內容簡介
1915年作者出版了他的《大陸和海洋的形成》一書。雖然戰爭的波濤洶湧,這本書在科學界仍引起了異常的轟動,並且正如大家知道的,開始時並未得到使人寬慰的贊同和承認,從某些方面甚至遭到意料中的和極其粗暴的反對。直至不久前,人們還試圖用舊的、比喻為蘋果變幹這樣一個明顯直觀的觀念,來既解釋山脈、也解釋從深海底升起的寬闊的大陸架。這種觀念認為地球由於逐漸冷卻而收縮,而且內部比外部收縮得厲害,這當然是難於證明的。外殼不斷地變得過大,因而產生一種普遍而持續的水平“穹窿壓力”,導致外殼形成皺紋(褶皺山)。但是為了也能解釋大陸地塊,人們還得假設穹窿壓力可以暫時地阻止最頂部的地層隨著核心而收縮,直至超過某一界限時出現較大地塊的相對突然的沉降,使得在某一處會形成一個“地壘”,而相鄰的地塊則已經“下沉”。
背景資料
影響地球科學進行著深刻的革命
1980年11月1日是阿爾弗雷德·魏根納誕生一百周年。而正好在此之前五十年。他在一次對格陵蘭大陸冰蓋的科學考察旅行中。被極地的嚴冬過早地奪去了生命。但是這位不知疲倦的科學家,在他生命的五十年中,除了大膽的科學活動以外,已經創立了他的構想,並通過艱苦細緻的工作匯集了證據,這些成果還在他生前就已霞動了當時的科學界,而在他去世後則影響地球科學進行著深刻的革命。
自由氣球升空的理論和實踐
魏根納生於柏林,文科中學畢業後在海德爾堡和因斯布魯克度過了他的大學年代。他主要學習天文學,但在大學時代就已同時致力於研究地質學和氣象學。1905年他獲得天文學博士學位,從而結束了大學階段。然後在林登貝格的普魯士皇家航空觀測站任助理,在那裡他得以熟悉風箏和系留氣球的升空技術,這些都是為大氣學領域的研究工作而進行的。他也鑽研了自由氣球升空的理論和實踐,並且取得了很大的成績,以至1906年3月他和他的哥哥庫爾特在一次持續52小時的長時間飛行中,從柏林北上至日德蘭半島,並向南到達斯佩沙爾特(Spessart)一帶,從而大大超過了當時的世界紀錄。
大氣的熱動力學
自由氣球升空的理論和實踐1906年夏至1908年夏,他作為氣象學者參加了丹麥人米留斯一艾里遜組織的格陵蘭考察旅行。魏根納於1908年秋就已經在馬爾堡獲得了天文學和氣象學教授資格。在馬爾堡大學擔任兼課講師時期,他開始了驚人多產的階段。除了眾多的短小論文外,在此期間他還寫就了教科書《大氣的熱動力學》。這部著作出版於1911年,並引起各界對這位青年學者的注意,從而奠定了他的學術聲望。魏根納在這裡表現出把自己的研究工作和深刻的科學論述結合起來這個出眾的特點。漢堡的“氣象學巨匠”柯本教授——魏根納自1910年就和他有密切的學術交往——寫道:“同這個領域的其它著作相比,這本書有兩個特點。第一表現在新形成的大氣學,首先表現在魏根納通過自己的大量氣球航行直接從大氣層中取得的觀點,這是以前的氣象學家所不具備的;第二是他在毫不損害嚴格性的情況下,善於以簡樸的明確性和最低限度的數學來闡明複雜問題這種特殊才能。”
天地及其被揭開的奧秘
這一期間,魏根納已經轉向了一個完全不相同的領域。他開始探索後來給他帶來世界性榮譽的思想。根據他的朋友和最後一次格陵蘭航行的伴隨者格奧爾基的說法,魏根納早在1903年就曾提醒他的大學同學伍恩特一許溫寧格注意大西洋東西海岸的明顯耦合。他第一次提出可能存在大陸移動這種思想是在1910年。第一個考慮到大陸海岸線耦合,並由此引伸認為原來連成一片的大陸可能裂開而各部分位移了的科學家並不是魏根納,這一點他自己後來也知道了。從弗蘭西斯·培根(1561—1626)和洪堡(1796—1859)起,這種現象就已經激起了一些傑出研究家的創造性幻想。斯尼德1858年在他的著作《天地及其被揭開的奧秘》中已繪了一些圖,而且這些圖暗示出大西洋兩側以前是鄰接的這種構想,和魏根納的復原構圖很相似。美國人泰勒和魏根納同時,但卻是分別單獨地根據地質構造證據,指出在地質時代中大陸必然進行過顯著的重新布局。1911年秋,魏根納得到了一份綜合報告,從中讀到了關於古老動物界近親關係的情況,這促使他去研究有關文獻並認真地探討這個問題,這時,大陸可能移動的思想把他完全吸引住了。
目錄
重印前言
重印序言
大陸和海洋的形成(第一版,1915)
大陸和海洋的形成(第四版,1929)
阿爾弗雷德.魏根納
後記:從現代的觀點看魏根納的大陸漂移論
