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日志

 
 

问道陈荫祥  

2015-07-17 14:25:07|  分类: 《天下》2015年第 |  标签: |举报 |字号 订阅

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问道陈荫祥 - 休闲读品杂志社 - 《休闲读品·天下》网易官方博客

陈荫祥,教授级高级工程师,陕西长安人,1933年生,1953年毕业于北京地质学院,毕业后又在莫斯科大学、全苏地理研究所、矿藏所、列宁格勒学习航空地质两年。回国后长期从事区域地质矿产、航空遥感地质调查研究工作,曾任地矿部地质遥感中心总工程师。1957年起,参与创建中国航空遥感专业。1976年提出“地球的圆涌构造与深源高能强爆热动力论”“地质能源、矿产、环境、灾害地内高强热动力链统控论合”“石油天然气深源高能聚合”“地气控制天气、地气涛动是构成灾害气象的主因背景”等理论。主持《地质词典》《地球科学大辞典》中遥感地质学科的编纂。著有《地球的圆涌构造与深源高能强爆热动力学》《核动力地球学》等专著,发表论文及专题报告200多篇。

 

 

文/李寻

 

1

    初读陈荫祥先生的著作(《地球的圆涌构造与深源高能强爆热动力学》和《核动力地球学》),有恍兮惚兮之感。书中直击本质的洞见与力不从心的解释搅在一起,一时让我无法理清头绪。看得懂的一部分,觉得如空谷足音,已开辟出一片全新的天地;看不懂的一部分,又使人如坠云里雾里,找不到寻常科学著作应有的清晰与可靠。

于是,前去拜访先生,当面请教。

    先生的教诲一如其著作:清晰处揭示着深刻的真理,浑浊处如汪洋大海,隐藏着太多言说不清的秘密。

    只能回来再想,再悟!

    如此学思近半年有余,算是略有心得,撰成此文,就教于读过先生之书的同道。

2

    陈荫祥先生,陕西长安人,1953年毕业于北京地质学院地质专业,19551957年到苏联,受教于莫斯科、列宁格勒各相关院校,专门学习遥感,那时还不叫遥感,叫“航空地质学”。1957年回国后,在北京地质学院开设一门新课“航空地质学”,后来又在地质部、中国航空物探遥感中心从事遥感工作,曾任国家地质遥感中心总工程师,是中国遥感科学的创始人之一。遥感是陈先生治学的起点与知识本底,我们就从这里说起。

    遥感,最先起源于航空照相,说白了就是从飞机上给大地拍照片,再通过航空照片(简称航片)上的信息分析地下的地质情况,所以,叫航空地质学。后来,有了卫星,从卫星上给地球拍照片,就是卫星照片(简称卫片)。再后来,有了光学照相机之外的非可见光探测器,如红外谱段、紫外谱段、微波谱段探测器,现在已经是扫描式的全数字成像多光谱传感器,所获得的资料超出可见光图像之外,故称为遥感(Remote Sensing),即远距离观测之意。

    从飞机或卫星上往地上看,和在地上看地上有何不同?

    不同多了去了,我们只拣最突出的两点来谈。

    1. 能看到地理现象的全貌。

    比如看山、看河,以前人们在地上,无论是站在多高的山峰之上,能看到的只是个很小的局部,那时的地图是根据在地表上局部的测量数据一点一点拼起来的,与实际地貌相比,差距很大。只有在飞机上和卫星上才能看到山脉与河流的全貌,根据航片和卫片重新绘制的地图,更接近真实的地貌形状。

    2. 能看出宏观尺度上的颜色差异。

    颜色差异(术语叫色调特征)是遥感分析的重要基础之一。人们在地上一个局部点所看到的颜色范围有限,看不出不同颜色区域的范围及颜色差别的原因。从空中就不一样,能看出大面积颜色不同的地表区域。地表颜色的不同可能意味着很多的内涵,比如可以区别出花岗岩还是玄武岩,还可以用于探矿。举最简单的例子,露天铁矿、露天煤矿为暗色或黑色色调,石灰岩、铝土矿的开采场为浅色调。石油天然气聚集区也有很多特征,可以由遥感看到,比如岩石的颜色变化,或地球排气异常等。

    陈荫祥先生从事遥感工作多年,所看到的航片、卫片、非可见光谱转换图像不计其数,他又是学习地质学出身的,看来看去,看出了一个大门道:所有的地质构造都是圆形的。基于这种观察,他于1978年就提出了“地球圆涌构造”这样一种全新的地质构造学概念。

    如果多比较几幅中国地形图就会发现,中国的主要山脉被画得越来越“弯”了。这实际上就是由于遥感技术的应用,使地图越来越接近实际地貌了。原来,我们对山的概念,甚至对盆地的概念,都是一条直线,这是与当时的观察条件密不可分的,无论一条山脉的实际走向如何,对于站在某个山脚下的人来讲,它就像一堵平直的墙。因而,线条切割出的块体就成为制图时的潜意识。可从天上往下看,尤其是从太空往下看,就不一样了,山脉和盆地都是一种环形构造。这种事实,使陈先生做出了“圆涌构造”的判断。

