢﹖是否有甚麼機制將之重新融化﹖
    (後面 p.148-150 提及濁流岩[turbidite]把大量大陸沉積物帶到海洋地殼並帶回地函,數量是否真的足夠﹖而且花崗岩之類作為較輕的岩石成分,熔解後不是很快就會回到地面嗎﹖正如 p.151 提及的鈹十。)

    p. 147 「侵蝕作用拆解山岳帶的速率,就跟山岳」帶生長的速率差不多。這是個幸運的巧合,但並非所有行星都得享受侵蝕作用的調節效果。火星上巨大的火山便是明證﹔」

    地球是孤獨的》的其中一個論點,這裡可以當成註腳。

    p.150 「當時濁流岩對地球地殼長期循系統的重要性才獲了解」

    應為「循環系統」

    p.151 「鈹十的半衰期約為十六億年,因此十六億年後就不會再有鈹十存留下來。」

    這裡對半衰期的解釋有錯,半衰期是指原反應物剩下一半所需時間。所以十六億年後應該還有一半的鈹十才對。理論上半衰期永遠不會令數字變成「零」,但就算考慮到實際物質的限制,要接近完全消失也是經歷多個半衰期後的事。(十個半衰期後還有0.098%)
    不知是原文還是翻譯的問題。

    p.162 「在爆發的高峰期,大量的二氧化碳、二氧化硫、氯和氟等火山氣體,會將雨水變成碳、硫、鹽、氫氟的燃燒混合物(在此要停下來想想﹕這些火山噴發物,跟現代工廠煙囪的排放物,並沒有太大的差異)。」

    (環保討論)

    p.175 「奇怪的是,粒線體擁有自己的DNA,與宿主生物本身的DNA分離,自己住在細胞核面……」

    粒線體DNA應該在細胞核「外」面才對。

    p.176 「高度忠實複製DNA的天擇壓力,在前臭氧世界中或許很不錯,至少對生活在淺水中的生物而言是如此(直到今天,藍綠菌還保存了一些所有生物群中最古老的基因序列)。然而,在原生元的早期,當新的地球化學規則建立起來,UV輻射損害基因的威力開始衰退,於是基因創新的能力就變得較為有利。」

    (這也可以跟《右手、左手》裡左撇子和右撇子的基因/演化成因討論互相對照,大自然往往就是需要同時有保守和創新的力量互相平衡。)

    p.178 「原生元第二部分……真核生物的多細胞化,是此一時期最著名的發明,這指的不僅是單細胞連鎖形成珠串(這甚至已見於最早期的太古元化石當中),而是指一種新的、更複雜的身體系統,其內有不同的細胞執行不同的功能。」

    太古元(三十八億到二十八億年前)到原生元中期(約十二億年前),花了十幾、廿幾億年才完成,「多細胞」這一步不可謂不難。

    p.182 「(伯吉斯頁岩中多數的化石物種都屬於節足動物門,現代的昆蟲和史崆最成功譜系的現存者,也都屬於這一門)」

    一般譯為「節肢動物」。

    p.183 「身為地質學家,我感到不得不指出,道金斯遺漏了一個關鍵點—生命之樹很晚才開始分叉,且出現得很是突然,當時樹幹已存在超過三十億年之久。不論數算的是物種還是門,寒武紀中期必然是發生了什麼大事。」

    這可以當成上次Denise跟在下討論的一個注腳。

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    今天又看完《地圖會說話》,請看買時的介紹
    這本沒甚麼特別意見,所以不寫了。反正我還沒空完成《基因或教養》的筆記,而功課又殺到了。

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