请戴上潜水镜，穿上潜水服，我们要去海底了。
① 泰坦是希腊神话中的大力巨人族，击败了天神乌拉诺斯并夺取其位，但最终败在宙斯率领的奥林波斯诸神手下。
今天
月球背后
潜水服准备好了吗？我们要升空了。
抱歉，你得先当上航天员，才能获取关于大海的信息。比如说，我们得先登陆月球，然后在回望地球的时候得出结论：如果没有月球，这样的航行压根儿就不可能实现。因为没有月球，首先就不会有航天员，没有航天员就不会有人造火箭，也不会有人提出美国人从未登陆月球的阴谋论，什么都不会有，更不会有像我这样对“大海和月球到底有什么关系”这个问题追根究底的作家。
大海迎合着月球，换句话说，大海不自觉地为月球所吸引。我们还记得远古时代的那次大冲撞，当时忒伊亚这颗脱轨妄为的巨型小行星撞上了地球，差点造成同归于尽的惨事。幸好地球逃过了这一劫，增加了重量，而且从此有了形影相随的小伙伴。月球自己也有质量，虽然远远小于地球，不过已经足够给地球施加点影响了。
等等，什么叫质量？
物理学中，质量意味着物体具有惯性，也就是说，物体对自己运动状态改变的反抗。你可以想象一下，帕瓦罗蒂和一个骨瘦如柴的男高音新秀站在舞台边，两人都不愿意先登台，这时假如你用力推那个瘦家伙一把，他就会改变位置，跌跌撞撞地来到聚光灯前。假设这人的体重是 52 公斤，那么你让他动起来的力量，就足够让这 52 公斤重的物体登台去面对观众。如果你用同样的力量对付帕瓦罗蒂，那他会几乎纹丝不动地待在原地。我虽然不知道这位世界顶尖的男高音有多重，但可以肯定，要想在他身上达到和在那个瘦家伙身上同样的效果，就得用上更大的力量，因为帕瓦罗蒂的质量大得多，因此惯性也强得多。
对天体而言，这意味着天体愈重，惯性就愈大，我们称之为惯性质量。如果天体突然克服了自己的惯性开始运动，要让它停下来就需要力量——它动得愈快，需要的阻力就愈大。爱因斯坦的相对论有个重点，就是正确指出了质量和能量之间的对应关系。比如说，意大利的男高音明星一旦开始手舞足蹈，我们将很难让他停下来。
根据爱因斯坦的理论，质量有一个惊人的效果：它沉重地贴在时空上，使其凹陷，从而产生重力。这就好比你展开一条毛巾，将一个苹果放在上面，苹果的重量会在毛巾上压出一个浅坑。如果你将同样大小的铅球放在苹果旁边，因为它比苹果重，所以会造成一个较深的坑，而苹果也会因此滚进这个深坑。质量庞大的物体，如月球和行星，也有类似的现象。时空就是我们这里的毛巾，月球等于苹果，地球则相当于铅球。接下来我们要谈的都是大质量的物体。
你完全有理由问：为什么月球没有扑通一下掉到地球上呢？这里还涉及另一个概念：圆周速度。天体持续移动，如果动能和移动速度足够大的话，较重天体的吸引力会受到制衡，即较轻的天体会以固定的距离绕着较重的天体旋转。在赌场也能观察到这种效应。在轮盘游戏中，根据自然规律，在边缘有斜坡的圆盘里小球会滑向中心，但只要它保持一定的速度，就会留在外缘。这其中有两种作用力，一种是重力，将小球引向低处的中心；另一种是惯性，让小球保持直线运动以远离中心。结果我们便得到了一个平衡公式：这两种力一同作用的结果，就是小球绕着圆盘中心跑。还有另一个公式是，你百分之百会以破产的状态离开赌场，所以千万不要尝试这个实验。
地球和月球也会构成这种平衡，因此月球小姐并不会掉落到我们头上，或者飙飞到太空的茫茫深处。事实上，月球的确一直在朝我们坠落，但同时它又试图以平均每秒 2.4 公里的速度逃向太空。在这场拉锯战之中，它既和我们拉开了距离，又不会弃我们而去。不过它与地球的距离和它在自己轨道上运行的速度都是不断变化的，这就是所谓的“开普勒定律”。这个定律是 16 世纪与 17 世纪之交的德国天文学家开普勒发现的，他将太阳系的行星运动总结为三大定律：
一、行星运动的轨迹为椭圆形，太阳便位于椭圆的焦点之一。（简而言之，行星以椭圆形轨迹绕着太阳转。）
二、太阳和某行星连成的直线，在相等时间内扫过的面积相等。（说得简单点，离太阳近的时候会运行得比较快。）
三、行星运行轨道半长轴的三次方和公转周期的二次方之间，其比例是恒定的。
我体内的水会不会受月球影响——月球与潮汐
