Các nhà hàng hải nói chung vẫn còn bảo thủ và không sẵn sàng thay thế những họa đồ vẽ tay bằng những bản đồ in, cũng như không sẵn sàng chấp thuận khả năng có những lục địa mới thay vì những ảo tưởng đã có từ ngàn xưa của họ. Có lẽ cái ảo tưởng lâu đời nhất và cũng hấp dẫn nhất là niềm tin vào một Nam Lục Địa to lớn.

Ảo tưởng này vẫn còn rất lôi cuốn có lẽ vì chưa ai chứng minh được rằng nó không có và nó cũng là giải đáp cho sự say mê cái đối xứng. Người Hi Lạp vốn biết trái đất có hình cầu và biết có một khối đất liền như thế ở đối xứng phía nam. Rồi Pomponius Mela, tác giả cổ nhất còn để lại tài liệu địa lý bằng tiếng Latinh, khoảng năm 43 C.N, đã cho rằng Nam Lục Địa rất rộng đến nỗi Ceylon chính là mỏm phía bắc của nó. Các bản đồ tự nhận mình đi theo Ptolêmê vẫn còn tiếp tục cho thấy có một lục địa to lớn ở nam bán cầu được ghi chữ “Đất Chưa Khám Phá theo Ptolêmê”. Vào cuối thế kỷ 15, lục địa huyền thoại này được gắn chặt vào với châu Phi để làm Đại Tây Dương trở thành một cái hồ khổng lồ, mà từ châu Âu không thể nào đi tới bằng đường biển.

Khi Dias đi vòng Mũi Hảo Vọng và chứng minh có một đường biển đi sang Ấn Độ dương, thì phải thu hẹp lại ở phần đó của địa cầu. Và khi Magellan sau cùng đã đi qua được eo biển mang tên ông để vào biển Thái Bình Dương, các nhà vẽ bản đồ vẫn còn tin rằng Tierra del Fuego ở phía nam chính là bờ biển phía bắc của Nam Lục Địa huyền thoại đó.

Vào thế kỷ 18, một nhà địa lý người Tô Cách Lan làm việc cho công tu British East India đã bị ám sát bởi Nam Lục Địa huyền thoại này và đã đưa ra rất nhiều những luận chứng chi tiết chưa từng có trước kia. Đó là Alexander Dalrymple (1737-1808) làm nghề vẽ các lộ trình đường biển và dòng nước và sẽ trở thành nhà thủy văn học đầu tiên cho Hải quân, năm 1795. Thời nhỏ, người hùng của ông là Colômbô và Magellan và ông hi vọng trở thành đối thủ của họ trong việc khám phá ra lục địa riêng của mình. Trong tác phẩm Thuật lại những cuộc khám phá ở Nam Thái Bình Dương trước năm 1764 (xuất bản năm 1767), ông lý luận “từ những sự tương hợp của thiên nhiên và từ những suy diễn qua các cuộc khám phá” để mô tả một Nam Lục Địa khổng lồ “còn thiếu ở phía Nam của Xích đạo để đối xứng với phần lục địa phía Bắc và để tạo sự thăng bằng cần thiết cho chuyển động của Trái Đất”.

Tình cờ có hiện tượng sao Kim đi ngang qua mặt trời mà người ta tính được là phải xảy ra ngày 3 tháng 6 năm 1769. Bằng việc quan sát hiện tượng này ở những vị trí cách xa nhau trên mặt đất, người ta có thể tính được chính xác hơn khoảng cách từ trái đất tới mặt trời và cải thiện những số liệu cho việc đi biển nhờ quan sát bầu trời. Vì thế Hội Hoàng Gia ở Luân Đôn đã chuẩn bị một phái đoàn đi Tahiti. Chính phủ coi đây là một cố gắng để đi xuống ranh giới tận cùng phía nam còn chưa được khám phá của Thái Bình Dương, để tìm ra những ranh giới của Nam Lục Địa huyền thoại. Nếu chứng minh được Nam Lục Địa này không tồn tại, cuộc hành trình sẽ có thể vĩnh viễn xóa tan huyền thoại này.

