當繪畫揭示科學探險

劉夕慶

冒險是人類獲得文明的重要渠道之一。總有不少科學探險家，他們對神秘的大自然充滿了敬畏，同時又對未知世界充滿了好奇。他們癡迷于對極端險峻環境和目標的探求，有時甚至不惜付出生命代價，執著于冒險后才能得到的發現。于是，從風云多變的天空到深邃浩渺的太空，從茫茫大海到環球之旅，從噴發的火山到極地探險，處處留下了他們飛越、漂泊、跋涉的足跡和許多令人驚心動魄的探險畫面。

飛上藍天、穿越太空的探險

自古以來，人類就向往像鳥兒一樣自由自在地在天空中展翅飛翔。幾千年來，許多勇士做了種種努力，試圖通過人類自身的力量實現飛行夢想，但均未成功。直到19—20世紀之交，人類才終于依靠發達的科技手段飛上了天空，不僅如此，后來人類還實現了登月和建立太空站等計劃，完成了從前只有在神話中才能實現的偉大壯舉。

由于受地球重力的約束，人類只能在地表上活動。有些人認為人之所以不能飛起來，是因為沒有翅膀，只要造出一個合適的翅膀，人大概就可以像鳥兒一樣在空中飛翔。因此，一些人類飛行事業的先驅，不是摔死，就是殘廢。可是人群中總有一些勇于探險的人在行動。人們最早實現升空靠的是熱氣球和飛艇，它們升空的原理即阿基米德的浮力原理。1782年11月，法國造紙商蒙哥菲爾兄弟受煙火上升的啟發，設計了一個熱氣球。升空實驗在法國引起了轟動，公眾非常渴望看到熱氣球載人升天。1783年11月21日，法國青年科學家羅澤爾和達爾朗德完成了首次載人升空試驗，他們乘坐熱氣球升到了26米的高空。

熱氣球在高空中如不繼續加熱，就會冷卻下來從而自動落到地面。于是物理學家想把氫氣引入氣球中（氫氣的密度比空氣要小）。法國氣球專家、查爾斯氣體定律的發現者雅克·查爾斯于1783年在幾千名熱情觀眾的注視下，進行了第一次上升約914米之高的氣球之旅。

世界上第一架飛機是由美國人威爾伯·萊特和奧維爾·萊特兄弟制造的。從1896年開始，他倆就研究飛行技術，并立志制造一架用引擎驅動的飛機。與其他飛行設計愛好者不同的是，他們一開始就非常重視理論指導，系統閱讀了空氣動力學方面的許多文獻，充分吸取了航空先驅者們的經驗和教訓。

1909年7月25日，法國人布雷里奧駕駛自行設計的飛機飛越了英吉利海峽。他從法國海岸出發，用了36分鐘飛行了42千米，最終到達英國——這是飛機史上的第一次國際航行。

與航空相比，人類航天夢的成功之路則更要漫長。

艾倫·比恩是阿波羅12號上的一名成員，同時也是一位太空油畫家。他用繪畫記錄了自己月球探險的經歷。阿列克謝·列昂諾夫是第一個在太空行走的地球人，同時也是一位不折不扣的藝術家和插畫家。他還是攜帶畫具進入太空的第一人，他在太空中用這些繪畫工具記錄下了他親眼所見的太空景象。

1899年，萊特兄弟通過對鴿子飛行的觀察，得出了第一個重要發現——鳥的橫向平衡是通過翼尖沿橫向軸擺動而實現的，而縱向平衡則由翅膀的前后伸展來保證。這就是后來所謂的“冀尖翹曲”法，它首次突破了前人所開創的固定機翼模式。1903年，他們在第3臺滑翔機的基礎上加載動力機，造出了第一架動力飛行器飛行者1號。當年12月，兄弟倆做了兩次飛行，第一架飛機就這樣誕生了。后來的飛行者3號實際上已經具備了實用效能。萊特兄弟確信，一個飛行器的時代已經來臨，自古以來人類的飛行夢想已經成真。