适用于行星的规律，也适用于月球，因此月球有时离地球近些（约 35 万 6000 公里），有时离地球远些（接近 38 万 5000 公里）。离地球近的时候，速度会稍微快些，一旦离远了，速度就会稍稍减慢。月球环绕地球一周约需 27 天多，质量是地球的 0.0123 倍。所有这些因素对地球都有可观的影响，因为重力是双向的，不仅地球在吸引月球，月球也同样吸引着地球。由于月球是两者中较小较弱的一方，所以它并不奢望地球会绕着它旋转，然而它会引起地球上的一些运动，甚至地表会被它抬高 1/4 米，而首当其冲的正是海洋。月球调整着潮汐，所有水体在朝向它的那一面都会形成潮峰，而在对立的一面会形成另一个潮峰。
刚开始我们可能会疑惑：这第二个潮峰是从哪里来的呢？毕竟那里没有第二颗月球。但如果考虑到另一个因素——地球的离心力，这个问题就容易理解了。要知道，地球虽然有一个中心，但地球本身并不是真正绕着这个中心在自转。更准确地说，地球和月球在相互作用中形成了一个总系统，这个系统围绕着一个共同的重心，重心的位置偏离地球中心数千公里远，所以地球的运行显得有点晃晃荡荡的，就像喝醉了酒。这个晃荡的结果，就是在背向月球的一面会形成第二个潮峰。
有点复杂吗？更麻烦的还在后面呢。
在月球小姐围着地球转的时候，离心力还将它的运行轨迹拖向太阳，因为太阳的质量巨大，若依据开普勒定律，这个轨迹就会形成一个椭圆形。太阳对地球也有引力，但强度只有月球对地球的 1/3。根据距离太阳的远近以及周围其他行星的排列（其他行星本身的质量也有影响），这个重力会有所差异。无论如何，可敬的太阳在这场重力角逐中扮演着重要角色。
日食时，海面经常会上升，因为此时太阳、月球和地球处于同一条直线，所有重力会叠加在一起，引发大潮。而当这三者构成一个直角，而且地球位于顶点时，太阳和月球的重力就会相互抵消。也可以说，太阳夺走了月球的能量，这时地球的潮汐会减弱。
地球上的水体受宇宙力量左右，所以那些依据月历安排生活的人们认为，人在满月的时候会被拉向太空。人体的 2/3 都是水，只是将这个重力公式套用到人身上的时候，它的影响十分微弱，几乎可以忽略不计。月球对太平洋的重力和月球对年轻小姐的重力毕竟还是两回事，对后者而言，更危险的可能是早餐甜点对她重力的影响。而且，我们什么时候见过人绕着鸡蛋转，并坠落到鸡蛋表面上去呢？
海洋就不一样了。在我们对爱因斯坦和开普勒的世界稍作了解之后，你现在应该知道海洋会被月球吸引，而且海洋也会施加作用于月球，这就像有一条橡皮筋将两者捆绑在一起。此外，月球虽然约每 27 天会绕地球一周，但地球自转的速度却要快一些，因此潮峰并不会总是正对着月球，还必须绕过大陆，克服海底摩擦的阻力，才能到达它该出现的位置，所以潮峰总是迟到。因此它们也会影响月球的旋转，每一年月球都会离开我们 3.28 厘米——以前它和我们靠得更近。因为那时大陆还是一整块，漂移的速度比现在慢，所以海水能够更快地追随月球的位置。如今非洲、欧洲、美洲、大洋洲、亚洲和众多岛屿阻碍潮水行进，所以地球和月球之间的距离才会日益扩大。我们的地球目前正处于黄金期，45 亿年之后，它就会飞进太阳里，到那时月球将缩成天空中的一个小点，再也不会有人为其长吁短叹，因为那时人类早已不存在，那些能朝着这颗渐行渐远的卫星长嗥的狼族也已消逝。
不过早在这一天到来之前，地球与月球的关系已发生变化。正如我们所看到的，两个潮峰都在持续延缓地球的运转，如此一来，地球每年都会转得慢一点，确切地说是 0.002 秒。这一效应会渐渐累积，20 亿年之后，持续的刹车将会使地球大大减慢速度，以致它必须使出吃奶的力气才能转上一圈。到那时，一切将多么不同！谁要是想玩通宵，就得连着闹上 960 个小时。
像今天这种风和日丽的白天，也会持续同样长的时间，不过光是 480 个小时就足够让人从酒醉中清醒了。加长的日和夜会导致急剧的温差，然后所有的山脉都会风化，我们将生活在大穹顶下，或在巨型的活动城市里追逐阳光。吸饱了一个月的能量之后，植物夜晚会匍匐在地上，仰赖自己储存的能量为生。动物则会分化为日行性和夜行性，而且两方永不会相遇——如此倒是方便彼此共享洞穴。展望这样的未来时，人们不禁会问：如果地球完全失去了月球，将会怎样呢？
天文学教授尼尔·柯明斯把没有月亮的地球叫作“单球”，他在《如果没有月球怎么办？——可能的地球之旅》一书中，对没有月球的地球作了清晰的描述。他考虑的出发点是：忒伊亚没有和地球碰撞，而是和地球擦肩而过，甚至根本没有出现，因此地球并不会吸收到多余的物质，我们所信任的月球也没有从碎片中形成。