魏根納著作目錄
關於魏根納生平和著作的文獻
附:魏根納格陵蘭遇難記
人名譯名對照表
學習魏格納的大陸漂移假說
魏格納認為,地球上開始時只有一塊陸地,叫作“泛大陸”;一個統一的大洋包圍著這塊泛大陸,叫作“泛大洋”。大約2億年前,泛大陸開始發生破裂。由於受到地球自轉和天體引潮力的影響,破裂了的大陸便像在水面上航行的船舶一樣向外漂移。距今約兩三百萬年前,這些大陸終於漂移到了今天的位置,基本形成了現在七大洲、四大洋的面貌。魏格納發表大陸漂移論以後,曾遭到許多人的反對,因為人們無法想像,如此龐大的大陸怎么可能在水中漂移呢?而且大陸漂移論限於當時的研究水平,也存在許多缺陷和破綻。1930年,魏格納在第4次去格陵蘭考察時不幸遇難,大陸漂移論便失去了主要的倡導者,所以一度被人們幾乎完全遺忘。20世紀60年代以後,隨著更多觀測事實的積累,大陸漂移論又在新的理論基礎上復活了。通過人造衛星的精密測量,現在人們已經證實:太平洋上的夏威夷群島與美洲大陸,以每年平均5.1厘米的速度在靠近;大西洋以每年1.5厘米的速度在擴展;美洲大陸與澳洲則以每年1厘米的速度在分離……可以說,如今幾乎找不出一個地質學家還會反對大陸漂移論。
大陸漂移說的啟示
歷盡磨難
在科學史上,由阿爾佛雷德·羅塔爾·魏格納所創立的“大陸漂移說”可算是歷盡磨難,為人們提供了諸多的思考。魏格納是德國氣象學家和探險家。1912年,他提出了地殼變遷的大膽假說,即“大陸漂移說”。這一理論認為,在兩億年前,地球上只有一塊被無邊無際的泛海洋所包圍的原始泛大陸。這塊泛大陸由較輕的固態矽鋁層組成,並漂浮在粘性很大的液態矽鎂層上。到古生代以後,泛大陸開始破碎,碎塊在地球自轉和日月潮汐力的作用下,逐漸漂移開來,形成了今天的陸海分布格局。南美洲與非洲本來就是連在一起的,南美洲的東海岸與非洲的西海岸正是它們之間的一道裂痕。
銷聲匿跡
這一石破天驚的理論,立即在科學界炸開了鍋。一些學者積極支持,認真求證;另外的多數學者則堅決反對,猛烈抨擊。直至1928年在紐約舉行的一次地學討論會上,“大陸漂移說”仍被斥為“荒誕的怪論”、“積木遊戲”。兩年以後,魏格納在格陵蘭的探險中不幸以身殉職,“大陸漂移說”也從此銷聲匿跡。
起死回生重新活躍
20世紀50年代,隨著古地磁學新發現的問世和地球物理勘測技術的廣泛套用,許多支持“大陸漂移說”的新證據又一次擺在人們的面前,才使這一學術在沉寂20多年後得以起死回生,重新活躍起來。此後,科學家們沿著“大陸漂移說”的思路,深入研究,創立了“海底擴張說”和“板塊構造說”,“大陸漂移說”才徹底站住了腳根。“大陸漂移說”的生死沉浮,給了我們多方面的啟示。
其一,真理的光輝遮擋不住。“大陸漂移說”從創立到得到承認,經歷了近半個世紀,經受了無數的責難和攻擊,但終究死而復生。
其二,實踐是檢驗真理的標準。“大陸漂移說”的生命力在於它產生於實踐,並經受了實踐的檢驗。它的出現,本身就是實踐成果和理性思維的結晶;它的起死回生,同樣得益於實踐成果的支持。如果沒有上世紀50年代對古地磁的測定和地球物理勘測技術在海底考察中的廣泛套用,“大陸漂移說”就可能要面臨更為嚴酷的考驗,經歷更多的挫折。
其三,既有的理論不能作為檢驗新理論的標準。“大陸漂移說”之所以一出生就遭到強烈反對,就是因為當時存在著已成為科學界共識的“大陸均衡說”和“陸橋說”。前者認為地殼只有垂直升降運動,而不可能有水平運動;後者認為在很久以前各大陸之間曾經有過狹窄的“陸橋”,使古代生物可以通過“陸橋”自由來往。那些將“大陸漂移說”斥為怪論的人,正是依據了上述兩種理論來作為是非標準。然而,事實證明,這個標準是靠不住的,依據這個標準得出的結論只能是謬誤。
其四,人數多少也不能作為判斷科學是非的標準。科學史已經反覆證明,科學真理最早總是掌握在少數人手裡,而受到多數人的非議。“大陸漂移說”就是如此。因此,在科學問題上,不能採用少數服從多數的原則,尊重少數、保護少數應是推動科技創新的必然要求。
其五,綜合分析能力是科學創新的重要素質。作為氣象學家的魏格納,並不具有比地質學家和生物學家更豐富的地質及生物學知識,但他卻能把這兩方面的知識聯繫起來,並用新的觀念去進行綜合分析,所以能創造出全新的理論成果。
圍繞著“大陸漂移說”的這場鬥爭已經遠離了我們,但它給人們思想上的啟迪卻永遠值得記取。