向由
與達爾文一起航行在“小獵犬”號上的鐘表
或許,當對著廣闊無垠的汪洋,上船出行的那一刻,每個人心中都會涌起豪情。星垂平野闊,月涌大江流,大自然的壯闊隔絕了人世煙火,它的永恒讓人想起生命短暫。是故,海上如處孤島的旅客,能獲得一次平視人間的機會。
但現實無非是,大多的豪情付之汪洋,一覺醒來,如夢幻泡影,如露亦如電?!皻v史的瞬間”垂青的,永遠是那么少的幾個人。
“進化論之父”達爾文,算是被選中的一個。可以想象,在1831年12月,“貝格爾”號船艦(又稱“小獵犬”號)航行出海時,只不過22歲的青年男子達爾文,也在船頭燃起了斗志,賭誓要過不一樣的生活。和絕大多數人不同的是,他成功了。
“小獵犬”號帆船這一趟是環(huán)球旅行,時間長達5年。它從英國的普利茅斯港起航,在1836年10月2日,從巴西回到英國。
“歷史的瞬間”指的是,因為這艘船上達爾文的存在,從此,人類對時間和生命的觀念徹底改變。
生命觀念的改變,是記入了教科書的。在達爾文以前,大自然的林林總總,都被認為是神所造物。
在西方,盡管17世紀牛頓力學的出現,造就了一個物質決定論的客觀世界,但無論是牛頓還是其他同時期的科學家,仍在力學的體系里苦苦找尋上帝。
在達爾文生活的19世紀中葉,這一狀況仍未改變。8歲那年,達爾文被父親送到一家教會學校,他對《圣經》的故事不感興趣,但也沒有表示過質疑。不過,教會讓他接觸到生物學知識,對拉馬克的進化論也有涉及。在后來5年時間的海上旅途中,他的一本手邊書是賴爾的《地質學原理》。
1831年12月,“小獵犬”號出海航行
西方歷史上,最早的鐘出現在11世紀,那時,它還是由水力驅動的。
達爾文的履歷中,他首先是一位地質學家。在那時,地球的形成仍有“水成論”“災成論”“火成論”“漸變論”等等之爭,其中“水成論”和“災成論”,因為符合創(chuàng)世紀故事的描述,被更多的人接受。但達爾文閱讀的《地質學原理》,倡導的是漸變論。
學術理論的爭論沒有落定,歷史垂青達爾文,讓他看到了證據。在南美洲東海岸,達爾文發(fā)現,物種隨地域分布而變化,其中有明顯的規(guī)律性。例如有一群燕雀,它們十分相似,屬于同一個物種,但由于某一器官特征被分成14個亞種。
物種之豐富,分布之廣博,性狀之連續(xù),不由得令達爾文偏向了“漸變論”。他想到,為了創(chuàng)造這么多僅有微小差異的生物變種,上帝要花掉多少精力?難道上帝會做這樣不經濟的事?
由此,在5年的航行中,隨著達爾文對地質學與生物學材料搜集得愈發(fā)豐厚,《物種起源》從中誕生。我們生存的世界,從創(chuàng)世紀中的神圣意義,被還原為物競天擇的客觀規(guī)律。
跟著生命觀念一起,同在這趟旅程中“由圣入凡”的,還有人們的時間觀念。這是另一個更為久長的故事了。
提到時間,我們會想到鐘表。本文描述的這一塊鐘表,就曾經與達爾文一起,航行在“小獵犬”號上?,F在,這款鐘表收藏于大英博物館。
如果去看這只表,不論是通過圖片資料,還是有幸現場觀察,會發(fā)現它外貌不揚。的確,它不是一塊名貴的表,即便在當時的社會,它的價格也算低廉。這是因為,早在達爾文出生前200多年,也就是17世紀,航海用的機械鐘表就被大量生產了。
回過頭看,“鐘表”這個詞,其實是現代人混淆了字義。在古代,鐘是鐘(clock),表是表(watch)。鐘是表的前身。
西方歷史上,最早的鐘出現在11世紀,那時,它還是由水力驅動的。1198年的一份記載提到,在一個修道院起火時,大家跑到計時器那里取水。到了14世紀前后,重力驅動的鐘被研發(fā)出來,取代了水力鐘。從此以后的200年中,西歐教堂紛紛換上了擁有報時功能的機械鐘。
這時的時間仍然是神圣的,它由教堂這個神權與文化的代表發(fā)出。斯賓格塞寫道:“數不盡的鐘塔,其聲音回蕩在西歐,夜以繼日,成為其歷史的世界感的一個最美的展示。”
達爾文
經過了大工業(yè)時代的興起發(fā)展,鐘變成了表,再逐級從教堂下放到市政廳、企業(yè)單位,飛入尋常百姓家,這是最表層意義上的“由圣入凡”。因此在19世紀,一艘船艦也能擁有鐘表。而它,讓達爾文的環(huán)球旅行成為可能。
一塊鐘表,為何成為航海的關鍵?
