库克船长探险发现了什么？

日-地距离问题激励了第二波探险，它在数量上和强度上甚至超过上次对地球形状的测量。

cook船长 船长loa

cook船长 船长loa

几乎从一开始，天文学家就试图测量太阳、月亮和恒星到地球的距离。但是由于没有直接的测量方法，要解决这个问题实在太难了。有两位古希腊人，阿里斯塔克斯和喜帕恰斯曾经试过，但是没有成功。（阿里斯塔克斯认为，太阳到地球的距离大约是月亮到地球距离的18至20倍，但实际上大概是340倍。喜帕恰斯的估计更正确些，但仍然相甚远。）直到1800年后，开普勒对行星轨道有了关键性的发现，人们才找到更好的方法。开普勒意识到，行星以椭圆轨道围绕太阳运动，每个行星距太阳的平均距离，与行星运行一圈所需的时间有一定的数学关系。所以，如果能测定某颗行星到地球的距离，并且知道这颗行星绕太阳一圈的时间，就有可能测定地球到太阳的距离。通过运用三角测量法（基于三角法建立的测量系统），在理论上有可能测定地球到附近行星的距离。1672年，卡西尼曾经试图利用火星来做这项计算，他用望远镜测量小的角度。他得到的太阳距离——8600万英里，远比前人更接近我们现在知道的结果——9300万英里，但是过程和结果依然有不确定性并令人失望。

后来，哈雷指出，金星也许是比火星更好的候选者，因为它比火星更接近地球。但是金星距地球的近点，也是距太阳的近点，这样它就难于被观察到，除非遇上一个罕见的时刻，就在它越过日轮那瞬间。从地球上看这一现象，就叫做凌日，有时也称之为掩始，因为对于观察者来说，行星好像隐藏在太阳那巨大的发光球体之中。16年哈雷建议说，这样的凌日应当是地球上不同地方同时测量的极好机会，就从掩始现象开始发生那刻进行计时，此时在太阳光的映衬之下，金星显出轮廓，直至它在另一端消失为止。但是金星凌日并不经常发生。实际上在100多年期间，只发生两次（一对），两次间隔8年。从轨道计算得知，下一对将在1761年和1769年出现。1716年，哈雷向皇家学会提交报告，立即行动起来，在世界范围内进行合作观察。

1769年库克船长在“奋进号”上正在考察新西兰。于是，各就各位。媒体这一使人兴奋的。凌日之际观察金星的佳位置被标示出来。来自世界各地的科学家聚集在一块。还有来自美国的科学家，其中包括梅森（CharlesMason，1728—1786）和狄克逊（Jeremiah Dixon，1733—1779）（他们是美国梅森·狄克逊线的勘测师，这条线标志着美国南北的分界）。梅森和狄克逊是坐船来到非洲的好望角。1761年，122位观测者，从62个不同的地点观察金星，观测点从纽芬兰到西伯利亚、从到加尔各答、从里斯本到罗马……这也许是次伟大的科学合作，人们热情高涨，但是尽管观测认真，准备充分，结果却不够明朗。

这是因为金星被一层大气环绕着，它的边缘模糊不清。结果出现了一个所谓“黑点”或“黑线”效应，当金星已经完全进入日轮时，即使眼力的观察者也难以地辨别。和雨滴沾在雨伞上一样，金星的外沿似乎也沾于周围的天空。结果甚至在同一观测点，首席观察者用相同的望远镜来观测，得出的结果都不尽相同，实在令人失望。

幸亏还有一个机会：1769年再次凌日。这次观测点增加为77个，观察者的人数达151位，许多观测点位于边远与世隔绝的地区，其中包括墨西哥的下加利福尼亚、西印度洋群岛、拉普兰和的北极地区。其间发生的的是由伟大的科学家兼探险家库克（CaptainJames Cook，1728—1779）所率领的一支船队的航海经历，这艘船名为“奋进号”，目的地是南太平洋新发现的塔希提岛。

这是库克次在太平洋里航行，整个航行期间，他们收集了大量知识，而欧洲从前对此一无所知。1768—1771年间，“奋进号”探险的初始目的当然是观察和测量金星凌日。库克本人就是一位能干的天文学家，他有依靠恒星导航的非凡才能。和他一起观察金星凌日的还有天文学家格林（CharlesGreen，1734—1771）。此外，这个科学团队还包括班克斯爵士（Sir Joseph Banks，1743—1820），他是一位富有的年轻探险家、艺术家，曾为“奋进号”上自然历史联合会的其他8位成员提供经费，购买科学供应和设备。团队中还有几位杰出的斯堪的纳维亚科学家。