Alexander Dalrymple rất hi vọng được cầm đầu đoàn thám hiểm này, vì ông coi mình như chuyên gia hàng đầu về đại lục chưa được khám phá ấy. Mặc dù mới ở tuổi 30, ông đã là một nhà toán học lỗi lạc và là thành viên của Hội Hoàng Gia. Nhưng tiếc cho Dalrymple, vị đô đốc Hải quân Anh là Lord Hawke lại chọn một người khác, James Cook (1728-1779), một hạ sĩ quan ít được biết đến. Là một con trai thông minh của một nông dân nhập cư từ Tô Cách Lan và định cư ở Yorkshire, Cook chỉ học hết bậc sơ cấp về viết, đọc và toán ở một trường tiểu học. Làm việc trong một cửa hàng tổng hợp, anh quen biết nhiều thủy thủ và chủ tàu đi lại trên bờ biển đông. Lúc 18 tuổi anh được nhận học việc đi biển với một chủ tàu địa phương có một đoàn tàu chở than đá trên Biển Bắc. Anh làm việc trong chín năm trên những bờ biển nguy hiểm với những cơn gió khó ngờ trước. Trong những giờ rảnh anh học toán học và tỏ ra có thiên khiếu về môn này, sau đó trở thành một người đi biển thành thạo và chẳng bao lâu trở thành thủy thủ trên một tàu chở than. Lẽ ra anh có thể bảo đảm được một nghề ổn định trên những chiếc tàu tư nhân ở Biển Bắc, nhưng anh thích mạo hiểm hơn, nên đã tình nguyện gia nhập Hải quân Hoàng gia năm 1755. Có thân hình to lớn vạm vỡ, anh được mọi người chú ý vì phong cách điều khiển, tính nhã nhặn và tài đi trên những vùng biển khó đi. Trong Cuộc Chiến Bảy Năm, Cook được thăng cấp hạ sĩ quan. Tài chuyên môn đo đạc các hải trình khó qua lại ở St. Lawrence của Cook đã giúp Hải quân chiếm được Quebec và chiến thắng.

Sau chiến tranh, ông trở về Newfoundland, ở đó trong năm năm ông chỉ huy một tàu duyên hải, các mùa đông ông nghỉ tại Anh quốc để cải thiện các bản đồ của mình. Tại Newfoundland, khi ông quan sát một cuộc nhật thực năm 1776, ông đã phá bỏ các tiền lệ và tự nguyện cống hiến các kết quả tính toán của mình cho Hội Hoàng Gia ở London.

Không lạ gì Đô đốc Hải quân đã chọn Cook để chỉ huy đoàn thám hiểm tới Tahiti. Tuy mới chỉ là một hạ sĩ quan, ông đã chứng tỏ bản lĩnh trong chiến tranh và trên biển nguy hiểm, ông là người đo đạc tài giỏi về các bờ biển hiểm trở và đã chứng tỏ là một nhà quan sát thiên văn tài ba. Chọn lựa Cook cũng là chọn lựa loại tàu để sử dụng, vì theo lời khuyên của ông, Đô đốc Hải quân đã đặt mua một tàu chở than cứng cáp theo đúng loại mà Cook đã phục vụ trong thời gian học việc ở Biển Bắc. Chiếc tàu rất thô kệch nhưng cứng cáp vững vàng.

Tháng 5, 1768 James Cook được thăng cấp sĩ quan với quân hàm đại úy. Chiếc tàu được đặt tên là Endeavour, được bọc bằng gỗ đóng đầy đinh để chống lại những con hà nhiệt đới và được dự trữ lương thực cho mười tám tháng.