如果没有安详的月球，我们也将无法听到卡尔·恩斯林赞美月球的歌声。当然，这也算不上什么损失。但是买鞋会变得很麻烦，试鞋时，人们可能得套上 6 只到 8 只笨重的鞋子，因为我们可能会多长出几条腿。然而，那个世界很可能不会有人类——至少还没有出现，因为进化女神不太喜欢单球上的工作环境，她或许要到 1 亿年后才会来上班。
除此之外，我们还应了解，在忒伊亚撞到地球之前，地球的自转速度要稍快一点，大约是现在的 3 倍。那时一年有 1095 天，而且 3 倍快的转速致使大气层产生剧烈的湍流。“抓紧了！”如果有个可怜人想在这样的星球上站稳脚跟，肯定会有人对他这样大喊。好在那时地球上还没有人类。
在忒伊亚和地球撞个满怀后，新生的月球才开始它椭圆形的旅程，同时它还通过对潮汐的控制让地球降低速度。月球刚出生时，与地球的距离很近。夜幕中它闪闪发光，引发潮汐及强有力的潮峰，正是这些潮汐使海洋与陆地互相交换养分。
如果没有月球，这一切都不会成为事实。
那时，只有太阳才能引发潮汐运动，但它距离我们比月球远了 400 倍，对海洋的影响微乎其微。如此一来，海洋与海岸地带间就无法进行养分运输，高等生物也不会诞生，这些生物更不会在光合作用普及后在海陆之间茁壮成长，甚至生命的最初形态——最早的细胞能否形成都是问题。只有水不断搅拌，海岸的矿物质不断被冲刷，才能孕育出足够的生命能量。如果没有涨潮退潮，这一过程根本无从谈起。
第二点，根据柯明斯的看法，在与忒伊亚相撞之前，地球披着一件厚重的外衣，这件外衣的主要成分正是所有火山喷发排放出来的二氧化碳。陨石撞击地球之后，一部分有毒温室气体被甩进了宇宙，如此一来，大气层变得较稀薄，更容易接收后来释放出的氧气。假如没有这次碰撞，生命必将很难诞生。尽管在如此艰难的情况下依然可以进行光合作用，但大气层却无法提供足够的氧气以持续促进阔叶“光合作用工厂”——陆生植物的生长。
郝思嘉终于留住了白瑞德——没有月球的地球
柯明斯的理论看似令人信服、清楚明了。脱缰的地球飞快自转，一天大约仅有 4 小时到 5 小时，恶魔般的飓风连续不断地在大陆和海洋上空怒吼，而且“单球”上没有崇山峻岭，因为早就被持续的冷酷暴风夷为平地了。可以肯定的是，大海也不能通航，30 米高的巨浪会打消任何人出海的念头。永无宁日的“单球”将非常不适合生存，暴风翻腾咆哮，雷声与激浪此消彼长，沙子挟带石块猛烈拍打赤裸的岩石，发出震耳欲聋的巨响，更别提连绵不绝、势如击鼓的大雨了。“单球”上不仅氧气含量不足，此外，要在时速数百公里的大风中生存，还得拥有强壮如牛的心肺功能才行。
尽管如此，在柯明斯的单球上还是可以形成生命，甚至发展出高等生命来，只是看起来较为不同罢了。
假设你是一个单球人，那么你的祖先肯定不会爬树，因为单球上没有东西能够直立，只会有像苔藓类和蔓生植物这类结实而且紧挨着地面的植物将自己的根深深扎进土壤里，如此才能对抗大自然的暴力，而柔软的大叶片将很容易被撕裂。
同样，动物和其他生物也都如此。想象一下生长在大风下的生物吧，它们一定都长得十分低矮。像《乱世佳人》中的郝思嘉这类纤弱的美女，还没喊完三遍“塔拉①”就被大风给吹跑了。单球上的郝思嘉会被压得很矮，皮肤坚硬而且长茧，长着 6 条到 8 条有钩爪没肌肉的腿，唯有这样她才能牢牢抓紧地面。这么一来，她绝不可能欢快地奔向白瑞德船长，而只能以极缓慢的动作爬向他。与情人互望时，她还得一层层睁开眼皮，这也是对抗沙尘暴的必要手段之一。而当他最后以蜗牛般的速度离开她的时候，她也大可不必在背后一遍遍呼喊他的名字，因为身处巨大的噪音中，根本就说不了话。两人告别时，他通过一连串尖锐的音频（我们姑且称之为声波）说“坦白讲，亲爱的，我根本一点都不在乎你”，郝思嘉必须过滤现场的雷声和怒吼声，才能听懂这句话。
我们猜测，单球人之间是通过光进行交流的，因此单球上的郝思嘉应该会有一条长而有力的尾巴，尾巴末端附着有能发出生物光②的菌类，而且她很可能不只有一条尾巴。光的信号就是这些身披厚重铠甲的灵魂间相互交流的载体，就像深海的鱼类也会发光一样。这种高难度的光语言，又怎么会难倒聪明伶俐的单球人呢？只是随着地区的不同，词汇也有所变化，所以掌握了数种语言的人就可以轻松地自吹：“看，我多亮啊！”夜间的约会也令人叹为观止。单球的夜晚很黑，伸手不见五指，任何闪烁着银光的灯笼都不能穿透黑暗，反正一切都包裹在厚厚的云雾中。
海里又是什么样的情形呢？
