“大陸漂移說(shuō)”浮沉記

魏格納以倡導(dǎo)大陸漂移學(xué)說(shuō)聞名于世，他的學(xué)說(shuō)在地球科學(xué)中的地位，就如達(dá)爾文的進(jìn)化論對(duì)于生物學(xué)、哈維的血液循環(huán)學(xué)說(shuō)對(duì)于生理學(xué)一樣重要。他在《大陸和海洋的形成》這部著作中，努力恢復(fù)地球物理、地理學(xué)、氣象學(xué)及地質(zhì)學(xué)之間的聯(lián)系——這種聯(lián)系因各學(xué)科的專門(mén)化發(fā)展被割斷——用綜合的方法來(lái)論證大陸漂移。魏格納的研究表明，科學(xué)是一項(xiàng)精美的人類活動(dòng)，并不是機(jī)械地收集客觀信息。在人們習(xí)慣用流行的理論解釋事實(shí)時(shí)，只有少數(shù)杰出的人有勇氣打破舊框架提出新理論。

但是，由于當(dāng)時(shí)科學(xué)發(fā)展水平的限制，大陸漂移由于缺乏合理的動(dòng)力學(xué)機(jī)制遭到正統(tǒng)學(xué)者的非議。直到魏格納北極冰原遇難后幾十年，科學(xué)界的新發(fā)現(xiàn)才進(jìn)一步證明了他那個(gè)大膽的學(xué)說(shuō)是有科學(xué)根據(jù)的，并且在魏格納學(xué)說(shuō)的基礎(chǔ)上，發(fā)展起了現(xiàn)代地學(xué)中最盛行的全球構(gòu)造理論體系，魏格納也被人們稱為現(xiàn)代地學(xué)革命的先驅(qū)。

勤奮向上的進(jìn)取心

1880年11月1日，阿爾弗雷德·洛薩爾·魏格納出生于德國(guó)柏林一個(gè)孤兒院院長(zhǎng)家里，父親是著名神學(xué)博士。小的時(shí)候，魏格納天賦并不出眾，他曾說(shuō)：“數(shù)學(xué)與我無(wú)緣?！彼群笤诤脦讉€(gè)大學(xué)學(xué)習(xí)，成績(jī)并不突出，畢業(yè)論文的水平也不高。但魏格納從小就具有一種非凡的能力，能保持勤奮向上的進(jìn)取心，這種非凡的氣質(zhì)使得他后來(lái)能夠成為一名偉大的科學(xué)家。

魏格納從小喜歡幻想和冒險(xiǎn)，愛(ài)讀探險(xiǎn)家的故事，英國(guó)著名探險(xiǎn)家約翰·富蘭克林是他心目中的偶像。但魏格納身體并不健壯，耐久力較差，為了長(zhǎng)大后去北極進(jìn)行科學(xué)探險(xiǎn)，他為自己訂立了艱苦的訓(xùn)練計(jì)劃，整個(gè)冬天都去練習(xí)滑雪，連暴風(fēng)雪的日子也不例外。暑期，則進(jìn)行登山活動(dòng)。這些活動(dòng)不僅強(qiáng)健了他的體魄，而且鍛煉了他那堅(jiān)強(qiáng)的意志，為他以后進(jìn)行的科學(xué)探險(xiǎn)活動(dòng)創(chuàng)造了條件。

1905年，魏格納獲得氣象學(xué)博士學(xué)位，從事高空氣象學(xué)新技術(shù)的研究。當(dāng)時(shí)，探測(cè)高空氣球技術(shù)是最現(xiàn)代化最困難的氣象學(xué)手段。年輕的魏格納積極投身于這項(xiàng)危險(xiǎn)的活動(dòng)中，為氣象學(xué)研究取得了許多寶貴的資料。