Chiếc Endeavour rời bến ở Plymouth ngày 26 tháng 8 năm 1768, chứa đầy đủ 94 người và vào phút chót, theo yêu cầu của Joseph Banks, phải chở thêm một đoàn tùy tùng 8 người của ông với hành lý. Trong thời tiết đẹp, tàu đi theo hướng tây nam tới Madeira, rồi tới Rio de Janeiro và quanh Mũi Ngà, rồi tới Tahiti ngày 10 tháng 4 năm 1769, còn dư thời gian để chuẩn bị quan sát những hiện tượng sẽ xảy ra vào ngày 3 tháng 6. Sau khi hoàn tất việc quan sát thiên văn, Cook tiếp tục lại nhiệm vụ bí mật to lớn hơn của mình, là đi tìm Nam Lục Địa và có thể chứng minh nó không hề tồn tại.

Để thành công trong việc khám phá phủ định – chứng minh rằng một thực thể huyền thoại nào đó không tồn tại – là một nhiệm vụ đòi hỏi nhiều hơn và vất vả hơn là thành công trong việc khám phá một mục tiêu đã biết. Con đường biển phía tây từ châu Âu sang châu Á mà Colômbô tìm kiếm là con đường dẫn tới một mục tiêu đã biết. Khi đi về hướng tây trên vĩ độ của Nhật Bản, ông luôn luôn tin rằng mình đã đạt đến đích điểm. Khi ông biết mình đã sai, đó là vì có một lục địa bất ngờ chắn ngang đường, nhưng cuối cùng ông cũng đã mở được con đường vòng phía tây trên biển để đến châu Á. Còn sự tồn tại của Nam Lục Địa thì vẫn chỉ dựa vào truyền thuyết, nhà thám hiểm phải dò tìm mọi nơi có thể nghĩ đến được và trong thực tế phải đi hết vòng trái đất trước khi dám khẳng định là nó sẽ không bao giờ được khám phá ra.

Đại úy James Cook có những đức tính thích hợp để là nhà khám phá phủ định vĩ đại nhất của thế giới – nghị lực năng nổ, tài tổ chức, kiến thức rộng về bản đồ và biển, tính kiên trì trong cố gắng thử nghiệm những cái mà những người khác không có can đảm để đi đến cùng. Công trình thám hiểm to lớn này khởi sự khi ông rời Tahiti. Trước ông, các nhà thám hiểm trong vùng đó thường đi về hướng tây và tây bắc theo hướng gió thuận, nhưng Cook lại đi theo hướng nam và tây nam để tìm lục địa mà ông giả thiết nằm ở 40o vĩ độ nam. Khi đi đến đó mà không thấy đất, ông quay về hướng tây, ở đó ông gặp Tân Tây Lan và qua sáu tháng đi vòng quanh và vẽ bản đồ 2400 dặm bờ biển của cả phía bắc và nam của hải đảo. Bất ngờ ông chứng minh đó là những đảo thực sự chứ không phải đất ăn liền với một Nam Lục Địa nào. Đây là bước đầu tiên, nhưng mới chỉ là một bước nhỏ trong việc chứng minh những lý luận của Dalrymple đã sai.

Các lệnh Cook nhận được cho phép ông chọn lựa khi quay trở về có thể theo hướng đông như lúc đã ra đi, hoặc theo hướng tây quanh Mũi Hảo Vọng. Cuối tháng 3, 1770, khi ở miền nam kết thúc mùa hè, thì đi đường biển theo hướng đông trên các vĩ độ phía nam bán cầu quả là rất rủi ro. Vì thế ông đã quyết định đi theo hướng tây, để khám phá bờ biển đông của Tân Hà Lan (Australia), rồi đi lên phía Đông Indies và quay về nhà theo đường vòng quanh Mũi Hảo Vọng. Lộ trình này tuy gạt bỏ cơ hội thu thập thêm dữ kiện về Nam Đại Lục Địa, nhưng nó sẽ làm giàu cho khoa học bằng những cách thật bất ngờ. Ở bờ biển đông nam Australia, họ gặp thấy cảng Stingray, nhưng những nhà khoa học trong đoàn như Banks và Solandes và các họa sĩ cảm thấy say mê vô số những mẫu thực vật họ gặp ở đó và đã gọi nó là Vịnh Thực Vật. Thế là nó trở thành lời nhắc nhở sống động ở Nam Thái Bình Dương rằng cuộc thám hiểm của những nhà thiên nhiên học đã làm giàu cho tầm nhìn của châu Âu về toàn thể thế giới như thế nào.

