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表和内部，就分别形成孤峰、峰林 （石林）、天生桥、落水洞、溶沟溶洞、
暗河暗湖、钟乳石、石笋、石柱等各种奇特的自然景物。例如云南的石林，
千峰竞秀，有“天下第一奇观”之称；厂西的奇峰异洞，千姿万态，素有一
桂林山水甲天下，阳朔山水甲桂林”之誉。岩溶地貌不仅可以交织成各种美
丽的风景，而且更重要的是它对生产建设和国防建设有密切的关系，为了利
用和改造岩溶地区的自然条件和资源，必须对岩溶地貌的成因、分布和发育
规律进行实地考察研究，以提供科学依据。我国明代末叶杰出的地理学家和
旅行家徐霞客就是世界上岩溶地貌考察的先驱。
徐霞客 （1586～1641）是江苏江阴人，自幼立志遍游五岳，博览祖国壮
丽山河，探索大自然奥秘。他从22岁起到56岁逝世时为止的34年中（1607～
1640年），持续旅行考察16次；不避寒暑，不畏艰险，不信鬼神，百折不
回地游历考察了江苏、安徽、浙江、山东、河北、河南、山西、陕西、福建、
江西、湖北、湖南、广东、广西、贵州和云南16个省（区），并把考察到的
有关地理、地质、水文、动物、植物等方面的实地情况和见解，以日记体裁
写成一部《徐霞客游记》。这是我国最早的野外考察记录和优秀的地理著作
之一，它以优美的文字生动地描述了各地的自然景色、山川源流和风土文物，
并试图探索揭示自然界发展变化的规律。游记还记述了在考察旅行中和各种
困难作斗争的情况。他最后一次“万里遐征”，是对西南岩溶地区的考察
（1636～1640年），所记资料占全部游记的十分之八，是游记中的精华部分。
《徐霞客游记》不仅是我国历史上的一部内容十分丰富多采的文化典籍，而
且在世界科学史上也占有重要地位。
徐霞客对岩溶地貌所作的考察和描述，比欧洲人爱士倍尔的工作 （1774
年）要早 130多年，他对岩溶地貌的分类也比欧洲人瑙曼的研究（1858年）
要早220多年。他对我国西南各省岩溶地貌作出了详细的记述和独到的分
析。
比如说，岩溶地区由于地表水和地下水沿缝隙逐渐流入进行溶蚀，造成
地下裂隙和空洞。后来地面崩塌成圆洼地，积水就成池塘。圆洼地按大小不
同和底部有无池塘，分成各种类型，徐霞客游经贵州普安，记述过这些现象：
“从岭头升陟，其上多中洼之岩，大者盘壑为田，小者堕穴为阱。”（黔游
日记，崇帧上一年四月二十九日）在云南嵩明的梁王山考察时，他写道：“冈
头多中陷之坎洼地，枯者成眢，潴者成天池。”（滇游日记，崇祯十一年九
月二十九日）
岩溶地区，地下水侵蚀溶解，造成发达的洞穴系统和地下水道，徐霞客
对此作了许多考察，他说阳朔有“飞流下捣，不见下流所溢……盖地穴潜通
也”。他还指出北盘江“水多悬流穿穴，故鲜核其源流也”。（粤西游记，
崇祯十年七月十九日）对石灰宕溶洞，他考察过100多个，对每个洞的调查
都很仔细，从倒悬洞顶的钟乳石到耸列洞底的石笋，都有生动描绘，有时还
采取岩石标本作进一步研究，对考察过的岩洞大都记有方向和高深宽窄的数
字。例如 1637年他对桂林七星岩溶洞的考察，就为研究石灰岩溶洞提供了
一个先例，他先后两次深入这个巨大而复杂的溶洞，在既无助手，又无仪器
的情况下，凭着丰富的实践经验，目测步量，对这个地下“迷宫”中的15
个溶洞的分布、规模、结构和特征作了细致的叙述和分析。1953年中国科学
院地理研究所对七星岩溶洞进行勘察和测量制图之后，证实了徐霞客当时观
察和记述的正确性。可见《徐霞客游记》中许多考察记录和重要发现，直到
目前仍可供我们研究岩溶地貌时作对比参考，也为我们在岩溶地区进行农
林、水利、工业建设和开发交通、矿业提供了丰富的有价值的资料。
