《人類科學技術史-201》地理學研究

地理學研究
1.托勒密地理學說的復興

中世紀的歐洲一度像患了健忘癥一樣，經歷了對自然認識史上的大中斷時期。

古希臘學者在運用數學和天文學研究地球方面，已經取得很高成就。如埃拉托色尼已較為準確地計算出了地球的周長，還首先在繪圖時使用東西和南北兩種走向的平行線，雖然他只是使這些線通過一些重要的地點，它們之間的距離也還是不規則的。希帕恰斯進一步提出，可以使這些平行線之間的距離相等，繪制出網格狀的全球地圖。他通過天文觀測來確定地球表面一些點的位置，并把地球表面分成360個部分，即現在所說的"度"。托勒密整理和總結了古希臘的地理知識，寫成《地理學指南》。他采用并改進了地圖的網格體系，還確定地圖上方為北，右方為東，并設計了把地球的球面投影到平面圖上的方法。

但進入中世紀以來，地理知識幾乎泯滅，基督教信仰掩蓋了古代地理學家通過艱辛和嚴謹的努力描繪出的世界面貌：托勒密依據天文資料在經緯線組成的方格上繪出的已知陸地、山川、河海的輪廓，被以《圣經》故事為依據的想象中的世界形狀所取代。地理學已成了神話、傳說和教條的大雜燴。

事實上，在中世紀的學校課程中沒有地理學，連"地理學"這個詞在英語中出現也已是16世紀了。

12世紀中葉，在中國具有悠久傳統的方格地圖制作方法通過阿拉伯人傳到了歐洲，這對于歐洲人重新發現古典地理學起了促進作用。

蒙古的征服和歐亞之間陸上交通的阻斷，使航海探險受到刺激。但對于歐洲人來說，要駛出地中海前往亞洲，中世紀流行的基督教地圖顯然是于事無補的。于是，托勒密的地理學說被重新認識。這是文藝復興時期恢復古代學術的潮流中的一個重要方面。

15世紀初，托勒密的地理學著作被譯成拉丁文，并開始在歐洲流傳。拉丁文譯本的第一次印刷出版是在1475年。很快，托勒密的學說和地圖被奉為經典，受到普遍尊重。但由于托勒密掌握的可靠資料有限，他的世界地圖也就存在一些重大的缺陷，如他對地球圓周的估計大大小于實際，又把亞洲的東部邊緣遠遠向東延伸，從而使亞洲東端與歐洲西端之間未知地區的范疇明顯縮小了。這些錯誤對近代初期的航海探險活動，產生了很大影響。不過，盡管有種種不足，托勒密地理學說的復興，仍應被認為是重建地理學的開端。

2.明斯特爾和克魯弗爾的著作

16世紀上半期，一個德意志學者因其地理學著作而聞名，他就是明斯特爾(1489-1552年）。明斯特爾曾就讀于海德堡大學，后來在巴塞爾大學教授希伯來語。自30年代始，他的一系列地理學方面的作品相繼問世，其中有《德意志記述》、《歐洲地圖》、《新世界》等。他還編纂了托勒密等古代學者的地理學著作。

1544年，他的名著《宇宙結構學：概論》在巴塞爾出版。這是第一部用德語寫成的介紹已知世界的巨著，共分6冊，卷首有24幅雙頁地圖。第一冊的內容是綜述托勒密的學說和介紹對世界的新發現。第二到第六冊分別論述西歐國家、德國、波羅的海國家和希臘、亞洲和"新大陸"、非洲。書中還附有許多木刻插圖，描繪各地自然景觀和風土人情。雖然這部著作使用的有些材料的可靠程度不夠高，尤其是最后兩冊，但它仍反映了當時對地理學的認識水平，且文筆優美，因此，僅德文版就出了40種，還譯成多種歐洲文字出版。

1624年，德意志貴族克魯弗爾(1580-1622年）出版了一部與明斯特爾的《宇宙結構學：概論》類似的著作，書名是《古今地理學引論》，共6冊。第一冊根據托勒密的基本觀點敘述了全球地理，其余各冊分別敘述各地區的地理：第二冊——西歐；第三冊——德國、北歐和意大利；第四冊——東歐；第五冊——亞洲；第六冊——非洲和美洲。對各地區的敘述，主要集中于其地理范圍、地形、地貌、政治區劃的變動以及物產和人種等。這部著作在問世之后的一個多世紀中，是享有盛譽的地理學權威之作，曾有多種版本和譯本。

克魯弗爾在古地理學和考古學方面，也有研究。他認為，古代歷史應建立在可靠的古代地理知識的基礎之上，而獲得這種知識的途徑，除了研究古代文獻之外，就是對古代文明的遺址作直接的考察。他曾游歷歐洲，致力于收集從挪威到意大利這一廣大地區的地形的第一手資料。1616年，他的《古代德意志》一書出版，這本書是以塔西佗的著作為楷模而寫成的。此后，他又著手有關意大利的古地理學和考古學的研究，其成果《古代意大利》在他逝世兩年后出版。他在書中指出了意大利古文獻中所存在的某些錯誤，修正或摒棄了早期羅馬史中屬于傳說的部分內容。