1906年4月，魏格納與弟弟參加了戈登·貝內(nèi)特探測(cè)高空氣球比賽，哥倆持續(xù)飛行52小時(shí)，飛行高度達(dá)3700米，一舉打破了當(dāng)時(shí)飛行時(shí)間與飛行高度的世界紀(jì)錄。后來(lái)，他又參加了去格陵蘭島的探險(xiǎn)隊(duì)，島上巨大冰山的緩慢運(yùn)動(dòng)留給他的極其深刻的印象，可能催化了后來(lái)他面對(duì)世界地圖進(jìn)發(fā)的聯(lián)想和興趣。

病榻上的靈感

1910年的一天，魏格納臥病在床，百般無(wú)聊的他，眼睛下意識(shí)地移到墻上的世界地圖上，竟發(fā)現(xiàn)一個(gè)奇特現(xiàn)象：大西洋的兩岸——?dú)W洲和非洲的西海岸遙對(duì)北南美洲的東海岸，輪廓非常相似，這邊大陸的凸出部分正好能和另一邊大陸的凹進(jìn)部分湊合起來(lái)：如果從地圖上把這兩塊大陸剪下來(lái)，再拼在一起，就能拼湊成一個(gè)大致上吻合的整體。把南美洲跟非洲的輪廓比較一下，更可以清楚地看出這一點(diǎn)：遠(yuǎn)遠(yuǎn)深入大西洋南部的巴西的凸出部分，正好可以嵌入非洲西海岸幾內(nèi)亞灣的凹進(jìn)部分?！斑@是什么原因呢?莫不是這些大陸原先都是連在一起的，而后又分開(kāi)了?”魏格納心里這樣想著。結(jié)合自己的考察經(jīng)歷，魏格納做了一個(gè)大膽的假設(shè)：距今3億年前，地球上所有的大陸和島嶼都連結(jié)在一塊，構(gòu)成一個(gè)龐大的原始大陸，叫做泛大陸。泛大陸被一個(gè)原始大洋所包圍。從大約距今兩億年時(shí)，泛大陸先后在多處出現(xiàn)裂縫。每一裂縫的兩側(cè)向相反的方向移動(dòng)。裂縫擴(kuò)大，海水侵入，就產(chǎn)生了新的海洋。分裂開(kāi)的陸塊各自漂移到現(xiàn)在的位置，形成了今天人們熟悉的陸地分布狀態(tài)。

魏格納為他這一大膽假設(shè)找到了大量證據(jù)。他發(fā)現(xiàn)，歐洲、非洲與大西洋彼岸的美洲，在巖石、地層、皺褶構(gòu)造上都很相似。比如，把南非的開(kāi)普山脈與南美的布宜諾斯艾利斯山脈相拼接，不但地質(zhì)構(gòu)造相同，而且?guī)r層的成分與年齡也一樣。這一例證，正像人們把一張撕碎的報(bào)紙按其參差不變的斷邊重新拼接起來(lái)，不僅邊緣吻合，而且印刷文字也恰好齊合。

同時(shí)，魏格納發(fā)現(xiàn)大西洋兩岸許多古生物有親緣關(guān)系。比如一種蚯蚓，西歐有，美國(guó)東部也有：庭院蝸牛在大西洋東西兩岸都有發(fā)現(xiàn)；在南美洲、非洲、澳洲這一廣闊的地區(qū)都生活著肺魚(yú)、鴕鳥(niǎo)。如果這些大陸不是聯(lián)系在一起的，怎么可能出現(xiàn)如此眾多的相同的動(dòng)物呢?當(dāng)時(shí)，有人假設(shè)海洋上原來(lái)有連接古大陸的狹窄陸地——“陸橋”。有些動(dòng)物可能從“陸橋”上遷徒過(guò)去。魏格納批駁說(shuō)：“庭院蝸牛以其步履緩慢而著稱于世，即使有那么一塊‘陸橋’，它又何時(shí)才能爬過(guò)這迢迢萬(wàn)里的‘陸橋’呢?再說(shuō)，如果迢迢萬(wàn)里的‘陸橋’真的存在，那么。其寬度與長(zhǎng)度應(yīng)保持一定的比例，這樣，‘陸橋’也就變成一塊大陸了。事實(shí)上，‘陸橋’是不存在的?！?/p>

