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亞歷山大?馮?洪堡的拓荒之地

德國博物學家和探險家洪堡是19世紀最著名的科學家之壹。1869年,在他誕生100周年之際,25000人聚集在紐約中央公園聆聽贊揚他成就的演講,並見證了十年前去世的洪堡特偉大銅像的揭幕。曼哈頓的街道兩旁掛滿了國旗和巨大的洪堡頭像海報。在洪堡的出生地柏林,世界各地都舉行了類似的慶祝活動。8萬名崇拜者聚集在冷雨中聆聽悼詞,贊美洪堡。很難想象任何壹個現代科學家能獲得這樣的名聲。現在,洪堡出生250年後,他本人基本上被普通大眾遺忘了。但是,正如歷史學家安德烈·伍爾夫在2015出版的《洪堡傳》中所寫的那樣,他的科學遺產在許多地理特征和地名中繼續存在,從格陵蘭的冰川到南極洲的山脈。(內華達州幾乎被命名為洪堡,沃爾夫寫道)近300種植物和超過65,438+000種動物的拉丁名稱向他致敬,其中包括侵略性和掠奪性的洪堡魷魚,它可以長到8英尺長,重達65,438+000磅。

洪堡的主要科學貢獻是認識了氣候、地理、自然和人類社會。他的想法在19世紀是革命性的,它仍然適用於今天研究氣候變化影響的科學家。明年春天,史密森尼美國藝術博物館將舉辦壹個名為“亞歷山大·馮·洪堡與美國:藝術、自然和文化”的新展覽,以考察自然學家的革命性影響。

在這幅弗裏德裏希·格奧爾格·威奇於19世紀初創作的油畫中,洪堡站在欽博拉索的腳下。(Public domain /Wikimedia Commons)在討論洪堡的科學遺產時,經常被忽略的是他的開創性地圖和科學插圖在塑造他的思維中的作用。丹佛大學的歷史學家Susan Schulten說,Humboldt通過創造可視化的數據揭示了其他人沒有的聯系,這些數據以前都是用表格表示的。“他真的是壹個視覺思考者,”她說。

根據Schulten的說法,Humboldt是最早使用地圖來生成和檢驗科學假說的科學家之壹。壹個例子是,他用所謂的“等溫線”來表示全球平均溫度相同的區域。這些線條在今天的天氣圖上隨處可見,它們看起來如此明顯,以至於我們認為它們是理所當然的。但是當Humboldt在1817年發表了壹張使用它們的地圖時,科學家們重新考慮了壹個被廣泛接受的假設:壹個地區的平均溫度主要取決於它的緯度。洪堡圖上的等溫線波動,偏離了緯線。這促使他和其他人尋找解釋,並最終導致對洋流、山脈和其他地理特征如何影響當地氣候的理解。

顯示平均溫度相同的區域的洪堡等溫線出現在1823的地圖上。(紐約公共圖書館菲雅爾公主地圖部)洪堡的另壹幅開創性插圖來自他與法國植物學家艾梅·邦普蘭(AiméBonpland)在中南美洲為期五年的航行。1802年,洪堡特和邦普蘭登上了欽博拉索火山,這座火山正好位於赤道下方,被認為是當時世界上最高的山(海拔20564英尺,比珠穆朗瑪峰低8000英尺)。兩人記錄了這座山的植物生活,從山腳的雨林到樹線以上巖石上的地衣。下圖是洪堡在他原著的法文版中所說的Tableau Physique。它以直觀的視覺方式組織了這些觀察結果,展示了欽博拉索的跨教派離子,文字顯示了哪些物種生活在山上的不同高度。德國洪堡表兩邊的文字表顯示了欽博拉索不同高度的降水量和其他測量值。欽博拉索橫截面兩側的文字列表示洪堡在不同海拔高度進行的降水、濕度和其他測量。舒爾滕說:“他試圖思考這些景觀元素是如何結合並相互影響的。”。洪堡之前的科學家主要用地圖和插圖來描述和總結他們的發現。她說,相比之下,洪堡使用視覺方法來尋找解釋。

洪堡引人註目的圖片迅速走紅,激發了許多人去模仿它們。蘇格蘭制圖員亞歷山大·基思·約翰斯頓(Alexander Keith Johnston)在1850的地圖集中描述了幾種山脈(包括安第斯山脈、喜馬拉雅山脈和阿爾卑斯山脈)不同海拔高度的植物分布。它擴展了洪堡特的欽博拉索圖,並顯示了不同物種居住的區域如何隨著緯度和海拔的變化而變化。

這幅來自1850的詳細地圖集展示了幾座山中植物的分布,靈感來自洪堡特的欽博拉索圖。近年來,兩組科學家試圖將洪堡的Tableau與最近對欽博拉索的調查進行比較。隨著全球變暖,許多植物物種的棲息地已經轉移到山區的高海拔地區。洪堡的圖表提供了壹個難得的機會來比較物種的現代分布和兩個世紀前的分布。就在工業革命和工業規模的溫室氣體排放正在進行的時候,美國國家科學院院刊的壹個研究小組最近報告說,只有

沒那麽簡單。研究人員重新檢查了洪堡的日記,並得出結論,他在欽博拉索圖上遊發現的許多物種都是在附近的安蒂薩納火山上觀察到的。研究者把他們的發現當作壹個警示故事,說明他們過多地抄襲了洪堡的觀點,或者說洪堡的觀點符合21世紀科學嚴謹的標準。即便如此,當研究人員將這張照片與安蒂薩納最近的調查進行比較時,他們發現自洪堡時代以來,植物物種已經向山上移動了700-900英尺,這與科學家在世界其他地方觀察到的變化速度壹致。

所以,這張圖既是虛構的,也是事實。是關於挪威生態學家蓋爾·赫斯馬克(Geir Hestmark)在《PNAS報》上寫的壹篇評論文章:“進展,試圖闡明南美洲赤道峰上的大致植物分布格局。在1824中,

洪堡繼續修改他關於欽博拉索和壹些高海拔物種的圖表。這座火山的插圖和原來的不壹樣。(大衛·拉姆斯地圖收藏,大衛·拉姆斯地圖中心,斯坦福大學圖書館)舒爾頓在2012出版的《映射民族》壹書中寫道:“盡管有缺點,洪堡還是把地圖作為科學探索的工具,這使他處於19世紀制圖革命的最前沿。”。在那之前,大多數地圖都是用文字描述壹個地方,描繪它的河流、山脈、城市和其他自然特征。洪堡等人背離了這壹傳統,利用地圖探索其他不太顯眼的東西的地理位置。洪堡的興趣集中在氣候和動植物的分布,而其他人開始繪制疾病、貧困和人類狀況其他方面的地圖。洪堡地圖和插圖的美學繼續激勵著今天的制圖員。《國家地理》的地理學家和制圖師羅斯瑪麗·沃德利說,她很欣賞洪堡的插圖,因為它們可以在許多層面上欣賞。沃德利說:“作為地理學家和制圖師,這是妳的理想。妳想做壹些對所有類型的人都平易近人的事情,但對那些想深入研究的人來說,還有額外的細節。”。“如果某樣東西引人註目,就會吸引人們的註意力,讓他們思考以前不感興趣的東西。”"

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