徐霞客对于溶洞溶解的石灰石，形成钟乳石或石笋，都有生动的描绘，
对于岩洞、钟乳石和石笋的成因，已有独到的见解，他指出岩洞是由流水作
用形成的，钟乳石是由石灰岩中的水滴下后水分蒸发、石灰质凝聚而成的。
他在记述云南保山的水帘洞时写道：“崖间有悬于虬枝为水所淋漓者，其外
皆结肤为石，盖石膏日久凝胎而成。”（滇游日记，崇损十二年七月八日）
这里说的“盖石膏日久凝胎而成”，即指明了钟乳石的成因。在当时尚无化
学分析的条件下，他已观察到钟乳石是由于含钙质的水滴蒸发后，钙质附着
洞顶，逐渐凝结聚集而成这是难能可贵的。他在解释了落水洞的成因及其与
伏流、水系的关系后，正确的指出了地下河道的顶棚陷落，可在地面形成圆
洼地、峡谷或天生桥。
经过水的长期溶蚀，由于裂隙、落水洞、洼地等的发展扩大，溶洞、地
下河道等的崩塌，使地面变得高低不平，最后被分割成无数并立的峻峭山峰，
称为峰林（石林），这是岩溶地貌最显著的特征。他从桂林舟行到阳朔途中，
对看到的峰林地貌，曾这样描述：桂林附近的峰林“诸峰分峙叠出，离立献
奇……倒插水中，直如青莲出水，各欲独上”。“南三十里，则龙头山复铮
铮骨立，而阳朔四周，又攒出碧莲玉笋世界矣。” （粤西游记，崇祯十年五
月二十二日）
徐霞客在经历了桂、黔二省的岩溶地区绕行云南东部再折至滇、黔、桂
交界的罗平时，他在总览西南各地岩溶地貌的基础上，对西南地区峰林地貌
的分布，作出了对比分析，写道：“遥望东界遥峰下，峻峰离立，分行竞颖，
复见粤西面目。盖此丛立之峰，西南始于此，东北尽于道州（今湖南道县），
磅礴数千里，为西南奇胜，而此又其西南之极云。” （滇游日记，崇祯十一
年八月十八日）对云南罗平的峰林，这样写道：“罗庄山在城（指罗平）东
南六十里，其山参差森列，下多卓锥拔笋之岫，粤西石山之发轫也。”（滇
游日记，崇祯十一年八月十八日）由此可见徐霞客在描述岩溶地貌的基础上，
还试图深入研究岩溶地貌的分布发育规律。
徐霞客对岩溶地貌的考察记录，是世界上第一部考察岩溶地貌的科学文
献，早在300多年前他对岩溶地貌成因的解释，和今天的科学原理基本相符。
毛泽东曾提到徐霞客徒步遍游西南并发现长江上游的故事，对徐霞客及其《徐
霞客游记》给予高度的评价。徐霞客不愧为一个向自然界开战、向地球进军
的先驱者之一，他为我们开发岩溶地区提供了很有价值的研究资料。
徐霞客的一生几乎全部从事于地理考察的野外旅行，是同自然界各种艰
难险阻战斗的一生。
徐霞客生活的明朝末叶，一方面是封建统治阶级已经到了腐朽的阶段，
政治腐败，阶级矛盾十分尖锐，农民起义风起云涌，反动统治摇摇欲坠，封
建统治阶级为了挽救残局，疯狂镇压人民；另一方面在封建社会内部已经孕
育着资本主义的萌芽，徐霞客的故乡江浙一带更是当时资本主义萌牙较早的
地区，随着生产、贸易和交通的发展，要求对自然条件、自然资源，进行详
细的了解，探索自然规律，徐霞客的地理考察正是符合了这个时期的要求。
他对功名淡薄，断然不求仕宦，不慕权贵，走上了自学勤功，博览群书，探
索自然的科学道路。他不仅阅读了大量古今史书和地理书籍，而且特爱旅游、
地志、山海方面的书籍。他反对死读经书。因为，在徐霞客之前，有关地理
书籍的传统写法，记载的大多是疆域沿革、建置风俗等，而对山川岭流介绍
很少，至于各种自然地理现象，涉及更少，且在传统经典中记载的地理事实，
有许多谬论流传，以误传误，徐霞客曾严厉批判这些作者们是“彼不辨端末
巨细，悍然秉笔，类一丘之貉也夫”！他立志“朝碧海而暮苍梧”，“欲问
奇于名山大川”，进行实地考察。几十年如一日，几乎年年外出，获得了许
多超过前人的新见解。他所写的《徐霞客游记》与过去的地理著作大不一样，