1912年1月6日，魏格納在法蘭克福地質(zhì)學(xué)會(huì)上作了題為《大陸與海洋的起源》的演講，提出了大陸漂移的假說(shuō)。此后，由于研究冰川學(xué)和古氣候?qū)W，他又第二次去了格陵蘭。在隨后的第一次世界大戰(zhàn)中，他的研究工作中斷了，在戰(zhàn)場(chǎng)上身負(fù)重傷，養(yǎng)病期間，他于1915年出版了《海陸的起源》一書(shū)，系統(tǒng)地闡述了“大陸漂移說(shuō)”。

打入冷宮三十年

在魏格納之前，大地構(gòu)造學(xué)派在地質(zhì)學(xué)上占統(tǒng)治地位，這個(gè)學(xué)派只承認(rèn)地殼在垂直方向上的運(yùn)動(dòng)，如地層的斷裂，地面的隆起和沉降等，不承認(rèn)地殼的水平運(yùn)動(dòng)，認(rèn)為大陸和海洋的水平位置是歷來(lái)如此，永恒不變。魏格納的“大陸漂移說(shuō)”推翻了勢(shì)傾一時(shí)的“固定論”。他成功地解釋了地球上陸海分布的現(xiàn)狀，揭開(kāi)了地學(xué)革命的帷幕。

但是，“大陸漂移說(shuō)”誕生之初，還有許多缺陷。首先，它不能令人信服地解釋是什么力量使大陸發(fā)生漂移。魏格納認(rèn)為是潮汐的摩擦力和地球自轉(zhuǎn)的離心力使大陸發(fā)生漂移。但經(jīng)過(guò)理論物理計(jì)算，這種力量是微乎其微的，根本不能使偌大的陸地發(fā)生漂移。其次，魏格納的“大陸漂移說(shuō)”是建立在海底是平坦的基礎(chǔ)上的，海底不平坦，大陸就無(wú)法漂移，可事實(shí)證明，海底山嶺縱橫，危峰突兀。由于學(xué)說(shuō)本身的缺陷，而且觸犯了持“固定論”觀點(diǎn)的地質(zhì)學(xué)權(quán)威，因此這一學(xué)說(shuō)一提出便遭到許多人的激烈反對(duì)。很多人甚至對(duì)魏格納進(jìn)行人身攻擊，譏諷這個(gè)學(xué)說(shuō)是“兒童玩耍積木的游戲”“毫無(wú)科學(xué)根據(jù)的幻想”，是“魏格納狂想曲”，是“大詩(shī)人的夢(mèng)”，并斷言：“這個(gè)學(xué)說(shuō)必須拋棄?！币粫r(shí)間，大陸漂移說(shuō)成了許多圖書(shū)館、報(bào)刊嘲弄的對(duì)象。

魏格納在反對(duì)聲中繼續(xù)為他的理論搜集證據(jù)，為此，他又兩次去格陵蘭考察，發(fā)現(xiàn)格陵蘭島相對(duì)于歐洲大陸依然有漂移運(yùn)動(dòng)，他測(cè)出的漂移速度是每年約1米。1930年4月，魏格納率領(lǐng)一支探險(xiǎn)隊(duì)，迎著北極的暴風(fēng)雪，第4次登上格陵蘭島進(jìn)行考察，在－65℃的酷寒下，大多數(shù)人退卻了，只有他和另外兩個(gè)追隨者繼續(xù)前進(jìn)，終于到達(dá)了中部的愛(ài)斯密特基地。11月1日，他在慶祝自己50歲的生日后冒險(xiǎn)返回西海岸基地。在白茫茫的冰天雪地里，他失去了蹤跡。直至第二年4月，探險(xiǎn)隊(duì)才發(fā)現(xiàn)他的尸體——他凍得像石頭一樣，與冰河渾然一體。

魏格納去世之后，“大陸漂移說(shuō)”也被打入冷宮，幾乎被人遺忘。從20世紀(jì)20年代到50年代，整整30年“大陸漂移說(shuō)”無(wú)人問(wèn)津?？茖W(xué)被當(dāng)作謬誤拋棄了!