    最初的地质学其实也是起于观察。人们观察到了不同地层的颜色差别,不同地层中埋有不同的生物,于是提出“叠复律”(即老地层总是被新地层所覆盖)和年代地层学,又根据山脉或深谷岩石的剧烈起伏、破碎而平地岩石平整稳定的现象提出“槽台说”。笔者推测,板块说也是基于线性地块的绘图观念产生的,无论是早期的魏格纳,还是1960年代提出现代板块学说的勒比雄(法国)、摩根(美国)、麦肯齐(英国)等,所面对的都是别人已绘制好的地图,他们都没有从太空鸟瞰过地球的全貌,所以,线性构造成为他们一种本能的观念。所谓“构造带”“缝合线”“构造线”这样一些线性概念,充斥了他们的脑海。他们其实是根据人类一个一个局部点测量出的数据拼接出的地图来想象大地构造的,简言之,板块是以线性切割或拼接为特征的地貌单元,而这与实际情况,谬之千里。

    陈先生阅读卫片航片无数,发现无论多大尺度上的可以称之为构造的地质体,在地貌上都是圆形的,就像从地下涌上的一圈圈环形波浪,所以命名为“圆涌构造”。证据当然极其充分,他的著作所附的大量图片可以说明一切。

    对地质构造环形特征的认识,已在学界取得了共识,笔者所翻阅的数种地学遥感教科书中,都承认“圆形”(或环形)构造的存在,甚至可以简单地说,从遥感分析的角度看,只有环形和线性两种构造,而且是以环形构造为主。

    地球圆涌构造理论对传统地质学具有颠覆性的杀伤力。首先,它否定了直到现在风头仍健的板块学说。按照陈先生的看法,就不存在大型地块漂移的事实,自从地壳形成以来,各地块基本上就是呆在原地没动,地貌上有过变化,有隆有降,有海进海退,但没有地块漂移。地貌上和构造上的变化主要是在当地的隆升或坳陷,当然有一定的水平变化,但其范围不大,大致可以理解为某一高地推薄后的水平延展。其次,他对传统的沉积学、年代地层学、盆地演化学提出了挑战。按照传统沉积学的说法,一个盆地是由一个个年代地层层层叠加上去的,其推演出的历史是盆地缓缓下沉,四周的山脉缓缓隆起,山上风化的岩石被雨水、风、河流搬运到盆地中,形成一层又一层的披覆盖层。据陈先生的圆涌构造理论,盆地是一次次地下高能量物质爆炸后的产物,也许是一次最大的爆炸形成了盆地的基本轮廓(如塔里木盆地、准噶尔盆地、四川盆地现在的边缘轮廓),盆地就是爆炸形成的弹坑,周边隆起的山脉是弹坑的唇缘,盆地里第一批沉积覆盖物是被爆炸抛上天空又降落的石砾粉尘,而弹坑底部,爆炸时高热已使岩石熔化,冷却后形成结晶基底。此后,盆中又发生过多次小规模的爆炸(相较初始这次爆炸而言),形成盆地内部隆坳不平的现象,而每次爆炸落下的碎石粉尘,是每个年代地层的主力部分,尽管也有风化搬运的沉积过程,但那只是在后期,地球逐渐稳定后才成为主要作用(上述描述有一部分来自陈先生的原作,另有一部分来自曾雄飞先生的“爆炸地质动力学理论”,好在陈先生也接受了曾先生的“新原子论”和“爆炸地质动力学”,所以,笔者的复述当去陈先生之原意不远)。这种挑战是强有力的。因为事实上,没有一个盆地能与传统地质学说的解释对得上,以盆地的沉积层和基底为例,没有一个盆地的沉积序列是连续的,总是存在着不连续的年代地层缺失,即所谓地层不整合,也没有一个盆地的基底是清晰的,每个盆地的基底均有洋壳说、陆壳说、洋陆拼合说等诸多说法。而且,几乎所有的盆地都是叠合盆地,可能是盆上叠山,又可能是山上叠盆。这些复杂的状况说明传统的隆降与沉积解释模式难以成立,而分期次的爆炸倒是更有解释力。

    如果将板块学说和传统沉积学、地层学尽行颠覆了的话,传统地质学已经不复存在了,从这个意义上说,地球圆涌构造学说具有革命性的意义。

3

    截止到上述内容,陈先生的学说是清晰的、透彻的,有充分的事实依据和雄辩的逻辑说服力。但陈先生并不满足于此,他一定要追问:形成这种构造的原因是什么?这种追问让他的学说走向深刻,也走入混沌。

    他推算过,形成一个直径800m,深100m的圆涌爆炸环境,需要10001600颗百万吨级核弹的冲击能量,而要形成一个直径20km的盆地,断裂半径36km,需要20万颗100万吨级的核弹。直径20km的盆地面积也就是300多平方公里,非常小,相当于某些山区县城中的那一块盆地。人类目前的核弹库总量也没有20万枚100万吨级的核弹(大约只有不到2万枚,这个推算让我觉得说核战争能毁灭地球的说法确实是个讹诈)。而要炸出个直径300km的盆地,需要239亿颗核弹,这样规模的盆地,地球上多了去了,形成这些盆地的巨大能量从何而来呢?

