《人类科学技术史-201》地理学研究

地理学研究
1.托勒密地理学说的复兴

中世纪的欧洲一度像患了健忘症一样，经历了对自然认识史上的大中断时期。

古希腊学者在运用数学和天文学研究地球方面，已经取得很高成就。如埃拉托色尼已较为准确地计算出了地球的周长，还首先在绘图时使用东西和南北两种走向的平行线，虽然他只是使这些线通过一些重要的地点，它们之间的距离也还是不规则的。希帕恰斯进一步提出，可以使这些平行线之间的距离相等，绘制出网格状的全球地图。他通过天文观测来确定地球表面一些点的位置，并把地球表面分成360个部分，即现在所说的"度"。托勒密整理和总结了古希腊的地理知识，写成《地理学指南》。他采用并改进了地图的网格体系，还确定地图上方为北，右方为东，并设计了把地球的球面投影到平面图上的方法。

但进入中世纪以来，地理知识几乎泯灭，基督教信仰掩盖了古代地理学家通过艰辛和严谨的努力描绘出的世界面貌：托勒密依据天文资料在经纬线组成的方格上绘出的已知陆地、山川、河海的轮廓，被以《圣经》故事为依据的想象中的世界形状所取代。地理学已成了神话、传说和教条的大杂烩。

事实上，在中世纪的学校课程中没有地理学，连"地理学"这个词在英语中出现也已是16世纪了。

12世纪中叶，在中国具有悠久传统的方格地图制作方法通过阿拉伯人传到了欧洲，这对于欧洲人重新发现古典地理学起了促进作用。

蒙古的征服和欧亚之间陆上交通的阻断，使航海探险受到刺激。但对于欧洲人来说，要驶出地中海前往亚洲，中世纪流行的基督教地图显然是于事无补的。于是，托勒密的地理学说被重新认识。这是文艺复兴时期恢复古代学术的潮流中的一个重要方面。

15世纪初，托勒密的地理学著作被译成拉丁文，并开始在欧洲流传。拉丁文译本的第一次印刷出版是在1475年。很快，托勒密的学说和地图被奉为经典，受到普遍尊重。但由于托勒密掌握的可靠资料有限，他的世界地图也就存在一些重大的缺陷，如他对地球圆周的估计大大小于实际，又把亚洲的东部边缘远远向东延伸，从而使亚洲东端与欧洲西端之间未知地区的范畴明显缩小了。这些错误对近代初期的航海探险活动，产生了很大影响。不过，尽管有种种不足，托勒密地理学说的复兴，仍应被认为是重建地理学的开端。

2.明斯特尔和克鲁弗尔的著作

16世纪上半期，一个德意志学者因其地理学著作而闻名，他就是明斯特尔(1489-1552年）。明斯特尔曾就读于海德堡大学，后来在巴塞尔大学教授希伯来语。自30年代始，他的一系列地理学方面的作品相继问世，其中有《德意志记述》、《欧洲地图》、《新世界》等。他还编纂了托勒密等古代学者的地理学著作。

1544年，他的名著《宇宙结构学：概论》在巴塞尔出版。这是第一部用德语写成的介绍已知世界的巨著，共分6册，卷首有24幅双页地图。第一册的内容是综述托勒密的学说和介绍对世界的新发现。第二到第六册分别论述西欧国家、德国、波罗的海国家和希腊、亚洲和"新大陆"、非洲。书中还附有许多木刻插图，描绘各地自然景观和风土人情。虽然这部著作使用的有些材料的可靠程度不够高，尤其是最后两册，但它仍反映了当时对地理学的认识水平，且文笔优美，因此，仅德文版就出了40种，还译成多种欧洲文字出版。

1624年，德意志贵族克鲁弗尔(1580-1622年）出版了一部与明斯特尔的《宇宙结构学：概论》类似的著作，书名是《古今地理学引论》，共6册。第一册根据托勒密的基本观点叙述了全球地理，其余各册分别叙述各地区的地理：第二册——西欧；第三册——德国、北欧和意大利；第四册——东欧；第五册——亚洲；第六册——非洲和美洲。对各地区的叙述，主要集中于其地理范围、地形、地貌、政治区划的变动以及物产和人种等。这部著作在问世之后的一个多世纪中，是享有盛誉的地理学权威之作，曾有多种版本和译本。

克鲁弗尔在古地理学和考古学方面，也有研究。他认为，古代历史应建立在可靠的古代地理知识的基础之上，而获得这种知识的途径，除了研究古代文献之外，就是对古代文明的遗址作直接的考察。他曾游历欧洲，致力于收集从挪威到意大利这一广大地区的地形的第一手资料。1616年，他的《古代德意志》一书出版，这本书是以塔西佗的著作为楷模而写成的。此后，他又着手有关意大利的古地理学和考古学的研究，其成果《古代意大利》在他逝世两年后出版。他在书中指出了意大利古文献中所存在的某些错误，修正或摒弃了早期罗马史中属于传说的部分内容。