没有多样化的海洋生命，也就不会有陆栖生物。尽管单球上的大海缺少养料和氧气，但根据迈克尔·拉塞尔和威廉·马丁的说法，早期有机物的形成归功于地球内部化学成分的供给，而非依赖潮汐。深海的热液喷泉里并无氧气，氧气是后来才释放出来的。而潮涨潮退必然加速了生命的进化，因为它们将氧气和矿物质输送到深水区。但光合作用的革命是在水面上进行的。至于高等生物究竟在单球大海的哪种深度诞生？靠氧气生存的鱼类是否存在？大家对这些问题的看法各有不同。此外，简单生物也只需依赖甲烷和硫生存，所以即使氧气不足，进化女神肯定也有办法创造出高等生命。
人们争论得更加激烈的问题是，在忒伊亚小行星撞上地球之前，原始大气层是如何形成的？目前的理论认为，那时地球只有稀薄的有毒大气层，而且不断受太阳风侵扰，因为地球的质量还不够为自己编织一件气体外套。这时候，太空坏蛋反而为我们做了一件好事。没有碰撞，地球就不会增加质量，也就不会形成稳定的大气层。那时的地球外部可能充满氦气、氢气，内部则充满质量较大的二氧化碳。可以想象，当时的生命也可能一直留在大海深处，为自己找到了别的出路。
学界对此看法不一。法国天文学家雅克·拉斯卡尔认为，没有月球就不会有生命。根据他的理论，地球如果没有月球的稳定重力，就会受到太阳和其他行星的重力场的影响，走得踉踉跄跄。这种说法并不奇怪，所有天体的自转轴都会发生一定的晃动，地球也一样，尽管晃动的幅度几乎微不足道，然而这种轻微的摇晃却足以引发地球的冰河期。没有月球，地球就不会晃动，而是像金星一样，每隔几百万年就会翻个身，赤道和南极的位置会对调，气候的变化也会造成沧海桑田，这些都不是适合生命存活的良好环境。
有科学家认为柯明斯描述的景象过分夸张了，当然，潮汐会变弱，但没有月球的话，地球的公转也会变慢，这是由太阳决定的。柯明斯响应说，这种情况也有可能，但即便如此，一天最多也不会超过 8 个小时。对那些有趣的活动而言，这样的一天还是太短了点，短到单球人刚把 8 只脚的鞋带系好，就得再解开鞋带回家睡觉了。
无论如何，拥有月球这个疤脸伙伴还是令人欣慰的，可是美国数学教授亚历山大·阿比安却在 20 世纪 90 年代初提出应该炸毁月球。丢几颗小核弹过去，这个疤脸家伙就能被打回原形——一堆废墟。这样一来，地球的自转轴就能稳定，魔鬼般的飓风也将一去不复返，到处都是鸟语花香，撒哈拉沙漠将可以建造高尔夫球场，成为气候宜人的美妙疗养胜地，全世界都会因此欢呼雀跃，地球的自转速度也不会变快，因为毕竟已经慢下来了。
那么，我们该把月球扔到哪儿呢？这不成问题，通过精确定位，被炸飞的月球能恰好掉到太平洋。可是这样的话，所有的海岸城市都将面临海啸带来的灭顶之灾啊。这个嘛……总要有一点牺牲吧。当阿比安在 11 月份还能穿着运动短裤和 T 恤的时候，他会渐渐忘记那些城市。
关于阿比安的话题，我们就谈到这里吧！
① 郝思嘉的庄园名。
② 生物光（Biolumineszenz）：自然身体生成的光。许多海洋生物自身生有发光物质，有些则与发光的细菌共生。在海底阴暗地带，这种生物光可用于猎食和伪装，同时也可以用于寻找配偶。
海面的坑洼
我们在月球上再待一会儿。
身穿宇航服站在安静的月球表层时，你会惊叹不已。闪着蓝光的地球从月球的地平线上遥遥升起，一切都令你着迷。你的目光游移在闪亮的海平面上，眼前的海面光可鉴人。当然，在月球上看不到海浪，印度洋、太平洋和大西洋看上去波平如镜，其实它们确实如此平坦，几乎和度假胜地托斯卡纳一样平坦。
啊？
不不不，我没有失眠，也没有喝酒，更没有嗑药。大海并非平整的，忘掉那些所谓“海平如镜”之类的说法吧。海面会凹陷成山谷，也会高耸成连绵起伏的山峦。注意了，这里说的可不是海浪。海洋是庞大山峰的集合，所以在横越大西洋的航行中，人们一天内经过的高度差就可能达到 130 米。
印度洋比北大西洋低很多？——高低不平的海“平面”
现代卫星技术让我们有机会认识美丽地球的真实面貌：就像一颗坑坑洼洼的鸡蛋。20 世纪 80 年代，美国海军曾将一颗名为 Geosat 的雷达卫星送到靠近极地的轨道运行，以测绘全世界海洋表面的地形。人类早已注意到海平面的高度并不一致，由于雷达并不能穿透水面，只能从水面反射回来，就像从混凝土建筑上反射回来一样，因此这个方法能够提供非常精确的数据。但是没有人料到 Geosat 卫星最后揭示出的结果是海平面高低不平，既有高地，也有平原。印度南边的海平面比北大西洋低 170 米，澳洲北部的海平面则较之高出 85 米，大西洋沿岸更是一道绵延巨大的海洋山脉，海洋各处的海平面高度差多达 10 米。图形显示的结果似曾相识，一天，一些科学家突然醒悟过来，这个令人难以置信的图像正是深海海底地形的蓝图，虽然不够精细，却正显示了海底的构造。