    为了解释这种构造的能量来源,陈先生几乎收罗了一切有助于说明问题的学说,如地幔柱、核聚变、暗物质等等。这些解释各有出处,但也各有其适用范围,如果用之解释圆涌构造的成因,则有诸多可以讨论之处,很难形成有说服力的逻辑。

    这,就是我所说的陈先生学说的恍兮惚兮之处、混沌之处。

4

    “我的数、理、化基础不好,我明明看到了事实,可是,就是说明不了原因”,陈先生如此叹息。

    其实,不是陈先生的“数、理、化”基础不好,而是现在的“数、理、化”基础科学还没有能解释他所看到的现象的理论。陈先生已经浏览遍了当代基础科学的各个前沿领域(从他的采访录中,读者能领略到这一点),引用了一切搭点边的基础科学理论,但就是没有一件称手的“解释工具”。

    这不是基础科学的无能,而是观察手段发展太快了所致。

    遥感科学是上世纪五六十年代才出现的新兴学科,在短短数十年间,人类已经向太空发射了2000多颗遥感卫星,收集了海量的观察数据,遥感的技术手段不断升级。也就是说,通过遥感,人类看到了太多以前没有看到过的东西。由于这些东西以前没有看到过,就没有基于看到而产生的思考,自然也就没有发展出对其解释的物理、化学、数学理论。

    观察是科学发展的前提,大量新的观察手段发现的前所未有的事实,正呼唤对它更有逻辑力量的理论解释,这是新的科学革命的巨大牵引力。

    当然,观察还在继续发展,特别是观察手段的快速发展,已经让一大批科学界的从业人员疲于奔命。就遥感科学而言,笔者所翻阅的大学教科书,主要内容在于介绍各种观察技术,而对于观察结果的分析寥寥无几,从思想深处,遥感界的科技工作者认为解释是别的领域的科学家的事儿,自己的专业工作是获取更多的观察资料。可是,一是观察到的新资料太多,二是由于专业和体制所限,这些观察到的海量数据都被锁在遥感部门的档案柜中,别的领域的科学家还看不到,这就导致了理论思考落后于现象观察的局面。

    相比之下,陈荫祥先生是个绝对的异类,他跳出学科限制的藩篱,放弃了他早已得心应手的观察本行,进入他认为存在着知识短板的“数理化”基础科学领域,全力探索能解释这些新观察结果的新理论。这位中国遥感科学的创始人对那些对外行来说高深莫测的观察手段熟悉得都有一些不屑一顾,他甚至略有夸张地对笔者说:你训练个三五十天,就能达到专业水平。而要解释清楚背后的原因,可就难了!

    是啊!他已进入一个前无古人的境界,面对着一片鸿蒙未开的混沌之地,思考的难度是多么巨大!

5

    “恍兮惚兮”这个词来自中国古代最有智慧的经典著作,老子的《道德经》。

 

    原文                                              今译 

    孔德之容                                  大“德”的内容

    惟道是从                                  在于它与“道”一致

    道之为物                                  道这个东西

    惟恍惟惚                                  没有固定的形体

    惚兮恍兮                                  它是那样的恍惚啊

    其中有象                                  恍惚中却有形象

    恍兮惚兮                                  它是那样的恍惚啊

    其中有物                                  恍惚中却有实物

    窈兮冥兮                                  它是那样的深远暗昧啊

    其中有精                                  深远暗昧中却涵着极细微的精气

    其精甚真                                  那精气是绝对真实的存在

    其中有信                                  其中有丰富的信息

    自古及今                                  自有时间以来

    其名不去                                  这个东西就存在,它从来没有消失

    以阅众甫                                  告诉我们万物从它那里来

    吾何以知众甫之状哉                        我何以知道万物开始时的状况呢

    以此                                      就是如此

 

    陈先生的学问也进入了这种境界,他在一片混沌之中看到了其中有形的“象”“物”“精”“真”“信”,但中间又隔着一些恍兮惚兮的云雾,他想拨开这些云雾,又有些力不从心。那的确是很难,因为他已超乎技、近乎道,换句话说,是超出了通常的技术科学范畴之外,进入科学哲学的领域,他所做的工作是问道于天!

    何谓道?老子也讲过:

 

    “有物混成

    先天地生

    寂兮寥兮

    独立不改

    周行而不殆

    可以为天下母

    吾不知其名

    字之曰道

    强为之名曰大

 

    人法地

    地法天

    道法自然”

 

    全段通俗易懂,不用再今译了,译了反而不好。最后一句要啰嗦一下,“道法自然”不是“道就是大自然”的意思,而是“道以它自己为法则”,用西方的语言来说,就是“终极实在”,就是“上帝本身”!

    而科学的最高境界,也不就是如此吗!Ω

 

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