漂洋過海、環球遠航的探險

中國明朝第三任皇帝朱棣（又被稱為永樂大帝）從1405年開始，啟動了七次兼具探險考察、外交和商貿使命的航海之旅，并任命一位名叫鄭和的官員負責指揮。

鄭和出生于中國邊陲云南省的一個村落。盡管身份卑微，甚至還是一名太監，但他后來卻成為一位外交家、朝廷官員和海軍戰略家。由于在南京制造寶船和率領船隊七下西洋，他還應當是一位探險家。鄭和的第五次、第六次航行是最為艱辛和遙遠的旅程，船隊甚至抵達了東非沿岸的許多地區（索馬里、摩加迪沙和蒙巴薩等）——當地曾發現過中國15世紀制造的器物。

《物種起源》的著者、英國人達爾文長達5年的環球科學歷險在科學史上極有意義。在貝格爾號艦上的科學旅行，使他大大開闊了眼界，并最終創立了生物進化論。當他在南美洲自北向南看到動物親緣關系相近的種群逐漸變化時，一切就很清楚了，因為這只有用“物種在逐漸地發生變異”才能解釋這類事實。通過長期觀察動植物的生活情況，他對于到處進行的生存競爭有了深切了解，因此他頓悟到，在這些情況下，適于環境的變種將會被保存下來，不適的必將被消滅——其結果就是新種的形成。

18世紀60年代末，又一位航海探險大家登上了歷史舞臺，他就是英國人詹姆斯·庫克。他在奮進號航船上繪制新西蘭地圖的探險經歷成為了探險史上的佳話。庫克指揮奮進號以沿著海岸線前進而不觸碰海岸的方式（實際上這種船只以動態航行的方式充當了科學觀測的儀器）推斷出了海岸線的基本輪廓，繪制出了陸地海岸圖。這里，船只不僅充當了科學實驗的儀器、運載實驗儀器的容器，也充當了科學研究的重要地點。

深入山地、觀察火山的探險

馮·洪堡是一位出生于德國柏林的博物學家和探險家。1799—1804年，他和艾梅·邦普朗在南美洲探測未知大陸。在安第斯山脈，他們試圖攀登高約6100米的休眠火山欽博臘索山，但未到達頂峰。作為這次經歷的一個結果——他們第一次描述了高山病。往南走，他們驚訝地看到海岸線的迅速變化——從厄瓜多爾潮濕炎熱的熱帶叢林轉變為秘魯的沙漠。洪堡還做了許多海上和陸地的溫度記錄，發現有一個冷洋流向北移動，并控制了沿海的氣候，這就是洪堡寒流，現在叫作秘魯寒流。后來他們穿越中美洲，倡議開辟一條運河連接大西洋和太平洋。

1828年，英國杰出的地質學家萊爾開始著手寫作一本展示他的觀點并帶有大量證據支持的地質學名著《地質學原理》。為了尋找支持性證據，他有時必須進行一些探險性的收集證據素材的工作。

《地質學原理》第一卷發表于1830年，1832年和1833年他完成了《地質學原理》的第二卷和第三卷。其中，他關于地球巨大年齡的觀點給人們留下了深刻印象——在此，他讓支持性證據為自己說話。萊爾的成就是把地質學放在一個嚴格的科學立足點之上，大力宣稱當前起作用的同一法則也控制著過去的年代——正像物理學定律一樣。當然，它們都要有事實證據的支持，而地質學、地理學觀點的許多支持證據都要來自于深入山地、觀察火山的探險。

事實證明，科學探險雖然充滿未知和荊棘，但它卻以滿足人們的好奇心及不同途徑、多姿多彩的目的地為誘惑，吸引了眾多敢為人先的勇士們去探究。他們中間不乏畫家和喜愛繪畫的人，否則，我們也不會在此欣賞到這些兼具科學性與藝術性的繪畫作品了。

（責任編輯/岳萌 ?美術編輯/劉強）endprint