1769年4月，“奋进号”抵达塔希提，距6月3日的凌日还有大量时间，于是他们建造了观测站（这个站现在仍然叫做金星点）。但是凌日这一天令人失望。正如库克在他的航海日记中所写：

星期六，3日。今天天气晴朗，正如我们所愿。整天看不到一片云彩，天高云淡，所以我们有足够的有利条件来观察金星越过日轮的全过程；我们清楚地看到，在金星周围有大气或尘埃阴影，大大干扰了对于相交时刻的观测，尤其是在两个内部相交点上。索伦德尔博士、格林先生以及我自己的观测数据，对于相交时刻的记录都有所不同，并且这种不同超过期望值。

条件看来相当不错，但即使这样，仪器还不够灵敏，还不足以提供确定、的测量。

一旦世界各地对1769年的金星凌日的测量结果得以汇总并且作出分析——大概经历了60年——就得到了结果，得到的平均值是9600万英里，比先前所有的数据都更接近正确值9300万英里。（我们今天公认的数据到小数点后好几位，是用雷达技术在20世纪中叶得到的。）基于1769年的测量，得知太阳系几乎等于托勒密所估计的整个宇宙大小的100倍，这对人们的世界观是一种极大的冲击。但是，18世纪的科学家并不满足于这一点，他们追求的是更的测量，就此而言，库克对自己的航行显然有所失望。

库克1769年探险的另一项主要任务是向南航行，寻找尚未勘探过的澳洲大陆。对于这一任务他也没有成功。但是，正如科学上常常发生的那样，失败中不乏有成就，因为他是在从未有人探索过的水域里航行。他发现了70个岛屿，取名为群岛。他到达了新西兰的海岸，在大堡礁上停留，发现了植物湾和库克湾。他的博物学家们次看见袋鼠。班克斯和他的同事索伦德尔（DanielSolander，1733—1782）收集了17000种植物新物种、几百种鱼类和鸟类以及许多动物的皮毛。船上的艺术家回到欧洲，带回了具异国情调的各类绘画，素描作品，风俗还有欧洲人根本无法想象的动植物品种。库克还曾两次到达太平洋，后一次竟以悲剧告终。他被夏威夷人，而就在几天之前，他们还把他当神来供奉。不过，库克船长的三次探险都带回大量发现，内容有关的人种、植物、动物及地块知识。

库克代表了18世纪流行的那种兼容并收的科学家形象，当时，一位伟大的航海家可以对科学作出重大贡献：为天文学提供的测量和观测，为地理学提供地图和海图的编制，对植物学、动物学和人类学提供丰富的观察事实和比较描述。这是伟人可以在许多领域作出贡献的时代。实际上这个时期各个领域的界线尚未形成，的学科是后来的事——在这个时期，化学家可以既是物理学家也是生理学家，地质学家也可以是植物学家和动物学家，数学家和音乐家同时也可以是天文学家。

英国库克船长资料

库克船长是18世纪英国伟大的航海探险家，他曾经3次远渡重洋来到南半球，他不但发现了澳洲大陆，也发现了纽西兰和夏威夷等太平洋的众多岛屿。库克船长1728年出生在英国北部约克郡的一个小村庄，他从少年时代起就对航海探险拥有浓厚的兴趣，长大后他参加了英国皇家海军，实现了自己的梦想。1768年8月他受英国格林威治天文台的委托，率领20名水手，驾驶著Endour号的木制帆船，航行36000海里，首先到达了纽西兰，在回来的途中，即1770年4月19日他作为位英国人在雪梨登上了澳洲大陆。几天后，他们离开了雪梨，沿著澳洲东海岸继续向北航行，后来在澳洲大陆北端的Cape York (现名Cook Town)，他利用上岸修船的机会，考察了当地的地理，气候和动植物，他认为这个地方适合于人类的生存，所以他就将整个澳洲大陆的东海岸宣布为英国的领土，并命名为“新南威尔士”（NSW）。几年后，作为英国在海外的犯放地的美国爆发了，终导致英国失去了北美殖民地，在这种局势下，英国国王决定将澳洲作为英国新的海外犯放地。1788年1月26日，在菲利浦船长的率领下，批英国流放犯人的船队在雪梨港登陆，从此掀开了澳洲近代历史的篇章。所以后人将库克船长誉为澳洲的建国者，1月26日定为国庆日。

