正文 第二十四章 潮汐

盆里靜止的液體,如果不去動它,它就會一直保持靜止。如果沒有什麼不安的機制來打擾海水的平靜,它就會永遠保持靜止。但是這種靜止是會導致海水腐爛的,它們需要不斷地澎湃地涌動才不會腐爛,同時產生無數動物和植物所需的空氣。因此海水的涌動,是造福世界最基本的條件,而大氣層的運動也同樣很有趣。不比空氣少的海水需要猛烈的涌動,才能阻止停滯,從而保證衛生狀況。現在,海水由於大氣、地球附近天體的引力和地球內部熱量的影響而不斷激蕩著。

大氣層的騷亂觸怒了海平面,讓海水發生了運動。如果暴風突然襲來,就會引起海浪相互撞擊,濺起浪花和泡沫;如果暴風夠強、持續夠久的話,就會掀起向海岸平行移動的巨浪,一個接一個,非常有規律,最後破滅在沙灘上。但是這些騷亂隻影響了海面,30米以下的海水還是靜止的,即使是在最強暴風來襲的天氣。在海岸不遠處,最大的海浪也不會超過3米;但是南海的某些部分,例如合恩角和好望角周圍,在最強暴風來襲時,浪高達到了10~12米。這些海浪就像垂直移動的小山一樣,兩個海浪之間都會有又寬又深的距離。在風的打擊下,它們的浪尖會濺起浪花和泡沫,最後在一個足以破壞最堅固的容器的可怕力量的作用下倒塌。

打在岩石上的海浪的衝擊力是大到無法想像的。打在暴露的崎嶇海岸上面的巨浪,甚至可以讓地球產生震動。最堅固的堤壩和防浪堤也會被摧毀,然後沖走,巨大的石頭撒得到處都是,像小石子一樣滾來滾去。就是在海水不斷的作用下,才會有懸崖或者豎直的峭壁,它們都沿著海岸分布。這種峭壁在法國和英國共有的英吉利海峽的海岸隨處可見。這些懸崖不斷地遭受著海浪的破壞,所以經常會有碎片掉進水裡,然後滾來滾去,蛻變成小石子。海洋中越來越多的地方就被這種小石子佔據。歷史告訴我們,輕的房屋、塔、住宅區,甚至是小村,由於受到海水的破壞,不得不被遺棄,現在這些東西都已經深深地埋在了海浪下面。

在海岸的其他部分,海洋為陸地帶來了新的物質,把大量的沙衝上岸,這些細沙被風堆積在一起,形成又長又矮的小山——山丘。法國加萊海峽的海岸有很多這樣的山丘,從布倫的海岸一直延伸;南斯和薩博斯德歐羅尼附近的布列塔尼也有;波爾多到比利牛斯山的蘭德斯海岸的沙丘有240千米長。單單是蘭德斯這部分的沙丘面積就有75000畝。

這些沙丘呈現的是多麼單一的景色啊!從其中一座深度只沒過膝蓋的山丘的頂上看,讓人眼前一亮:延伸到很遠的地方的淡黃色地平線,覆蓋著不均勻的地面,到處都是圓圓的小山丘。站在白得發光的小山丘之間,就會感到迷失,風橫掃它們的頂部,把細沙吹向天空,這跟海浪遭到暴風的打擊時產生的結果很像。我們把它視為跟單一的起伏的巨浪一樣,跟海一樣,不同之處在於:這裡的浪是沙,而且是不動的。沒有什麼能夠打破這種死一般的寂靜,除非有時候上方的海鳥經過發出嘶嘶聲,或者有規律的海浪超越了沙丘的最遠線。

這就預示著:在暴風的天氣,這些魯莽的探險者會跑進這些荒野地帶;然後沙子會被風向上吹,吹到密雲里。像水柱一樣的風沙柱證實了暴風的威力,空氣中到處飄著沙子。當暴風停息時,周圍的區域就改變了:曾經是小山的地方現在變成了山谷,曾經是山谷的地方現在變成了小山。

每一次暴風來襲,沙丘都會向內陸移一點點。從海上吹來的風把小山丘吹進窪地,窪地就變成了小山丘,如此這樣交換,直到最重要的山丘被平鋪在陸地上。同時,大海已經在海岸處堆積了新鮮的物質,提供給另一條沙丘,取代了原本已經形成的。按照這樣的方式,沙丘慢慢地侵入不均勻的陸地,然後給它蓋上一層層厚厚的草木不生的沙層。沒什麼可以用來檢測風、水和沙的持續活動。如果森林也被沙子入侵,它就會被埋沒,只剩下最高點可以看到。甚至是整個村子都會被吞噬,房屋、教堂和其他的一切都消失在沙子底下。在面對這樣的一個敵人時,應該怎樣做呢?這個敵人以不可抗拒的力量堅決前進,每一年就可以獲得20米的耕地面積,但是這不代表什麼,既不是成熟的莊稼,也不是居住者,也不是很美的森林。人類的聰明才智已經找到了控制這種掠奪的方法,而且很簡單:在種植了松樹的地方,山丘就會立起來。