这个结论实在太惊人了，原来我们只要研究一下表面的测绘资料，就能大概了解海洋底部的情形。
可是，是什么导致这一结果呢？花费了一番工夫，终于找到了答案，原来它是由各种原因造成的，其中最主要的原因大概就是重力了。
我们之前提过质量的定义及其带来的一连串影响，物体的质量愈大，重力也就愈大，这种现象不但适用于天体，也同样适用于地球表面和内部的任何物质。任何有质量的东西都拥有自己的重力场，并通过其重力场与其他物体发生作用，海底也同样以这种方式吸引着海水。如果海底的质量增加，譬如在海底放置一座山，那么这个位置的重力也会相对增强。有人会以为大海就是地球上的洼地，然而令人惊讶的是，事实恰好相反，海水既会突出形成高峰，也会凹陷成为低谷，深海盆地上的海平面会下沉。因此，人们不用下水也能了解海底大概的状况。
但事与愿违，这种方法有其美中不足之处。因为有些低矮的海平面上也会形成高峰，虽然那里的海底平坦，没有任何突起的地貌。一番苦思后，这一现象也被顺利解释为重力的效应。因为海洋地壳离诞生地——中洋脊愈远，年龄就愈大，温度也会相对降低。温度一旦降低，密度也会变得更大。煎过鸡蛋的人都知道迅速降温的结果，这时煎蛋会变得很扁，但质量并没有减少。失败的小煎蛋跟成功的大煎蛋一样重，差别只在于小孔多寡而已。同样的道理，中洋脊新凝固的熔岩比已冷却的古老海底有更多孔。进一步研究显示，在一些相关地区，被挤压过的古老岩石构成的平坦地区与雄伟宏大的海底山脉质量相同。
希腊的水域就是海底地貌对海水表层产生影响的最好例子。你可以比较一下科林斯运河和帕特雷港的海平面，后者比前者低了 7 米。在克里特岛南方的海洋横亘着一道长而平坦的海洋山谷，其实是海面下有一条深海海沟，海沟由层层叠叠的地形构成。与此类似的还有位于印度尼西亚西面和新西兰北面的菲律宾高原，你不必出海就能看到海沟。日内瓦湖看上去如此风平浪静，然而湖面也高低不平，日内瓦这边比湖对面的蒙特勒还要高上两米呢！
那么著名的“海平如镜”说呢？如果你的地下室地面凹凸不平，你可以采用组合地板，这样就可以克服不平整的现象，而得到一块完整而平坦的地面。然而很遗憾的是，我只能让砌墙工和泥水匠的幻想破灭，因为组合地板也同样会受重力影响，只是误差会很小，甚至水平仪自己都被愚弄了。海洋和组合地板一样，都受到地球重力中心垂直方向的重力，也就是我们常说的地心引力。这也说明了另一个问题：除了纯数学之外，地球上不存在两条互相平行的直线。两名立正站好的士兵之间的距离是 1 米，看起来是非常完美的并行线，但实际上两人之间还是有一个角度，因为他们并非有各自的重力中心，而是被同一个重力中心所吸引。商业上惯用的计量仪器根本不能反映这种微乎其微的倾斜度，它们同样也受到同一个地球的重力吸引，所以会造成种种假象，比如告诉我们大海是平的。当你站在一艘船的甲板上时，立刻就会成为重力场特性的“牺牲品”，连同你的体液、你的重心都指向地心，而大海、船以及你本人都是倾斜的，然而在你眼前却伸展着一道平整得完美无瑕的地平线。此外，因为海水的斜坡相对非常平坦，你也不会有上上下下的颠簸感。我太太莎宾娜很少乘船旅行，连她都向我保证坐船是一种宁静的旅程。
造成海面坑洼的原因还有一个，就是洋流，我们以后会详细讨论这一点。海洋里潜伏着直径达数百公里的巨大涡流，就像你在家里放洗澡水的时候会看见一道小小的漩涡，漩涡的中心有一个小洞一样，海洋巨型漩涡的中央也有这种凹陷，它的周围也是突起来的。海洋漩涡就像宇宙天体中的漩涡状星云一样不断旋转，而它本身又是更大漩涡的一部分，而更大的漩涡又组成更大的巨型漩涡，永无止境。最后，人们终于察觉整个大洋都在旋转，赤道以北的漩涡顺时针旋转，赤道以南的则逆时针旋转，而且愈接近极地旋转得愈快。这时，决定性的因素已不是重力，而是地球的自转。
大西洋就有这样的巨型涡流，它的中心稍微向西倾斜，因此朝向北美洲的方向前进，压过岸边的墨西哥湾暖流将它拦截住，然后高高扬起。由于摩擦渐渐增大，洋流速度放缓，同时，其速度又受强风和北太平洋水下逆流的影响而加快。几种力相互抵消，根据动量守恒定律，圆周运动除非受外力作用影响，否则不会改变自身的运动状态。
大气层似乎对海平面的高低也会产生作用。因为空气也是有重量的，高低气压区会以不同的方式对海洋发生作用，对海水表面的高度进行一定程度的按压。