完全是根据野外考察的资料，按照自然界本来的面目而写成的。
徐霞客坚持自发的唯物主义倾向，批判认为岩溶地貌是“天开神凿”的
谬论，指出自然界充满着矛盾，有旺盛的活力，山的形状不是一成不变的，
而是有着各式各样的差异、变化和发展，流水也会劈开山岭，侵蚀岩石而造
成多种多样的地貌。他在考察中常遇到一些罕见的独特的自然现象 （例如对
云南腾冲的火山和地热蒸汽的考察），他从不信鬼神，不畏天命，而是仔细
观察，如实记载，以自然界本身来说明自然界，从而作出了科学记述。有一
次在湖南茶陵考察麻叶洞时，有人对他说，此洞有“神龙奇鬼”，非有降鬼
伏神法术的人不敢进入，徐霞客听后，一笑置之，仍然带着火炬人洞仔细考
察。一部《徐霞客游记》同时就是同神学迷信和唯心主义作斗争的科学记录。
徐霞客在地理考察旅行过程中不畏艰险、不怕困难的精神也很突出。在
长期的野外考察中，他“不避风雨，不惮虎狼，不计程期，不求伴侣”，“旅
泊岩栖，游行无碍”。他经历的波折，遭遇的危险，不胜枚举。他为了探索
自然规律，凡登山总是尽力登上最高峰；凡探洞总是到达最深处，凡研究河
流总是尽力追溯河源。在探索广西融县的龙洞时，落入深潭几乎淹死。在考
察融县真仙岩暗洞时，曾跨过不见首尾的巨蛇，冒着极大的艰险。在辛苦跋
涉一天之后，即使晚上露宿于破壁枯树下，牛栏猪圈旁，为了把当时的考察
及时记下来，也要点燃油灯或枯草来写日记。徐霞客这种不避寒暑、不畏艰
险、勇于探索大自然奥秘的顽强精神，显示了一个科学工作者献身科学的大
无畏气魄，使他在科学上取得了丰硕的成果，正如马秀思所说：“在科学上
没有平坦的大道，只有不畏劳苦沿着陡峭山路攀登的人，才有希望达到光辉
的顶点。”
正邪的争斗
拉普拉斯和 《宇宙系统论》
19世纪下半叶，英国伟大的科学家牛顿，在当时生产实践和实验的基础
上，集前人力学知识之大成，奠定了古典力学的基本体系，把力学这一门古
老的学科，推到了一个新的高度。人们运用牛顿力学的原理，在自然科学和
工程技术的领域中，不断获得可喜的成功。到了19世纪初，牛顿力学已经发
展成为一门理论严密，体系完整的学科。
由于牛顿力学的光辉成就和日臻完善，使得一些科学家踌躇满志，傲然
自得起来。他们认为，牛顿力学是阐明宇宙一切奥秘的“完美无缺”的理论，
没有什么自然现象是牛顿力学所不能解释的，一旦人们掌握了牛顿力学，科
学的真理就被穷尽了。不少人觉得，科学理论的大厦业已建成，日后的科学
除了对已有的理论进行修修补补之外，似乎已经无事可做。科学家的任务至
多也只有在已知规律的公式的小数点后面加上几个数字罢了。在持有这种想
法的人群中，法国著名的科学家拉普拉斯就是典型的一个。
拉普拉斯出身于法国诺曼底半岛的一个农民的家庭，由于家境清寒，靠
亲朋的资助才得以求学。18岁时，拉普拉斯来到巴黎谋生，把一篇关于力学
原理的论文呈递给当时的大科学家达朗贝尔审阅，受到了达朗贝尔的器重。
经达朗贝尔的推荐，拉普拉斯进了巴黎军事学校，担任数学教师。在他教过
的学生里面就有拿破仑·波拿巴。
拉普拉斯在数学和天文学方面曾作出过卓越的贡献。著名的康德—拉普
拉斯星云说，由于拉普拉斯的《宇宙系统论》一书的发表，才发生广泛的影
响，而且他对宗教的态度比牛顿、康德更为激进。
在天体演化学说中，拉普拉斯抛弃了牛顿把宇宙间天体运行的动因归之
于“第一推动力”的观点，大胆取消了“上帝”的作用。在拉普拉斯的主要
著作《天体力学》发表之后，有人告诉拿破仑说，在这本著作中拉普拉斯没
有提到“上帝”的名字。有一次，拿破仑对拉普拉斯说：“有人告诉我，你
写了这部讨论宇宙体系的大著作，但从不提到它的创造者。”拉普拉斯挺直
了身子，率直地回答道：“陛下，我用不着那样的假设。”
