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魏格纳的《海陆的起源》:改变科学历史!

时间:2023-11-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:5《海陆的起源》魏格纳并没有灰心,他回想起科学史上那些有伟大创建的人,绝大多数都曾在起初阶段被人视为荒谬绝伦。1915年,魏格纳出版了《海陆的起源》一书,系统地阐述了大陆漂移说,这本伟大的书籍也正式标志着这一学说的出现。一些信奉“海陆固定说”的学术权威们,常常在学术会议上讽刺魏格纳的想法,他们将他称为“玩弄儿童七巧板的人”,是“说得有声有色的最轻率的狂想曲”。

魏格纳的《海陆的起源》:改变科学历史!

5 《海陆的起源》

魏格纳并没有灰心,他回想起科学史上那些有伟大创建的人,绝大多数都曾在起初阶段被人视为荒谬绝伦。可是真理是不会被掩盖的,终究有人会发现它们的价值。随后,他又去格陵兰岛实地考察。

1914年,第一次世界大战爆发,魏格纳中断了研究,参军去了。他在战争中两次负伤,最后被送回家治疗,结束了短暂的军旅生涯。

可是就在这段时间里,他的头脑思维并没有停止,反而帮助他理清了思想。1915年,魏格纳出版了《海陆的起源》一书,系统地阐述了大陆漂移说,这本伟大的书籍也正式标志着这一学说的出现。不过,还要经过30年的时间,人们才会承认魏格纳的伟大成就。魏格纳在那本书的前言中写下了下面这段话作为引子。

“任何人观察南大西洋的两对岸,一定会被巴西与非洲之间海岸线轮廓的相似性所吸引住,不仅圣罗克附近巴西海岸的大直角突形和喀麦隆附近非洲海岸线的凹进完全吻合,而且自此以南一带,巴西海岸的每个突出部分都和非洲海岸的每一个同样形状的海湾相呼应。反之,巴西海岸有一个海湾,非洲方面就有一个相应的突出部分。”

距今3亿年前,地球上所有的大陆和岛屿都连结在一块,构成一个庞大的原始大陆,叫做泛大陆(也叫盘古大陆)。泛大陆被一个更加辽阔的原始大洋所包围。后来从大约距今2亿年时,泛大陆先后在多处出现裂缝。每一裂缝的两侧,向相反的方向移动。裂缝扩大,海水侵入,就产生了新的海洋。自2.25亿年前的中生代以来,由于太阳与月亮的引力和地球自转产生的离心力的作用,原始的泛大陆分裂成几块,并作水平漂移。

魏格纳继续写道:“陆地和海底是由两种不同的物质组成,大陆下层的地壳是由花岗岩构成的,厚度可达20千米;而海洋底部的地壳是由玄武岩构成的,厚度仅3千米左右。这些花岗岩质陆地浮在玄武岩质基底上,逐渐漂移分离。”

魏格纳对自己的分析很有信心,各大洲应该是按照这样的方向运动的:美洲脱离了欧洲和非洲向西移动,在它们中间逐渐形成了大西洋;非洲有一半脱离了亚洲,在漂移过程中,它的南端沿顺时针方向略有扭动,渐渐与南亚次大陆分开,中间形成了印度洋;南极洲、澳大利亚则脱离亚洲、非洲向南移动,而后又彼此分离。

◎从上到下,从左往右依次为:2.25亿年前的二叠纪时代,整个大陆连成一块整体的“泛大陆”;2亿年前的三叠纪时代,大陆开始分离,赤道以北形成劳亚古陆,以南形成冈瓦纳古陆,两块大陆之间形成古地中海;1.35亿年前的侏罗纪时代,板块继续分离,但南美洲和非洲还是连接在一起;6500万年前的白垩纪时代,板块基本形成。最后形成现代六大板块。

而且,大陆在漂移过程中前缘受阻,相互积压间形成了褶皱山脉,如南美洲西岸的科迪勒拉山系等等。最后,大陆漂移终于塑造了现代大洋和大陆的分布格局!

魏格纳在这本书里的分析,引起了很多人的怀疑,最大的困惑就是花岗岩怎么会在玄武岩上浮动?潮汐力真的有那么大的作用吗?一些信奉“海陆固定说”的学术权威们,常常在学术会议上讽刺魏格纳的想法,他们将他称为“玩弄儿童七巧板的人”,是“说得有声有色的最轻率的狂想曲”。更有甚者,在地质大会上,拒绝“气象学家”魏格纳发言。

是不是魏格纳想错了呢?花岗岩确实无法在玄武岩上移动啊。可是,我们现代人知道,地球内部还有一个非常特殊的层面,正是因为有它的存在,魏格纳的学说才会死而复生。(www.xing528.com)

地壳的组成

地壳上部主要由密度较小、比重较轻的花岗岩组成,由于富含硅和铝,称为硅铝层。硅铝层的厚度并不到处一样,在大洋深处有的地方甚至没有硅铝层。下部主要由密度较大、比重较重的玄武岩组成,由于富含硅和镁,称为硅镁层。除大洋底部有硅镁层直接露出处,其余都埋在硅铝层之下。地壳的平均厚度为33公里,大陆所在的地方比较厚一些,海洋的地方比较薄,最薄的地方10公里都不到。此外,在地壳的最上层,还有一些厚度不大的沉积岩、沉积变质岩和风化土,它们构成地壳的表皮。

原来,地球一共分三层,最上面是地壳,很薄的一层;最里面一层是地核,密度非常高,体积又很大,和地壳相隔遥远,此外,就是最巧妙的“中间层”,即半粘稠状态的地幔层。

现在科学家们推测,地幔的物质可能是固态的,也可能像粘胶一样处在半流动状态,当它受到外力作用时,能够变形而不致破裂。地壳也许在地幔层上运动。

可是,这些知识我们要很久以后才能知道,在魏格纳的年代,他的推测因为没有确凿的证据来证明,所以受到了许多攻击。更可气的是一些所谓的专家,是抱着对魏格纳个人的某种偏见,来攻击他的学问,比如他们认为魏格纳没有专业文凭,不是地质学家,而只是一位气象学家,并且这个人还是战争发动者——德国人,就更不能原谅。所以二三十年代,魏格纳被拒绝参加地质学会议。

就这样,地质学家认为他只是一个局外人,而且是一个在古生物或地质学领域中没有做过任何实际工作的人。有人断然裁定:“一个门外汉把他掌握的事实从一个学科移植到另一个学科,显然不会获得正确的结果。”

◎地球结构图

面对种种攻击,魏格纳默默承受下来,他很清楚,自己的理论还需要更充分的证据来证明。所以,他还是继续到格陵兰岛实地探险,希望发现更多有说服力的证据。他在他的著作中写道:“大陆漂移理论中的牛顿还没有出现。”

地幔

地幔层介于地壳和地核之间,厚度有2900公里左右。地幔又分为上下两层,上地幔一般又称为“软流层”,因为它包含大量的放射性元素,而且温度又在3500℃以上,使岩石在高温下软化,形成一种半粘稠状。下地幔温度、压力和密度均增大,物质呈可塑性固态。

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