自 2002 年起，Jason1 号卫星开始追踪调查海洋地貌的精确结构。它配备了微波辐射计、激光反射器和全球定位系统，测量物体的精确度最小可达 4.2 厘米，并且能检测洋流，研究气候、大气层和海洋三者间的相互影响。2008 年，修缮一新的 Jason2 号将接替 1 号的任务。到那个时候，人们将会更加深入了解一些至今未能解开的谜团，譬如为什么北大西洋的重力比印度洋大等问题。仅仅是海底的地貌结构图并不足以解释这些显著的差别，或许我们只能继续努力研究，制造抗热性能优越的地心探测器，然后仔细探索地心一番，看看到底是什么造成了不同地区的密度差异。单单地核就能引发海平面的许多反常现象，但是大家都知道，地心之旅的可行性实在不高，我们只能再一次将目光投向太空。欧洲的 Grace 和她的美国双胞胎 Champ 这两座太空探测器目前正在共同重新测量地球的重力场。研究者还希望借此了解一些常见的相关问题，例如海平面坡度的实际情况，但确定无疑的只有一点：全球变暖对不同地区的影响并不相同。
你依然站在船的甲板上信誓旦旦地说：地平线的确是笔直伸展的啊，哪有什么高山沟壑啊！好好好，就算你说的有道理吧，因为你现在又遇到一个难题了。
转过身看看。
海浪沙拉
风是浪的心爱情郎，
从湖底摇得水波激荡。
人的灵魂啊，
你深邃似海！
人的命运啊，
你飘逸如风！
这是歌德先生的观感，他是兼具自然科学和文学诗歌造诣的大师。读了这首诗，谁不会泪眼婆娑呢？再来一颗催泪弹吧！
人的灵魂，
深邃如海；
由天而降，
复返苍穹；
再落大地，
永恒无休。
啊！真是情真意切，我们的内心油然升起一种渴望，渴望站在船头，让礼服下摆随风轻轻摆动。这位拥有高超修辞能力的内阁大臣对海平面凹凸起伏的情况可能了解不深，但对蒸发原理还是比对咸水湖的湖水了解得清楚一些，在诗歌中他提到了海浪成因的一个重要原理，“风啊，它追逐着浪花！”他为人类对水的永恒珍爱赋予了浪漫的激情，以抑扬顿挫的手法达到了艺术的成就。这是一种永恒的追求，一种对自然力永不停歇的爱抚：柔和的、战栗荡漾的潮水，激进的序曲，呼啸恣意的上涨，然后是高潮的轰鸣，最后衰竭渐弱，在静默中渐渐平静下来的波浪，真是一颗催泪弹，一片……轻柔晃动的湖面。
呵，浪漫主义嘛。
一个激情跌宕的时代，一个酷爱大海的时代。大概就在那时吧，瓦格纳用翻腾的海浪召唤《漂泊的荷兰人》，《莱茵的黄金》也水流如注。阿纳托利·里亚多夫的《魔湖》讲述了内陆湖水的魔力，而安东宁·德沃夏克的《水妖》从水中探出湿淋淋的头。从来没有任何事物像水一样，将人类存在的矛盾心理刻画得如此细致入微，就连簌簌作响的森林也不能像水一样，将善与恶、狂喜与哀伤、爱与恨如此协调地融为一体。
你刚才还看着地平线，两腿叉开，手扶栏杆，端详着强有力的海浪滚滚而至，一会儿将船托起，一会儿又拉着它下沉。海洋如此巨大，却并不令人畏惧。现在你带着对宁静的期待转过身，突然看见一片深深的灰绿色。你愣住了，夜晚降临了吗？黄昏这么快就消逝了吗？很快你就会明白了，渐渐迫近的绝不是晚上，而是一面波涛汹涌的水墙。这道浪约 30 米高，这是一道阵线，一道难以突破的阵线，因为它的陡峭，也因为它在高度上已经远超过你的船只。这个庞然大物无情地向你压过来，它会吃掉你，这是肯定的。大海将会吞噬你，接着发生的事情就不敢想象了。我知道，这不是一个学习的好时机。但在此刻，我们还是需要了解一下基础物理知识。别害怕，我会在最关键的时候救你回来。
在宇宙空间待了一段时间后，我们应该对海洋认识更多。我们知道了月球如何引发地球上的潮汐运动，也探索了海洋结构起伏不平的秘密，最后我们登上一艘船在暴烈的大海中航行。我们对未知宇宙的探索成绩可观，头发上淌着水，暴风把夹克吹得呼呼作响，嘴角结上了一层盐。我们身边是电影《火钳酒》①中醉醺醺的波摩尔教授，他脱下鞋嚷道：
“现在要问一个蠢问题，什么是海浪呢？”
地球上最大的风有多大——风的原理
对啊！老师，为什么水面不是平的呢？歌德就发现了这一点，他在《水上精灵之歌》中已经给出答案：风是浪的始作俑者。回答正确，可惜诗人紧接着犯了一个原则性的错误，他将风打到了水底——从湖底搅得水波激荡。不不不，并不是这样的，风虽然只在表面运动，但已足够推着我们坐在小船上漂荡了。
波摩尔说，最好从头解释。