库克船长的笔记描述了正在消失的墙

詹姆斯库克船长的北极探险船，分辨率（前景）和发现，描绘于1778年8月18日，离开冰冷的海角，阿拉斯加，在蚀刻约翰韦伯，出版于1792年。PD-US） 英国探险家詹姆斯·库克船长（Capt.James Cook）以探索澳大利亚和夏威夷群岛而闻名的细致记录，发现了一个新的现代价值：根据一项新的研究，帮助气候变化科学家了解加拿大层的海冰损失程度。

注释，图表1778年8月，库克和他的船员在北极探险中绘制了地图，仔细记录了阻挡探险者前进的冰层的位置和厚度。他们正在寻找一条连接太平洋和北大西洋的通道，并为英国和远东地区提供一条新的海上贸易通道。

库克从未找到这条通道，即今天所说的西北通道。但他的观察和船员的观察提供了楚科奇海当时广泛的夏季冰盖的早记录证据。北冰洋的那部分位于阿拉斯加和之间。与现代海冰观测结果相比，这些记录显示了盖的巨大变化——特别是近年来，大学极地科学中心的研究员、研究作者哈里·斯特恩（Harry Stern）表示。斯特恩在研究报告中说，库克不是个寻找西北航道的探险家，也不是后一个，他是个绘制将白令海峡以北海洋一分为二的冰界图的探险家。斯特恩说，库克也是个尝试从太平洋沿岸沿着北美海岸航行的人。他说：“当时，找到这条能够加快和加强与东方贸易的航线，对英国来说是一个特别紧迫的目标。”。事实上，英国国会众议院在1745年颁布了一项法案，根据剑桥大学数字图书馆（University of Cambridge Digital Library）保存的皇家格林威治天文台（Royal Greenwich Observatory）的档案，对这条通道的发现和测绘提供了高达20000英镑（约合24978美元）的奖励。研究气候和北极海冰的

斯特恩对库克的气候科学家为《北极雄心：库克船长与西北航道》一书（大学出版社，2015年1月）撰写了一篇论文。当斯特恩研究1778年航行的档案文件时，他意识到他正在研究楚科奇海冰缘的早详细地图，他说：“在库克探险之前，该地区的地图没有提供太多细节，或是非常不准确；斯特恩写道，库克参考的一张地图显示，阿拉斯加是一个岛屿，1778年8月11日，

库克驶过白令海峡，但在8月18日，他在阿拉斯加附近突然被“像墙一样紧密，看起来至少有10或12英尺高”的冰层所阻挡，他在日记中写道，

在第二天的日记条目中，库克描述了通过倾听咆哮的海象（他称之为“海马”）的声音来隐藏在雾中的海冰边缘。斯特恩指出，这可能是有记录以来次使用遥感技术获取关于遥远海象的信息物体通过计算它所释放的能量来定位海冰的位置。

一道无法穿透的墙

库克在冰壁的边缘搜寻了11天，但尽管他向西一直走到西伯利亚海岸，却找不到开口。库克被迫向南撤退，他发誓将在第二年夏天恢复搜索，但他从未返回该地区，六个月后在夏威夷。

仍然，库克受挫的努力收集了有关层的重要数据，研究人员说。他对不可穿透的冰墙的位置和范围的记录非常，这些记录可以用来与后来的地图对齐。这帮助了山达基斯特恩告诉《今日美国》杂志，为了弄清冰面边缘的历史大小和位置，并确定其随时间变化的方式，斯特恩说：

和数百年来，初记录的冰墙库克的大小每年都有一定的波动，但直到上世纪90年代才发生显著变化。他说，从那时起，变化就非常显著，

“楚科奇海夏季的冰缘现在比以前向北延伸数百英里，斯特恩说：

直到20世纪初，挪威探险家罗尔德·阿蒙森（Roald Amundsen）在1903年至1906年间率领的一次探险中，西北航道才得以完整航行——尽管是一艘相对较小的船。2007年，北极海冰处于30年来的水平，这条通道的开放程度足以容纳大型货船和研究船。

库克可能在1778年发现了这条难以捉摸的通道，如果海冰覆盖更像今天的话？可能吧，斯特恩今天告诉《 》——但这并不意味着这会很容易。

“一件事没有改变：在冰层覆盖的水域航行仍然是危险的，”斯特恩说。

这一发现于11月3日在线发表在《极地地理》杂志上。

是关于生命科学的原始文章。