Cuộc hành trình thứ nhất của Cook đã đem về những mẫu động thực vật quý giá, khơi dậy sự quan tâm rất lớn. Banks thôi thúc Cook tổ chức tiếp một cuộc thám hiểm thứ hai.

Cuộc hành trình thứ nhất của Cook đã đem về những mẫu động thực vật quý giá, khơi dậy sự quan tâm rất lớn. Banks thôi thúc Cook tổ chức tiếp một cuộc thám hiểm thứ hai. Nhưng lần này, Banks đòi hỏi mang theo mình một đoàn tùy tùng đông gấp đôi lần trước và muốn dùng loại tàu lớn East Indiaman, nhưng Cook vẫn hết sức tin tưởng ở loại tàu chở than Whitby vững chắc của mình và vì thế không thể chấp nhận đòi hỏi quá đáng của Banks. Thế là Banks giận dỗi cùng đoàn người của mình bỏ đi đến Aixơlen. Cook chuẩn bị hai tàu than Whitby mới đóng – tàu Resolution, trọng tải 462 tấn và tàu Adventure, trọng tải 340 tấn – cả hai trang bị vật dụng đầy đủ và mang theo những người tài giỏi.

Kế hoạch của Cook lần này hoàn toàn nhắm vào việc giải bài toán về Nam Đại Lục Địa. Để đạt mục tiêu này, chuyến đi phải vòng quanh toàn thể trái đất ở vĩ độ cuối cùng của cực nam. Chuyến đi lần trước Cook đã vào Thái Bình Dương qua con đường Mũi Ngà. Lần này, ông đề nghị thử con đường khác, đi dọc xuống Đại Tây Dương ngang qua Mũi Hảo Vọng, rồi cố gắng đi tới vĩ độ cực nam và tiến thẳng theo hướng đông vòng quanh các vùng Nam Cực của địa cầu. Nếu thực sự có một Nam Lục Địa thì chắc chắn ông sẽ phải thấy nó.

Cuộc hành trình thứ hai này khởi hành từ cảng Plymouth ngày 13 tháng 7, 1772, sẽ là một trong những cuộc hành trình lớn nhất trong lịch sử mạo hiểm bằng thuyền buồm, vì nó là chuyến đi dài nhất. Ông sẽ đi hơn 70 ngàn dặm trên biển. Nhưng đây cũng là một chuyến đi độc đáo vì nhiều lý do khác. Đó là chuyến đi rất dài này chỉ tập trung vào một mục đích duy nhất. Không phải đi tìm một Eldorado, một miền đất huyền thoại, không phải tìm vàng, bạc, châu báu, cũng không phải đi bắt nô lệ. Bây giờ, trong tinh thần hoài nghi của thời cận đại, Cook đi tìm câu trả lời cho một câu hỏi: “Có thực sự tồn tại một Nam Lục Địa như những lời đồn đại không?”

Tình cờ, câu hỏi này đã đưa Cook vào những vùng khó sinh sống nhất trên trái đất và mở ra những phong cảnh biển chưa từng thấy từ trước tới giờ. Vì Nam Băng Dương là một vùng nguy hiểm khác hẳn với Bắc Băng Dương. Một tác phẩm thời trung cổ, De Vegetatibus cho rằng ở hai cực trái đất, mặt trời chiếu liên tục suốt nửa năm và không bao giờ lặn dưới đường chân trời, nên không có động vật hay cỏ cây nào sống được, vì chúng liên tục bị mặt trời thiêu rụi.