3.卡彭特为地理学定义

任职于牛津大学的英国地理学家卡彭特(1589-1628年）也许是近代第一个明确地为地理学定义的学者。

卡彭特认为，地理学是一门"教导怎样描述整个地球的科学。"他对地理学进行了正规的学术性研究，对地理学的术语作了严格定义，其主要成果是1625年出版的《分两册论述的地理学，全球和局部》。

卡彭特把地理学分为全球性的和区域性的。他的著作的第一册，论述了地理学的定义和分类、地球的引力、地磁、地球运动、地球表面、地球测量和经纬度的确定。在第二册中，他把一个地方的地貌定义为该地方的大小、边界、自然特征和性质、地磁、空气等因素的综合；探讨了地理勘察和地图绘制的原理、水文地理和导航技术；描述了陆地、河流、山脉、峡谷、平原、岛屿等各种类型的景观并加以定义；叙述了历史上著名的洪水和地震，以及国家的地理条件与国民气质之间的联系。卡彭特的这部著作是17世纪上半期有代表性的地理学著作，出版后产生了较大影响。在地理学的重建过程中，它占有一个重要的位置。

4.瓦伦纽斯的《普通地理学》

德国地理学家瓦伦纽斯(1622-1650年）在17世纪地理学发展中的作用是不可忽视的。

瓦伦纽斯出生于汉诺威，起先曾学医，后来改学地理。1649年，他曾出版了一本介绍日本、暹罗和非洲情况的书。1650年，他在28岁的时候去世。但也在这一年，他的杰出的地理学著作《普通地理学》出版。

瓦伦纽斯在广泛的科学基础上，创立了普通地理学。他认为，地理学是解释地球及其各个部分的外表、位置、大小和运动情况的学问，地理学知识所根据的原理，包括纯数学的命题、天文学以及经验和观察。他把普通地理学分成三部分：关于地球本身的绝对地理学，关于地球同宇宙其余部分的关系所引起的各种现象的相对地理学，关于各个地方相互关系的比较地理学。

他的著作也分成了与此相应的3册。例如，第一册包括的内容有：关于地球的外形、地球的运动及其在宇宙中的位置、地球的物质组成；关于各个主要大陆、岛屿、半岛、山脉、地峡、矿藏、森林和沙漠；关于各个主要海洋、海湾和海峡，以及湖泊和河流；关于海洋与陆地的转换条件以及发生过这种变迁的地区；关于地球的各种散发物升腾而构成的大气现象，等等。

瓦伦纽斯因其《普通地理学》一书而被认为是推动近代地理学发展的主要人物之一，他在一个多世纪里被公认为这一领域的权威。牛顿曾在1672年将此书修订后出版，并让听他的地理课的剑桥大学学生使用。

5.阿格里科拉的开创性工作

德意志采矿和冶金学家阿格里科拉(1494-1555年）被认为是矿物学之父，他在地学研究方面也作了许多开创性的工作。他的《论地下矿藏的源地和成因》、《论化石的性质》、《论金属》等著作，都包含了他在地学方面的见解和成就。

阿格里科拉最早明确地论述了水和风在自然景观形成中的作用。他指出，雨水、洪流和江河的冲刷既能造成山坡、丘陵和山脉，又能把它们推倒夷平；强劲的风既可以把砂土聚集在一个地方，也可以把它们刮走。他还解释了地震和火山喷发的原因，认为地球内部的热量或某种地下火使地下产生大量水汽并形成巨大力量，当它试图从最近的地方突破时，就造成了地震和火山爆发。

阿格里科拉探讨了矿床的成因，认为地下水侵蚀地球内部的物质，而这些物质在地下水流经的通道中沉积而生成矿石。在《论化石的性质》一书中，他详细地研究了地壳的成分——当时"化石"这个名词被用来称呼从地下发掘的各种物质。他把地下的无生命物质分成两大类，一类为流体或气体，一类为矿物。矿物可以是由不同物质组成的混合物，如土、石和金属组成的块体，也可以是由同种物质凝结而成的简单矿物或复合矿物。简单矿物有4类：土(粘土、白垩、赭石以及其他遇水会变成紧密粘土的物质）、凝固溶液(盐、硝、矾、硫等遇水会液化的物质）、石(各种宝石）、金属(金、银、铜、铅、锡、铁等及其合金）。复合矿物指的是那些由两三种简单矿物组成，但已完全融合以至其最小部分也包含了其整体中所包含的各种物质。这种复合矿物不同于前述混合矿物，因为混合矿物中每种作为组分的简单矿物都保留着自己的形态，能够用火、水、甚至用手把它们分离。方铅矿、黄铁矿等属复合矿物。

阿格里科拉依据矿物的外在性质和形状、颜色、光泽、味道及溶度和熔度等，对约80种矿物进行了描述和分类，而这中间至少有20种是人们尚未描述过的。