不仅如此，在天体运动的过程中，拉普拉斯也不许“上帝”来干涉，牛
顿虽然很早就解决了太阳系中各个行星的运动问题，但是在回答天体运动过
程中，是否会出现由于某些扰动而造成整个太阳系的“事故”问题时，牛顿
却再一次引进“上帝”的概念。牛顿的答案是，在太阳系的运动恢复正常而
免遭不幸。拉普拉斯却截然相反，他认为根本用不着“上帝”来帮助，拉普
拉斯根据准确的计算指出，太阳系的运行是绝对准确有序的，不可能出现任
何危机。这个论断否定了“上帝”对太阳系进一步干涉的权利，这在当时是
有进步意义的。比起牛顿、康德来，拉普拉斯是更为彻底的唯物主义者，不
愧为18世纪至19世纪期间的一位战斗的无神论者。
然而，拉普拉斯却对古典力学过于迷信了。他把牛顿关于机械运动的理
论，推广到一切现象里去，把整个世界都纳入一个机械的图像之内，企图把
一切运动都变成机械运动，完全抹杀高级运动与低级运动、复杂运动与简单
运动之间的差别。拉普拉斯进而认为，世界上一切事物，由太阳系中的行星
到人的身体内的原子，都准确地遵从着相同的力学规律，因此，任何物理现
象都必须由牛顿力学作出最终的注释。
1812年，拉普拉斯提出了他的著名的“神圣计算者”的观点。拉普拉斯
认为，如果在创造世界的时候。存在于自然界的一切力量和自然界各个组成
部分的详细状态，被一个智慧渊博的“神圣计算者”全部掌握，那末，他就
可以“用一个公式来概括宇宙中最大的物体的运动和最微小的原子的运动，
也就是说，没有任何东西不是智慧者确切知道的，它对于未来的东西如同对
于过去的东西一样了如指掌。”因而，“神圣计算者”能够预见整个宇宙在
无论多少世代以后的一切事情。
在拉普拉斯看来，古典力学已经成为“终极理论”，有了它就能穷尽一
切真理。拉普拉斯说：“可以想象，关于自然的知识达到这样一个水平：整
个世界的过程都可以在一个简单的数学公式中表现出来，从一个联立微分方
程式的巨大系统中，宇宙中每一个原子的运动的位置、方向和速度都可以在
任何瞬间中计算出来。”既然未来的一切皆可预先卜知。那么，科学理论自
然就没有发展的必要了。
然而，科学巨人的脚步并没有满足“神圣计算者”的奢望而停顿下来。
探幽索微，永无尽止，继研究低速、宏观世界之后，人类又向高速，微观世
界进军。以牛顿力学为基础的经典物理学，逐步过渡到以相对论和量子力学
为代表的新物理学。科学的实践证明，牛顿力学并不是科学上的“终极理论”，
而只是科学发展过程中的一座重要的里程碑。在这一点上，牛顿对自己的估
价倒是值得赞扬的，1727年2月，牛顿得了胆结石，自认为不行了，他说：
“我不知世人对我怎么看法，不过我自己只是觉得好像在海滨玩耍的一个小
孩子，有时很高兴地拾着一颗光滑美丽的石子，但真理的大海，我还是没有
发现。”
分割原子
在原子学说的发展过程中，有一段颇有教训的历史。
古时候，人们仰视日月星辰，奇峰峭壁；俯察长河大川、沙石草木，有
时不禁提出这样的问题：品类繁多的宇宙万物到底是由什么构成的？是怎样
构成的？
大自然中千变万化的事物，给人们提供了许许多多发人深思的现象。譬
如一堆沙粒，从远处看去似乎它们都是连续的整体，而实际上却是由无数颗
小沙粒组成的；天上的银河，一眼望去好像是一条白色的辉带，然而，它却
是由数量庞大的星体聚集而成的……，这些现象很容易使人们想到：一切大
的东西都是小小的颗粒构成的。
我国早在2000多年前的春秋战国时期，墨子就提出了类似“原子”的说
法。当时他和庄子发生了激烈的争论。庄子说，要是有一根一尺长的木棍，
我今天把它折成两段，明天再把那半段再折成两段，后天又把那半段的半段
再折成两段……这样一直折下去，即使折了30万年也没个完，可以永无尽止
地折下去。墨子不