Nhưng cũng có 4 tháng mùa hè ở Nam Cực và Cook phải vội vàng lợi dụng tối đa thời kỳ này. Tàu Resolution và Adventure rời Cape Town ngày 23 tháng 11, 1772, đi xuống phía nam và sau hai tuần đã đến vòng Nam Cực (60 vĩ độ nam).

Đến được Nam Băng Dương trong mùa hè vào tháng giêng, Cook cùng đoàn người của mình bị choáng ngợp bởi cảnh đẹp màu xanh lơ trộn với màu trắng của những dãy núi bằng mà họ nhìn thấy phía trước mặt. Họ cứ đi tiếp xuống phía nam cho tới lúc không còn đi xa hơn được vì băng quá dày. May mắn thay, họ đã tránh được những núi băng, nhưng khi gặp một cơn bão lớn và biển động mạnh, họ không dám đi tiếp vào màn sương mù. Tới một chỗ Cook chỉ còn cách lục địa Nam Cực chừng 75 dặm, nhưng ông không nhìn thấy được và cũng không thể nào vẽ được bờ biển – nếu thực sự có một bờ biển ở đây. Cook thất vọng quay lên phía bắc để ra khỏi vùng băng rồi đi theo hướng đông. Hai tàu của ông lạc nhau vì sương mù, nhưng đã gặp lại nhau theo kế hoạch tại Vịnh Dusky ở tây nam Tân Tây Lan để nghỉ đông ở miền nam. Ngày 39 tháng 1, 1774, khi họ chạm tới vùng phía nam xa nhất có thể đi được, họ bị băng cản lối và trong sương mù chỉ thấy toàn là băng ở phía xa xa, nên họ không đi tiếp được nữa.

Mùa đông năm sau ông nghỉ ở Nam Thái Bình Dương, tại đây ông vẽ bản đồ quần đảo Easter và Tonga và khám phá ra Tân Calêđôni trước khi đi tiếp theo hướng đông lên những vĩ độ cao ở phía nam. Trên đường đi đến Mũi Hảo Vọng trên Đại Tây Dương, ông khám phá ra quần đảo South Sandwich và South Georgia. Ông trở về Anh ngày 30 tháng 7, 1775, sau ba năm mười bảy ngày hành trình.

Cook tóm tắt những thành tựu của mình trong nhật ký:

Bây giờ tôi đã đi hết vòng Nam Đại Dương ở vĩ độ cao và đã đi khắp nơi để có thể kết luận rằng không thể có một lục địa tại đó, trừ khi nó ở sát Cực Nam và tàu bè không đi tới được; trong khi đi hai lần trên biển Thái Bình Dương Nhiệt Đới, tôi không chỉ xác nhận tình hình của những khám phá cũ, mà còn thực hiện những khám phá mới nữa và tôi nghĩ không còn có thể làm hơn được gì ở phần này của trái đất nữa. Như thế tôi thấy mãn nguyện là ý định hành trình của tôi đã hoàn toàn được trả lời, Nam Bán Cầu đã được thăm dò khá đầy đủ và đã đặt dấu chẩm hết cho công việc tìm kiếm một Nam Lục Địa, từng thu hút sự chú ý của một số lực lượng hàng hải trong gần hai thế kỷ qua và những nhà địa lý của mọi thời đại.