那好吧，什么是风？形成风首先要有两个条件：一个是大气层，也就是有一定密度的气体混合物；另一个是要有帮大气层加温的太阳，也就是要让空气粒子处在相对较高的能量环境中，这样它们就可以四处运动，拉开距离，减小混合物的密度。当然，地球上的大气并不是均匀受热和冷却的，地球的一面可以几个小时没有受到太阳照射，另一面则有不同程度的受热，如北方的气温比赤道地区低。而且云层也控制着能量的分配，空气处于不同强度的运动状态和密度状态中，形成了所谓的高压区和低压区，这也是著名的气象专家和天气预报节目主持人任立渝成为气象专家的秘诀所在。
自然界中充满均衡效应。低压区就是空气气压比周围地区低的区域；相反，高压区的特征就是气压相对较高，在这里，气团大幅下降，气温较高，结果就是湿度降低，天空晴朗无云。所以高压区很受我们喜爱，当地面上的空气密度变大，下沉的气团就会飘散到周边的低气压区，产生平衡，这也是热力学第二定律的要求。根据这个原理，所有的空气粒子应均匀分布。比如说三个小孩分六个小布丁，每个孩子都得分到两个小布丁，否则就会发生激烈的争吵。
因为这一均衡原理，大气层总是处在持续运动中，它会从一处流动到另一处，我们把这种流动叫作风。风的强度则与高低气压区间的空气密度差有关。我们可以把它想象成一道斜面：上面是高气压区，下面是低气压区。如果两者差不多高，那么空气粒子就会顺着斜面温和地滑动，这样我们就能感到一阵舒适的微风；差值愈大，斜面就愈陡，空气就会飞流直下，这种情况就会产生暴风。由于物理原因，风的加速度有一个上限，它的时速不可能超过 520 公里。但是如果有谁为此而感到欣慰，那他简直就是个傻瓜。2005 年 8 月，一场飓风将新奥尔良变成了水世界，当时的风速只达到这个上限的一半而已。
风扫过地面的时候会产生摩擦，地面抵抗风时，两者就得进行一番角力。尽管飓风可以将大树连根拔起，也可以将房屋变成废墟，但地面也在抵御风的力量，直到将它完全遏制住。
水的情况则有所不同。
水分子间的结合比较不稳定，风吹过水面时，水会荡起波浪。风并不能影响深水区，但能让水面的水分子产生运动。值得注意的是，水分子的位置并没有改变。风可以连根拔起大树，将树卷入气流，再从不同的地方把它扔下来，却不能这样对待水。水依然会待在自己原来的位置上，或许只是翻了个跟头而已。每个小朋友都知道，如某在水波涟涟的湖面上放一艘玩具小船的话，小船会在原地打转，如果有风来推动水，小船就不会这样。向前运动的只是水波的形式，水分子的运动只是一种集体振荡，它们漂到上层或沉到下层，与周围的水分子发生碰撞，令邻居也加入这种圆周运动。微风能够引起涟漪，风吹得愈起劲，波峰愈高，随之出现更长的波长。
理论上，既然风能够掀动水，那么水中应该出现一道幅度愈来愈大的波浪，比如说波浪涌向西方，那么东方海盆里的水就会逐渐减少。然而事实上，只有强劲的风才能产生巨浪，大海可不会这么容易就被赶走。在这里，均衡原理也十分重要，根据热力学第二定律，流体会填补周围新增的空间，重力则一直将水分子拉向地心。因此，飓风虽然能够一次掀起高达 15 米的海浪，产生巨大的波谷，但很快就随着风暴消失，一切又回到平均状态，波形也会变得更平坦，直到最终——当然是在完全无风的状态下，重合成一条直线（当然，自然界并不存在绝对的直线，就像我们感觉不到风的时候，还是存在着很小的空气流动）。
德国人当然不会被大西洋飓风所打扰，但陆地也经常受暴风袭击。为什么小村庄的池塘里不会出现 15 米高的大浪呢？答案很简单，浪的高度是由波长决定的。海洋中的巨浪表现了与其相应的波谷，必须要有足够大的水面才能为巨大的波长提供用武之地，而波谷的高度总是与波峰相同，所以水也要够深才行。小村庄的池塘一定不会有大西洋大，这对鸭子们来说无疑是个好消息，否则它们不仅会经常晕船，更吃不到老妇人喂的面包了。
之所以称为波峰，是因为波浪和山一样，侧面也是倾斜的。平缓的波浪其实并不多见，波浪也会随着时间变得陡峭。你在海滩躺上一个小时就能体会到这种现象。水分子不是被风推着在海面上运动，而是跟着大转轮运动。与此同时，你也明白波形会一直传播下去，传播速度由风速决定，但风只能影响水的表层，就算是破坏力惊人的世纪飓风，最多也只能影响到 200 米深的水域。海底渐渐向陆地攀升时，波浪就会挤压那里的水分子，它们会在空中翻几个筋斗，说不定还会跌个倒栽葱。此时水分子的运动轨道发生了变化，变得平坦或呈椭圆形，接下来发生的事件类似于车辆追尾，下面的水波速度慢了下来，上面的则继续迅速运动。这时所有的分子就会形成不同的层次，水波也不断增高，变得愈发陡峭，上层的水分子朝陆地运动，下层却无法快速跟进，最后超出坡度的极限。当浪高超过水深的 1.3 倍时，速度就会明显慢下来，最终塌陷，溅成水花，漩涡散尽，搅起一摊沙子，成为永远的历史。
