http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2010-04-12
魏格纳的遗产:大陆漂移说100周年
撰文/王渝生
100年前,1910年的春天某日,30岁的德国气象学家魏格纳(A.L.Wegener)像往常一样,在看一幅悬挂在墙上的世界地图,研究暖流、寒流在世界范围内的走向。看着看着,他突然被一个奇妙的现象所吸引:在大西洋的两岸,南美洲巴西的一块突出部分和非洲喀麦隆凹进去的部分,形状恰相吻合。如果移动这两个大陆,使它们靠拢,两块大陆不正好镶嵌在一起了吗?
这是怎么回事?莫非在遥远的古代,这两个大陆本来就是一个?莫非在亿万年前,地球上的大陆本来就是一块,它在海上漂移,慢慢开始分离、移动后来才成为现在这个模样?这样大胆的念头在恰逢“而立之年”的魏格纳脑中闪过。
这真是一个大胆的设想!因为千百年来,人们都认为大陆是坚固不动的。大陆会裂开,又会漂移,这岂不是奇谈怪论吗?
我国著名学者胡适1952年在台湾大学讲演《治学方法》时,曾提出“大胆假设,小心求证”的名言。当时台大的校长钱思亮在私下对胡适说:“学理工农医的人应该注重上一句话‘大胆假设’,因为他们都养成小心求证的态度和习惯了;至于学文史和社会科学的人,应该特别注重下一句话‘小心求证’,因为他们还没有养成求证的习惯。”胡适回答道:“您这个意思,我大体赞成。”
魏格纳是学天文学和气象学出身的,25岁获气象学博士学位;26岁加入丹麦探险队,赴格陵兰岛从事气象学和冰川等科学考察,并参加了热气球远航飞行;27岁回国任教于马尔堡大学,后又受聘赴奥地利格拉茨大学任大气与地球物理学教授。他能大胆假设,实属不易,不过这也说明了幻想是科学的本质属性之一。至于小心求证,这就是他的长处和优势之所在了。魏格纳率领一个由他的同事和学生组成的小分队,亲临实地进行科学考察,发现大西洋两岸不仅轮廓相似,而且地层、褶皱山系与古生物群落都有相似性。接着对整个南半球晚古生代冰川的分布、流涉问题进行研究,小心地求证他的“大陆漂移”的设想并进一步进行理念创新,提出了系统的大陆漂移理论:现在的美洲、非洲、亚洲、欧洲、澳洲及南极地区,在古生代是一个单一的大陆—泛大陆。花岗岩质大陆像冰山在海洋中一样漂浮在玄武岩质基底上。由于潮汐力和地球自转离心力的作用,泛大陆在中生代分裂成几大块,最先是美洲和欧洲、非洲分离,中间形成大西洋,接着澳洲、南极洲和亚洲分离,中间形成印度洋,移动大陆的前沿遇到玄武岩质基底的阻挡,便发生挤压和褶皱,隆起为山、而移动过程中脱落下来的大陆“碎片”,便成了岛屿。这个漂移过程很缓慢,直到第四纪初期才形成现今地球上海陆分布的轮廓。
1912年1月,魏格纳在法兰克福地质协会和马尔堡科学协会分别做了题为“大陆与海洋的起源”和“大陆的水平位移”的讲演,刊登在德国《地质学杂志》上。后来,他又赴格陵兰探险。1915年完成专著《海陆的起源》,时年35岁。
1930年10月,50岁的魏格纳为了回应传统的海陆固定学派“权威们”的种种责难和攻击,重返格陵兰重复测量以期获得格陵兰向西漂移的证据,不幸遭遇强大冰雪和风暴的袭击身亡。
由于传统学派的围剿和魏格纳的去世,大陆漂移说在20世纪30年代后日趋沉寂。到了20世纪50年代,由于古地磁学的兴起以及遥感、电子计算机技术的发展,科学家找到了大量证据证明,各大陆确实发生过大幅度的漂移。1984年,美国航空局使用激光和射电望远镜,第一次精确测出了各大陆缓慢漂移的数据,为大陆漂移说提供了有力的证据。以大陆漂移说为基石,科学家又提出了海底扩张说和板块构造说。这些理论被认为是地学史上的一次革命,堪与哥白尼的日心说和达尔文的进化论相媲美。
今年是魏格纳诞辰130周年,也是他在30岁时大胆假设的“大陆漂移说”100周年,亦是他在50岁时为小心求证“大陆漂移说”而英勇献身80周年。今天,我们纪念这3个日子,就是要继承发扬魏格纳“大胆假设,小心求证”的治学方法和“求真务实,开拓创新”的科学精神。
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