漂移說(shuō)的復(fù)興

時(shí)光的流逝磨滅不了真理的光芒。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的事實(shí)論證了“大陸漂移說(shuō)”的科學(xué)性，漂移說(shuō)復(fù)興了。

當(dāng)時(shí)的研究表明，在整個(gè)地質(zhì)史期內(nèi)，地球磁極相對(duì)于地球北極的位置是不斷變化的。人們把地磁北極在20億年中所經(jīng)歷的位置標(biāo)示出來(lái)，并用一根曲線把這些點(diǎn)連結(jié)起來(lái)，就得到一根光滑的磁極遷移曲線。按道理，地球上只應(yīng)該有一條遷移曲線，但美洲人和歐亞大陸人各測(cè)得一條遷移曲線。它們的形狀相似，但不重合。這是什么原因呢?后來(lái)人們把北美大陸和歐亞大陸靠攏，這兩根曲線就完全重合了。這真是妙不可言!歐、亞、美犬陸原來(lái)是聯(lián)合在一起，而后來(lái)發(fā)生了大規(guī)模的水平運(yùn)動(dòng)。在這樣的事實(shí)面前，還有什么能夠否定這一結(jié)論呢?

1965年，英國(guó)科學(xué)家布拉德用電子計(jì)算機(jī)，根據(jù)最新測(cè)繪的海探圖，以海深1000米的大陸邊緣為準(zhǔn)，將南美洲與非洲拼接起來(lái)，結(jié)果結(jié)合部的平均誤差只有88千米。用同樣的方法拼接其他大陸，平均誤差也只有130千米。這樣高精度的吻合，充分說(shuō)明北美和非洲都是“泛大陸”的一部分。

至于大陸漂移的動(dòng)力這個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，1960年以后，美國(guó)地質(zhì)學(xué)家赫斯作出了解釋。他認(rèn)為：地幔中熔融物質(zhì)可能向上涌動(dòng)，然后在靠近地幔頂部的地方推向一邊，并在這里冷卻和凝固，這樣海底就被撕裂斷開(kāi)了。由于海底的擴(kuò)張，各大陸也就被推開(kāi)了，從而較好地解釋了大陸漂移的動(dòng)力問(wèn)題。

魏格納去世30年后，板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)席卷全球，人們終于承認(rèn)了大陸漂移學(xué)說(shuō)的正確性。由此可見(jiàn)：一種正確的理論在其初期階段常常被當(dāng)作錯(cuò)誤拋棄或是被當(dāng)作與宗教對(duì)立的觀點(diǎn)被否定，后期階段則被當(dāng)作信條來(lái)接受。但無(wú)論如何，人們至今還紀(jì)念魏格納的，不是他生前冷遇與死后熱鬧，而是他畢生尋求真理、正視事實(shí)、勇于探索和不惜獻(xiàn)身的科學(xué)精神。

一個(gè)普通的孩子，成了一名科學(xué)偉人；一名普通的氣象學(xué)家，竟成了地球科學(xué)的偉大開(kāi)拓者，這一切都?xì)w功于魏格納所具有的獻(xiàn)身科學(xué)真理這一崇高的品格。他不迷信權(quán)威，堅(jiān)持自己的科學(xué)觀點(diǎn)，從多學(xué)科的角度進(jìn)行研究，終于完成了地學(xué)史上這一劃時(shí)代的理論創(chuàng)舉。