小新已经能够深入思考关于长颈鹿的真理和谬论了，现在他站在海滩上嘲笑着说：全是胡说八道。小新认为，波浪完全能够运送水滴，因为每隔几秒钟就有浪花扑到他的脚边，浸湿了沙滩后又退回远方，接着又是下一阵浪花。
小丸子认为，刚才提到的风的原理也有问题。比如今天吧，风是从陆地吹向海洋的，所以应该把浪吹跑才对，然而它却打湿了小新的脚。如果说水分子和小玩具船都在原地运动，那么在海面漂流的木头又是如何到达岸边的呢？或者说，沉船遇难者的漂流瓶是如何漂到岸边的呢？
孩子们真聪明。
事实上，水分子就像在足球场看台上的人浪一样，压根儿没有挪过屁股，但有时候球迷们会被迫一个踩一个叠成人梯，当这个人梯倒下来的时候，其中肯定还有几个改变了自己的位置。水也是这个道理，海边的浪愈推愈高，直到拍打到岸边消失为止。这时候，也只有当海浪塌陷溅到平地上的那一刻，水才被传递了，然后水分子在受重力作用退回大海前，会溅洒一些在海滩上。正因为如此，聪明的小新才会湿了脚。
相较起来，小丸子的问题比较棘手。哪怕人站在一座圆形的岛上，不管站在何处，浪花永远是正面拍打着海岸。答案只有风知道，而友好的风告诉了我们。
风在空旷的大洋上推着海浪，海洋置身于一个能量场中，水中的能量和空气中的声波很相似，它不受水面的波浪运动影响：能量会向各个方向等量传播。尽管现实中流向各个方向的水和吹向各个方向的风都会造成方向不断改变的乱流，但乱流运动到陆地时，整个系统都会停下来，岛的四周就是这种情况。浪花希望继续前进，却受到了阻力，所以它就在这坍塌了。
小丸子对这个解释并不是很满意，因为如果风从西边吹过来，那么它对西海岸的影响应该大于东海岸啊。
是这样没错，所以我们才有冲浪天堂和保护措施周密的海湾。事实上，只有当风以直线方向吹向海岸时，浪花才会正面拍打海岸，在其他地方，浪花会斜向地接近陆地。海底缓缓向上延伸时，海浪一段段地拍上来，离陆地最近的海浪刹住不动时，其他部分依然保持着之前的运动速度，后面的海浪运动到停止的地方时也会减速。就是这样后浪推着前浪，渐渐地，波浪会改变方向，直到与海岸线平行。因此，不管风怎么吹，海浪总是正面拍打着海滩，只是此时它拍打出的海浪声更轻柔一些罢了。如果海浪在直接登陆之前与地面没有任何接触，比如在地势陡峭的海岸边，我们就可以发现一些角度倾斜的浪花。
那么浮木呢？它为什么不待在原地？为什么漂流瓶会抵达岸边，让千里之外的可怜海难者得到救援，然后一切皆大欢喜呢？
小丸子你听着，还有另一个因素起了作用：即便海浪不传递水滴，水还是会被推动，并且改变位置，原因就在于均衡定律。水要流动，它在全世界潺潺不息地流淌着，它让洋流保持着运动，也导致各地的瓶子和罐头漂到孤岛，遇难者好不容易捞起它们，却遗憾地发现自己没有开罐器。洋流是个复杂的问题，我们将在下两章跟它一起环游世界。
三姊妹和修士——各种匪夷所思的巨浪
我们还是回到甲板上吧，你和波摩尔教授一起站在栏杆边，在风暴的怒吼声中，你一点也听不见他沉着冷静的训诫。他或许在说：“这浪可真够大的。”或是说：“有人知道这浪叫什么吗？”你的心里有别的担忧。根据前面的说法，这里本不该出现这种场面啊，但一切就活生生地发生在眼前，大海对着你掀起一道 30 米高的参天巨浪。你诧异地想，它是怎么从天而降的呢？
恭喜你！你很幸运，竟然和畸形波不期而遇。
1933 年，美国巡洋舰拉玛波号就遇到了这种畸形波，当时的水墙高达 34 米，差点掀翻整条船。在此之前，有关魔鬼巨浪的传言一直甚嚣尘上，但人们总是一笑置之，把它当成水手杜撰出来的冒险故事。直到最近，110 米长的豪华游轮不来梅号在南非附近遇到一道 35 米高的巨浪，在海面晃荡了半个多小时，动力尽失，船体倾斜达到 40 度，最后九死一生地脱困后，这个事件很快就引起了大家的关注，而人们也才开始严肃地探讨这种带有传奇色彩的水墙。
紧接着，2005 年又发生了几起类似的事故。2 月 14 日，巨浪在撒丁岛西部海域袭击了游轮旅行者号。几星期后，一道畸形波在迈阿密附近轰然撞上挪威的破晓号，造成 62 间客舱沉没入海。这艘 292 米长的船遭受这场重创，不得不改变航线，驶往查尔斯顿维修。塞巴斯蒂安·荣格尔在他的小说《完美风暴》中也描写过这种庞然大物，在小说的同名电影中，水墙吞噬了英俊的乔治·克鲁尼，令无数女粉丝肝肠寸断。
