第一章 动态的地球

一旦有人从外太空拍摄一张地球的照片，一种前所未有但无可辩驳的全新观念就要诞生了。

——弗雷德·霍伊尔爵士，1948年

如何在薄薄一本小册子里容纳一个巨大的星球？尺幅千里已显不足，不过倒有两种天差地别的方法可供一试。一种是地质学采用的自下而上的方法：从本质上说，就是观测岩石。数个世纪以来，地质学家们奔波于地球表面，用手中的小锤子探测不同的岩石类型以及构成这些岩石的矿物颗粒。他们先是利用肉眼和显微镜、电子探针和质谱仪，把地壳简化为细小的组分。继而又绘制出不同的岩石类型之间的联系，并通过理论、观察和实验，提出了岩石运动的假说。他们从事的是一项艰巨的事业，提出了不少深刻的见解。地质学家前仆后继的努力构筑了一座理论大厦，为未来的地球科学家奠定了基础。正因为有了这种自下而上的方法，我才得以撰写本书，但这并不是我要采纳的视角。我本意并不想写一本岩石矿物和地质制图指南，而是要为一个星球画一幅肖像。

要观察我们这个古老的星球，还有一个自上而下的新方法，也就是日渐为人们所知的地球系统科学的视角。它把地球看成一个整体，而不仅仅是“现在”这一刻凝固的模样。采纳了地质学的“深时”概念，我们开始把这个星球看成一个动态的系统，由一系列过程和循环组成。我们开始了解它的运作机理。