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大陆漂移:一项曾被视为伪科学的革命性理论

20世纪初,一个人一生承受着嘲笑,坚持着大陆漂移的革命性思想。

作者:Cody Cottier
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图片来源:Naeblys/Shutterstock

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科学观点转变的方式与大陆漂移相似——非常、非常缓慢。有时,这种转变来得如此之晚,以至于新理论的作者在有生之年都无法看到自己的工作得到证实。有时,他会在北极荒原的一次探险中冻死,而在几十年后,他的同行们才最终承认他是一位有远见的人。

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阿尔弗雷德·魏格纳(Alfred Wegener,1880-1930)的命运就是如此。这位德国科学家坚信,我们脚下的土地并非看起来那样牢固,并为此付出了生命的代价。他当然是正确的。如今,地质学家已接受他大陆漂移理论的基础——尽管是在更精炼的板块构造的背景下——作为自然规律:我们星球陆地和海洋的配置在数百万年前是不同的,并且在数百万年后也将是不同的。

然而,魏格纳同时代的专家们却将他的理论斥为伪科学,并诊断他患有“移动地壳病和漂移极地瘟疫”。在花了半个世纪的时间试图诋毁他的工作和人格后,他们最终还是加入了历史的正确一方。但当他等待世界其他地方接受他的想法时,他可能感觉就像站在佛罗里达海岸,望着地平线等待非洲的到来。

旁观者的视角

推翻地质学知识大厦的人,甚至都不是一名地质学家。他是一位训练有素的天文学家;是一位大胆而著名的探险家;是一位地球科学权威,但并非地质学家。魏格纳是一名气象学家,他更出名的是保持着热气球最长飞行距离的世界纪录,而不是与岩石有关的研究。

(图片来源:Public Domain/Wikimedia Commons)

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毫无疑问,他缺乏相关资历从一开始就让他与学院派学者格格不入,但他们的蔑视也源于一种坚信大陆一直以来都处于大致相同位置的信念。许多人曾做出一个显而易见的观察,即大陆板块就像拼图一样契合(最明显的是南美洲和非洲的海岸线),但大陆永久性的教条根深蒂固,以至于魏格纳成为第一个认真考虑其逻辑结论的人:在很久以前,它们一定曾经连接在一起。

1910年圣诞节前后,当他第一次在世界地图册上注意到这种拼图似的匹配时,他自己也觉得“不太可能”,他写道。但第二年秋天,他得知大西洋两岸,即西非和巴西的许多化石几乎完全相同。他还了解到,为了解释这一点,他的同时代人提出了植物和动物曾穿越古老的陆桥,而这些陆桥后来沉入海洋。魏格纳开始觉得,他的假设或许并非不可能。


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在接下来的几个月里,当他构建自己的论证时,他毫不犹豫地抛弃了现状。在1912年12月公开提出他的理论的一个月前,他写信给他的导师兼未来岳父 Wladimir Koppen:“如果证据支持大陆漂移,那么,”他问道,“我们为什么还要犹豫将旧的观点抛诸脑后呢?为什么这个想法要被压制十年甚至三十年呢?”

事后看来,这些显然是一位理想主义者的话。虽然科学的既定目标是公正客观——但对魏格纳提议的反应,却鲜明地提醒我们,血肉之躯的科学家并非总是能将他们的情感留在实验室门外。

拼图逐渐成形

1912年,在发表了他关于该主题的第一批(大多被忽视的)论文后,魏格纳暂时搁置了他的地质学研究。他加入了格陵兰的一支探险队,返回后娶了Else Koppen,育有一女Hilde,并在第一次世界大战开始时被征召到比利时服役。

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后来,在从战场伤势中恢复期间,他将自己的想法写成了《大陆与海洋的起源》一书,于1915年出版。该书的前提是,地球地壳由两层组成,上层像他曾在北冰洋海面上看到的浮冰一样,一直在下层上漂移。他写道,2.5亿多年前,今天的各个大陆形成了一个单一的、巨大的陆块,他称之为盘古大陆(Pangaea,古希腊语意为“全地球”)。包围这个超级大陆的是一个超级海洋,泛大洋(Panthalassa,“全海”)。

支持这一惊人论点的证据——在那个严格专业化的时代很不寻常——来自各个领域:地质学、地球物理学、生物学、古生物学、古气候学等等。这种常被抨击的多学科策略对魏格纳的发现至关重要。“只有通过整合所有地球科学提供的信息,”他写道,“我们才能希望在这里确定‘真相’。”

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魏格纳在如今被海洋隔开的许多岩石构造之间惊人的相似性中,找到了大陆漂移——他实际上称之为大陆位移——的一些最强有力的证据。“这就像我们通过匹配报纸的边缘来重新拼接撕裂的碎片,然后检查印刷线是否顺畅地接在一起,”他写道。在生物学方面,他对澳大利亚和南美洲之间不仅有相似的袋鼠,甚至连寄生在它们身上的寄生虫也相似这一点印象深刻。