我們必須再看一眼這個“文物”。從外表上看,它與今天仿古表差別不大,無外乎是表殼、表盤、羅馬數字的刻度,此外還有時針、分針和秒針。
但有一處,與現代表的差別可以一眼看出,那就是顯得累贅的、裝著其核心部件的一方小小盒子,棗紅色的木頭材質,看上去十分老舊破損,可它不是一件器具而已。
制作出第一個發(fā)條驅動鐘表的惠更斯
約翰·哈里森發(fā)明的航海計時器
事實上,這是一項了不起的發(fā)明。19世紀,鐘表一般由發(fā)條提供驅動力,不過,發(fā)條機關的材質和設計,并不能保證動力的持續(xù)均勻。如果在陸地上,外部影響因素較少,發(fā)力機關導致的計時誤差尚可忽略,但是在海上,風力、溫度、濕度等一系列因素導致誤差變大。
這曾是困擾了人類幾個世紀的問題。更早以前,17世紀的機械鐘由重力驅動,被稱為擺鐘,它完全無法經受航行的顛簸。正因如此,物理學家胡克意識到,可以用發(fā)條的彈性作為周期振動的動力。所以,發(fā)條驅動的機械鐘,一開始就是為航海計時設計的。胡克光說不練,由惠更斯制作出第一個發(fā)條驅動的鐘表。然而,惠更斯設計的鐘表里,在航海上表現得最好的,誤差也達到了每天相差5分鐘。
真正高可靠性的機械鐘,是在18世紀發(fā)明的。1761年,英國人約翰·哈里森制造出高精度的航海計時器,在長達9個星期的航行中,誤差只有5秒。這一類的精密鐘表,就裝在一個木盒之中,由盒中特定的旋轉黃銅環(huán)固定,以此減少誤差。
問題再次出現:對減少誤差的極致追求,有何必要性?這便涉及汪洋中的船只如何定位自己的問題。
在海洋上,確定經緯度是唯一可靠的定位方式。其中,通過太陽的視位置,可以很容易地測定緯度,但是測經度就不太容易。天文學家認識到,經度是與當地時間有關的。這是因為,在任何一處地方,太陽垂直照射地面的時刻,便是中午12時。這是當地時間。
因此,如果能比較不同地方的當地時間,就可以確認兩地的經度差。然而,想要在航行中知道出發(fā)地的當地時間,就必須攜帶在當地校準過、又可以在航行中保持準確的鐘表。于是我們明白,沒有這一款鐘表,達爾文的航行無法開始,因為那相當于“投海自盡”。對達爾文而言,他需要獲得當地時間,再與英國時間進行比對,由此確認自己的位置。
機械鐘表的發(fā)條驅動
而英國時間由格林尼治子午線確定,它就是后來我們知道的“本初子午線”。格林尼治時間被稱為“世界時”,因素有很多。除了達爾文等大批近代著名人士以它計算時間之外,還因為近代英國海事活動昌盛,直至19世紀,全球約2/3的船艦以格林尼治時間計時。除此之外,早期的航海計時器均由英國生產,也是一個重要原因。
19世紀后,英國時間被稱為世界標準時,只有法國堅持本土時間為“本初時間”。但到了20世紀,法國最終加入了以格林尼治時間為標準的計時行列。
這一切完成后,一個此前從未有過的現象誕生了:全世界共用一張時間表。時間成為最大的規(guī)則。
回顧歷史的這一頁,20世紀的數學家大衛(wèi)·布賴恩特·曼福德感慨說:“工業(yè)時代的關鍵器械,不是蒸汽引擎,而是鐘表?!?/p>
鐘表不僅統(tǒng)一了時間,也統(tǒng)一了人們的時間觀念。我們再看“小獵犬”號上的這塊鐘表,那令今天的我們無比熟悉的時針、分針和秒針,它明白無誤地,把全天分成24小時,而時間流逝的速度,從此以秒為單位。
它也改變了我們對時間的觀感。從水鐘的時代開始,鐘表就是以“擒縱機構”為核心部件。擒縱機構是指,對動力輪做周期性的控制和放縱,使其產生勻速轉動。鐘表內部的一擒一縱,就是我們聽到的“嘀嗒、嘀嗒”。
從此,時間徹底實現了外部化。我們不再需要“東逝水”體驗時間,也不再借助日月的運行度量時間。曼福德說:“機械鐘把時間從人類活動中分離出來,幫助人類建立了獨立的科學世界的信念。”
時間的客體化,進一步加劇了世界的客體化。意思是說,它進一步深化了牛頓描述的物質的客觀世界,人在其中的位置,越發(fā)無關緊要。
這之后,人從上帝的選民角色,變成了“地球少了誰也一樣轉”。文人墨客的“從前慢”也消失了,因為時間分秒流逝,所以“時代拋棄你時,連一聲再見也不會說”。
大一統(tǒng)后的時間,凝聚在每一塊鐘表上,其中的一塊,陪著達爾文在海上航行了5年。而隨著達爾文的腳步,嶄新的時間與生命的觀念,擴大到了更多版圖上。
通過太陽的視位置,可以很容易地測定緯度,但是測經度就不太容易。
英國格林尼治天文臺的本初子午線
又或許,在結束了航行之后,27歲的達爾文并不具有以上野心,他只是誠懇地記下所見所想。甚至,他也被自己的發(fā)現震撼到了。
特約編輯榮智慧 rzh@nfcmag.com