3.卡彭特為地理學定義

任職于牛津大學的英國地理學家卡彭特(1589-1628年）也許是近代第一個明確地為地理學定義的學者。

卡彭特認為，地理學是一門"教導怎樣描述整個地球的科學。"他對地理學進行了正規的學術性研究，對地理學的術語作了嚴格定義，其主要成果是1625年出版的《分兩冊論述的地理學，全球和局部》。

卡彭特把地理學分為全球性的和區域性的。他的著作的第一冊，論述了地理學的定義和分類、地球的引力、地磁、地球運動、地球表面、地球測量和經緯度的確定。在第二冊中，他把一個地方的地貌定義為該地方的大小、邊界、自然特征和性質、地磁、空氣等因素的綜合；探討了地理勘察和地圖繪制的原理、水文地理和導航技術；描述了陸地、河流、山脈、峽谷、平原、島嶼等各種類型的景觀并加以定義；敘述了歷史上著名的洪水和地震，以及國家的地理條件與國民氣質之間的聯系。卡彭特的這部著作是17世紀上半期有代表性的地理學著作，出版后產生了較大影響。在地理學的重建過程中，它占有一個重要的位置。

4.瓦倫紐斯的《普通地理學》

德國地理學家瓦倫紐斯(1622-1650年）在17世紀地理學發展中的作用是不可忽視的。

瓦倫紐斯出生于漢諾威，起先曾學醫，后來改學地理。1649年，他曾出版了一本介紹日本、暹羅和非洲情況的書。1650年，他在28歲的時候去世。但也在這一年，他的杰出的地理學著作《普通地理學》出版。

瓦倫紐斯在廣泛的科學基礎上，創立了普通地理學。他認為，地理學是解釋地球及其各個部分的外表、位置、大小和運動情況的學問，地理學知識所根據的原理，包括純數學的命題、天文學以及經驗和觀察。他把普通地理學分成三部分：關于地球本身的絕對地理學，關于地球同宇宙其余部分的關系所引起的各種現象的相對地理學，關于各個地方相互關系的比較地理學。

他的著作也分成了與此相應的3冊。例如，第一冊包括的內容有：關于地球的外形、地球的運動及其在宇宙中的位置、地球的物質組成；關于各個主要大陸、島嶼、半島、山脈、地峽、礦藏、森林和沙漠；關于各個主要海洋、海灣和海峽，以及湖泊和河流；關于海洋與陸地的轉換條件以及發生過這種變遷的地區；關于地球的各種散發物升騰而構成的大氣現象，等等。

瓦倫紐斯因其《普通地理學》一書而被認為是推動近代地理學發展的主要人物之一，他在一個多世紀里被公認為這一領域的權威。牛頓曾在1672年將此書修訂后出版，并讓聽他的地理課的劍橋大學學生使用。

5.阿格里科拉的開創性工作

德意志采礦和冶金學家阿格里科拉(1494-1555年）被認為是礦物學之父，他在地學研究方面也作了許多開創性的工作。他的《論地下礦藏的源地和成因》、《論化石的性質》、《論金屬》等著作，都包含了他在地學方面的見解和成就。

阿格里科拉最早明確地論述了水和風在自然景觀形成中的作用。他指出，雨水、洪流和江河的沖刷既能造成山坡、丘陵和山脈，又能把它們推倒夷平；強勁的風既可以把砂土聚集在一個地方，也可以把它們刮走。他還解釋了地震和火山噴發的原因，認為地球內部的熱量或某種地下火使地下產生大量水汽并形成巨大力量，當它試圖從最近的地方突破時，就造成了地震和火山爆發。

阿格里科拉探討了礦床的成因，認為地下水侵蝕地球內部的物質，而這些物質在地下水流經的通道中沉積而生成礦石。在《論化石的性質》一書中，他詳細地研究了地殼的成分——當時"化石"這個名詞被用來稱呼從地下發掘的各種物質。他把地下的無生命物質分成兩大類，一類為流體或氣體，一類為礦物。礦物可以是由不同物質組成的混合物，如土、石和金屬組成的塊體，也可以是由同種物質凝結而成的簡單礦物或復合礦物。簡單礦物有4類：土(粘土、白堊、赭石以及其他遇水會變成緊密粘土的物質）、凝固溶液(鹽、硝、礬、硫等遇水會液化的物質）、石(各種寶石）、金屬(金、銀、銅、鉛、錫、鐵等及其合金）。復合礦物指的是那些由兩三種簡單礦物組成，但已完全融合以至其最小部分也包含了其整體中所包含的各種物質。這種復合礦物不同于前述混合礦物，因為混合礦物中每種作為組分的簡單礦物都保留著自己的形態，能夠用火、水、甚至用手把它們分離。方鉛礦、黃鐵礦等屬復合礦物。

阿格里科拉依據礦物的外在性質和形狀、顏色、光澤、味道及溶度和熔度等，對約80種礦物進行了描述和分類，而這中間至少有20種是人們尚未描述過的。