(图片来源:Public Domain/Wikimedia Commons)

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丽莎·扬特(Lisa Yount)在传记《大陆漂移理论的创造者:阿尔弗雷德·魏格纳》(Alfred Wegener: Creator of the Continental Drift Theory)中写道,他知道他只掌握了间接证据。尽管如此,他“相信他的证据的数量和种类如此之多,以至于它们构成了证明。”

'完全、该死的胡扯'

世界上的地质学家们对此表示强烈反对。经过几版被忽视的出版物和英文译本后,魏格纳的书在20世纪20年代引发了一场知识风暴。奥地利古气候学家弗里茨·克纳·冯·马里劳恩(Fritz Kerner von Marilaun)称魏格纳的说法是“疯言疯语”,而英国地质学家菲利普·莱克(Philip Lake)在皇家地理学会的一次会议上说,魏格纳“不是在寻求真理;他是在倡导一个事业,并且对任何不利于他的事实视而不见。”

美国人——他们几年前还与魏格纳的祖国交战——尤其敌视。美国哲学学会会长威廉·贝里曼·斯科特(William Berryman Scott)的评价可以很好地概括他们的反应,他直言不讳地宣称该理论是“完全、该死的胡扯。”

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在1926年纽约市举行的一次讨论大陆漂移的会议上,顶尖专家们攻击了它的每一条证据。他们的许多批评都是合理的——尤其是关于令人信服的建议,即漂移的机制可能是地球自转产生的离心力或潮汐对地壳的拉力——但扬特写道,“它们本不应足以让地球科学家完全抛弃魏格纳的理论。”


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然而,他们确实这样做了,他们的嘲笑吓退了大多数潜在的大陆漂移研究者。不难看出,对这些人来说,这关系到他们的名誉——这个理论动摇了他们毕生致力于的地质学基础。“如果我们要相信魏格纳的假说,”芝加哥大学的著名地质学家罗林·钱伯林(Rollin Chamberlin)写道,“我们必须忘记过去70年里所学到的一切,并从头开始。”

然而,即使在那些早期争论中,也已经出现了接受的最初迹象。乔治·威廉·兰普卢(George William Lamplugh)在皇家地理学会会议上表示:“我们讨论这个假说是因为我们希望它是正确的,”并指出它将解决地质学中许多长期存在的问题。“这个潜在的想法或许能带来更好的成果。”

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但那些成果需要足够大胆的倡导者去培育,而这样的人却寥寥无几。正如英国地质学家理查德·迪克森·奥尔德姆(Richard Dixon Oldham)当时所说:“任何珍视自己科学理智声誉的人,都不应该冒险提倡这种理论。”

魏格纳(左)和拉斯姆斯·维伦森(Rasmus Villumsen)于1930年在格陵兰。(图片来源:Public Domain/Wikimedia Commons)

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死亡与认可

也许魏格纳并不担心他的声誉。也许他相信后世会恢复他的声誉。无论如何,他继续探索,用越来越精炼的证据来回应批评和谴责的浪潮。但到1929年,当他出版了他书的第四版,也是最后一版时,它仍然存在一个致命的缺陷:尽管他提出的各种证据令人信服,但却无法解释地球地壳移动的原因。

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次年,魏格纳开始了最后一次冒险:在格陵兰偏远、荒凉的冰盖上进行天气研究考察。他花了夏秋两季用狗拉雪橇将物资运往250英里内陆的研究站,但随着冬季的临近,他雇佣的当地人抛弃了他。他的人手减少到只有两人,他进行了最后一次物资运送,仅够为研究站的船员提供春季生存所需的食物和燃料。1930年11月1日,他出发前往海岸。气温已降至零下60华氏度以下。

途中,他去世了,很可能是心脏病发作。几个月后,当搜寻队找到他的遗体时,一名队员报告说,他的脸看起来“放松、平静,几乎带着微笑”。魏格纳被尊为伟大的气象学家和北极探险家——而不是伟大地质学理论的构建者。

在这方面,世界还需要三十年才能赶上。直到1958年,一本拒绝大陆漂移的书中还包含阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)的序言。然后,突然之间,在科学史上一次伟大的“我早就告诉过你”的时刻,海底扩张以及巨大构造板块的持续隆隆声和碰撞的发现,终于将大陆漂移推向了主流。

魏格纳并非所有都对。漂移的并非大陆本身,而是附着在大陆上的地壳板块,即岩石圈。驱动这种漂移的力量不是离心力或潮汐力,而是对流——地球内部的热量使这些板块保持运动。但这个板块构造理论,是现代科学的伟大革命之一,它的存在要归功于魏格纳自己富有创造力的理论以及他超越公认智慧的想象力。英国地质学家安东尼·哈勒姆(Anthony Hallam)写道,大陆漂移“不仅是现行概念的先驱,而且是它的真正祖先。”

  • Cody Cottier

    Cody Cottier是《发现杂志》的自由撰稿人,经常报道关于动物行为、人类进化、意识、天体物理学和环境的新科学研究。 

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