Bộ Hải Quân Anh vẫn còn một nhiệm vụ nữa cho Cook để thám hiểm những ranh giới của huyền thoại, hi vọng và địa lý. Thực sự có hay không một Đường Biển Tây Bắc? Việc tìm kiếm con đường theo hướng bắc từ Đại Tây Dương tới Thái Bình Dương đã kích thích nhiều nhà du hành từ sau cuộc khám phá châu Mỹ. Những thành tích của Cook trên Thái Bình Dương huyền bí đã gợi ý cho Hội Hoàng Gia rằng ông chính là con người thích hợp để trả lời cho câu hỏi về phía Thái Bình Dương. Không đầy một năm sau chuyến hành trình thứ hai, Cook lại lên đường với nhiệm vụ tìm kiếm xem có hay không một con đường ở đó. Tàu Resolution được trang bị lại và thêm một tàu than Whitby mới, tàu Discovery. Cook lên đường theo hướng đông quanh Mũi Hảo Vọng, đi ngang qua Ấn Độ dương, vượt qua eo Cook nằm giữa hai đảo của Tân Tây Lan, tới bờ biển tây bắc của châu Mỹ. Cuộc tìm kiếm của ông dọc bờ biển qua Biển Bering, tới ranh giới băng đá phía nam của Bắc Băng Dương không mang lại kết quả. Không có một Đường Biển Tây Bắc – ít là không có đường mà tàu bè có thể qua lại. Trên đường quay trở về Hawaii để nghỉ chân, Cook đã đi đến một kết cục bi thảm gợi nhớ lại cái chết của Magellan ở Philipin đúng hai trăm năm trước. Người Polynesian mà Cook đã hết sức cố gắng để thiết lập hữu nghị, là những người rất thèm muốn bất cứ thứ gì có thể gỡ được từ các con tàu, nhất là những đồ bằng sắt. Họ thậm chí nghĩ ra cách lặn xuống đáy tàu và dùng đá lửa cột vào một cái cây để lôi ra những chiếc đinh dài đóng vỏ tàu với đáy tàu. Khi họ ăn cắp một chiếc xuồng lớn của ông, Cook không còn chịu đựng được nữa. Ông đi với một lính bảo vệ có khí giới lên bờ để đòi lại chiếc xuồng hay bắt một con tin. Người Hawaii tức giận đã dùng gậy và mã tấu tấn công và dìm ông xuống nước cho tới chết.

Việc khám phá thiên nhiên, các hành tinh, các loài thực và động vật, đòi hỏi người ta trước tiên phải chinh phục nhận thức thông thường. Khoa học tiến bộ không phải là việc xác nhận sự thật của kinh nghiệm hằng ngày, mà là việc lĩnh hội được sự nghịch lý, dám mạo hiểm vào thế giới xa lạ.

Thiên nhiên – việc tìm hiểu thiên ví như một cánh đồng cỏ rộng mênh mông, ai tới đó ăn cũng được và chỗ nào cỏ càng bị gặm nhiều, nó càng mọc tươi tốt hơn, hương vị càng ngọt ngào và bổ dưỡng hơn. -Thomas Henry Huxley (1871).

Việc khám phá thiên nhiên, các hành tinh, các loài thực vật và động vật, đòi hỏi người ta trước tiên phải chinh phục nhận thức thông thường. Khoa học tiến bộ không phải là việc xác nhận sự thật của kinh nghiệm hằng ngày, mà là việc lĩnh hội được sự nghịch lý, dám mạo hiểm vào thế giới xa lạ. Các dụng cụ mới mẻ, trong đó có kính viễn vọng và kính hiển vi, sẽ cung cấp cho người ta những chân trời mới kỳ lạ. Trong nghị trường khoa học – những cộng đồng tri thức, không phải bằng ngôn ngữ bác học nhưng bằng ngôn ngữ địa phương – các nhà khám phá nghiệp dư có thể thách thức những nhà chuyên môn và những nhà chuyên môn thách thức lẫn nhau. Công chúng trở thành một chứng nhân và người bảo trợ. Những phát minh sẽ được giải thưởng. Chính thiên nhiên đã có một lịch sử của mình và trong quá khứ vô tận của hành tinh này đã xuất hiện hằng hà sa số những tạo vật mà nay không còn tồn tại nữa. Đây là những động lực mới để con người sục sạo thế giới bầu tìm ra những loài chưa từng được biết đến và tìm ra chìa khóa để mở những bức màn bí mật của thiên nhiên không ngừng biến dịch.