這種由風引起的海浪純粹是偶然的,而且跟風本身的移動一樣沒有規則;除了這些,還有海浪本身周期性的規律運動。這些運動就是潮汐。在一個固定的時間裡,海岸上所有的海水會從海灘退回去,露出之前被海水覆蓋的很大一片地。海水的退回就叫做退潮。過一會兒,海浪又會重新回來,蓋住沙灘。這種移動就叫做漲潮。每6個小時會完成一次退潮或漲潮。因此,在24小時內,會發生兩次退潮,兩次漲潮。

對於不熟悉潮汐的人,肯定會覺得那是很神秘的東西。在固定的時間,沒有明顯的原因,不管是晴天還是暴風雨天,海浪就會停止拍打海岸,然後退回去,就好像海底有個很大的洞把海水都吸回去一樣。這種後退會在離高潮不遠的地方停止,距離取決于海灘傾斜度。這時候在涉水或游泳之前,就可以穿著鞋走在上面,鞋子也不會濕。

我的小讀者們,這對於你們來說是多麼有趣呀:在低潮的時候,穿過海灘,看看退潮之後留在海灘上的小魚和其他小生物,還有亂七八糟的海草、漂亮的貝殼以及光滑的白色小石子。但是不要在這些來自深海的寶藏之間徘徊太久,因為海水會再一次快速漲起來,它的白色海浪會湧上來,同時發出不祥的聲音。有些海岸的潮水的速度連最快的馬也追不上。當它漲上來時,就會迅速覆蓋沙子、小石子、岩石和每一樣退潮時留下的東西,直到打在阻止它進一步前進的暗礁上。

現在讓我們來解釋漲潮和退潮。你們知道不同的天體之間都有引力,特別是太陽對地球的引力,它使地球落向那個巨大的發光體,而地球反過來對月球也有引力。你們應該還沒忘記,在這個引力和物體本身重力的作用下,小的天體就會繞著大的天體轉——地球圍繞太陽轉,月球圍繞地球轉。引力總是相互作用的,也就是說在大點的天體對小點的天體產生引力時,小點的天體也對大的天體有引力,只不過這個引力會小一些。如果地球吸引月球,月球也吸引地球,那麼後者的引力大一些,就會控制它的衛星,但是不可否認的是衛星也對地球產生引力。如果兩個人抓住一根繩子的兩頭,然後往相反的方向拉,試圖把對方拽過中心處,那麼比較強的那個人就會贏。但是弱一點的那個人也在努力拉:他或多或少地也會讓對方移動。月球也是如此:在相互作用力的競爭中,它會讓步於地球,然後繞著它轉;但是在讓步的同時,月球也會引起地球上海洋的騷亂,這是因為海水的流動性使它比固體的東西更容易失去平衡,從而發生移動。

為了更清楚點,讓我們想像一下整個地球全部被水覆蓋,考慮到引力會隨著距離的變大而減小,讓我們想像一下,月亮的引力會對這片浩瀚的海洋產生怎樣的作用呢?在右側的圖中,L代表月球,T代表地球,陰影部分代表海洋。現在,可以清楚地看到月球引力最強時是在A點,最弱的時候是在B點,這點是距月球最遠的。因此,水流就會流向A點,海洋的整體水位就會在這個點和它附近的地方上升。不過,流向引力最強點的水並不是每個地方都一樣的;你可以看到引力最弱時的B點,水位比其他地方都低,這是因為它讓步於衛星對它的引力。這樣讓步之後,海水就會漲起來,與第一次完全相反。但是這兩次的漲潮必須補償相應的水位的下降;不過,水位下降最厲害的是在A點和B點的中間的兩個點,也就是C點和D點,在這兩個點時,月球的引力不是最大的也不是最小的,是介於兩者之間的。因此,引力作用於A點和B點時就是漲潮,在C點和D點時就是退潮。

站在A點的觀察者,月球就在頭頂上。站在B點的觀察者,它和月球之間的距離就是地球的直徑。最後,在C點和D點,月球的位置是在地平線上,在其中一個點上升,在另外一個點落下。月球正下方的海洋會漲潮,同樣,地球另一邊的海洋也會;月球在地平線上時,海水就會退去,不管是東邊還是西邊。由於地球一天的自轉,所以地球的每個部分都會相繼出現在月球下面,或者說月球好像是在圍繞著地球自東向西轉,周期是24小時;而且兩次漲潮A點和B點,肯定有一點是離月球最近,一點是離月球最遠,這是遵循著衛星的似動現象——月球圍繞太陽自東向西轉。當然C點和D點也是一樣的。那麼你可以看到,在24小時內,出現兩次漲潮,兩次退潮,每次漲潮和退潮間隔6個小時。因此我們找到了潮汐發生的原因:是由天上的偉大的時鐘——月球,在控制著。

即使你還不是很清楚我剛剛所講的,但是至少你也對太陽對地球的引力有點印象吧,那個給我們光和熱的巨大天體;你們肯定也納悶:這個巨大的天體,我們行星系的中心,讓地

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