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知ing

萬物簡史

[美] 比爾·布萊森 /

神秘師兄 上傳

第十二章 大地在移動(dòng)

1955年,阿爾伯特·愛因斯坦辦了生前最后一件專業(yè)方面的事——為一本書寫了個(gè)短小而生動(dòng)的前言。該書的題目是《移動(dòng)的地殼:解答地球科學(xué)中的一些問題》,作者是一位名叫查爾斯·哈普古德的地質(zhì)學(xué)家。哈普古德在書里堅(jiān)決駁斥了關(guān)于大陸 在漂移的觀點(diǎn)。他以逗大家與他一起發(fā)笑的口氣指出,少數(shù)容易上當(dāng)受騙的人認(rèn)為"有些大陸 的形狀顯然吻合"。他接著說,似乎"南美洲可以和非洲拼在一起,如此等等,有人甚至聲稱,大西洋兩岸的巖石結(jié)構(gòu)完全一致"。

哈普古德先生斷然擯棄了任何這類觀點(diǎn),并且指出,地質(zhì)學(xué)家k.e.卡斯特和j.c.門德斯已經(jīng)在大西洋兩岸進(jìn)行了大量實(shí)地考察,毫無疑問地確定這些相似之處壓根兒就不存在。天知道卡斯特和門德斯兩位先生考察了哪些地方,因?yàn)榇笪餮髢砂兜脑S多巖石結(jié)構(gòu)確實(shí)是一樣的——不僅非常類似,而且完全一樣。

無論是哈普古德先生,還是那個(gè)年代的許多別的地質(zhì)學(xué)家,這個(gè)觀點(diǎn)怎么也聽不進(jìn)去。

哈普古德提到的理論,最初是由一位名叫弗蘭克·伯斯利·泰勒的美國業(yè)余地質(zhì)學(xué)家在1908年提出來的。泰勒出生于一個(gè)富裕家庭,既有足夠的財(cái)力,又不受學(xué)術(shù)約束,可以按照不同尋常的辦法來從事研究。他突然發(fā)現(xiàn),非洲海岸與對面的南美洲海岸的形狀十分相似。根據(jù)這個(gè)觀察結(jié)果,他提出了大陸 曾經(jīng)到處滑動(dòng)的見解。他提出——結(jié)果證明很有先見之明地提出——幾塊大陸 轟然撞在一起,形成了世界上的山脈。不過,他沒有拿出多少證據(jù),該理論被認(rèn)為不切實(shí)際,不值得予以重視。

然而,在德國,有一位理論家接受了泰勒的觀點(diǎn),而且予以高度重視。他就是馬爾堡大學(xué)的氣象學(xué)家阿爾弗雷德·魏格納。魏格納考察了許多植物和化石的反?,F(xiàn)象,那些現(xiàn)象無法納入地球歷史的標(biāo)準(zhǔn)模型。他認(rèn)識(shí)到,要是用常規(guī)的方法來加以解釋,那簡直說不通。動(dòng)物化石不斷在海洋兩岸出現(xiàn),而海洋很寬,動(dòng)物顯然是游不過去的。他心里轉(zhuǎn)念,有袋動(dòng)物是怎么從南美洲跑到澳大利亞去的?為什么同樣的蝸牛出現(xiàn)在斯堪的納維亞半島和新英格蘭?你怎么說明煤層和其他亞熱帶殘跡會(huì)出現(xiàn)在斯匹次卑爾根群島這樣的寒帶地區(qū),如果它們不是以某種方式從氣候較熱的地方遷移過來的話?

魏格納提出了一種理論,認(rèn)為世界上的大陸 原先屬于一個(gè)陸塊,他稱其為"泛大陸 ",植物群和動(dòng)物群可以混雜在一起;只是到了后來,聯(lián)合古陸才裂成幾塊,漂移到現(xiàn)在的位置。他寫了《海陸的起源》一書來闡述他的觀點(diǎn)。1912年,該書以德文出版——盡管兩年后爆發(fā)了第一次世界大戰(zhàn)——三年以后又出版了英文本。

由于戰(zhàn)爭,魏格納的理論起初沒有引起多大注意。但是,他在1920年出版了修訂本,并進(jìn)行了擴(kuò)充,它很快成了人們討論的話題。大家都認(rèn)為,大陸 在移動(dòng)——不是左右移動(dòng),而是上下移動(dòng)。垂直移動(dòng)的過程,即所謂的地殼均衡,是幾代人地質(zhì)信念的一個(gè)基礎(chǔ),雖然誰也提不出令人信服的理論來解釋它是怎么發(fā)生的,或?yàn)槭裁窗l(fā)生。有一種見解直到我上小學(xué)時(shí)還在教科書里出現(xiàn)過,那就是在世紀(jì)之交 由奧地利人愛德華·休伊斯提出的"云莓干"理論。該理論認(rèn)為,隨著灼熱的地球冷卻下來,它皺縮成云莓干的模樣,創(chuàng)建了海洋和山脈。

且不說詹姆斯·赫頓早就說過:真是這樣一種靜止的安排的話,由于侵蝕作用夷平了凸處,填平了凹處,地球會(huì)成為一個(gè)毫無特色的球體。盧瑟福和索迪在20世紀(jì)初還指出了另一個(gè)問題:地球蘊(yùn)藏著巨大的熱量——巨大得根本談不上休伊斯所說的冷卻和皺縮。無論如何,要是休伊斯的理論真是正確的話,山脈就會(huì)在地球表面上分布得很均勻,而實(shí)際情況顯然不是那樣的;年齡也會(huì)差不多一樣,而到20世紀(jì)初,情況已經(jīng)一清二楚,有的山脈(比如烏拉爾山脈和阿巴拉契亞山脈)要比別的山脈(比如阿爾卑斯山脈和落基山脈)古老幾億年。提出一種新的理論的時(shí)機(jī)顯然已經(jīng)成熟。不幸的是,地質(zhì)學(xué)家們不希望把這個(gè)任務(wù)交 給阿爾弗雷德·魏格納來完成。

首先,他的觀點(diǎn)很激進(jìn),對他們學(xué)科的基礎(chǔ)提出了質(zhì)疑,不大可能在聽眾中產(chǎn)生多大熱情。這樣的一種挑戰(zhàn)即使來自一位地質(zhì)學(xué)家,也會(huì)是相當(dāng)痛苦的,而魏格納沒有地質(zhì)學(xué)的背景。天哪,他是一位氣象學(xué)家,一名氣象員——德國的氣象員。這個(gè)缺陷是無法彌補(bǔ)的。

所以,地質(zhì)學(xué)家們想方設(shè)法要駁斥他的證據(jù),貶低他的見解。為了回避化石分布的問題,他們就架起古代"陸橋",只要那里需要。當(dāng)發(fā)現(xiàn)一種名叫"三趾馬"的古馬同時(shí)生活在法國和美國佛羅里達(dá)州的時(shí)候,一座陸橋就在大西洋上架起來了。當(dāng)發(fā)現(xiàn)古代的貘同時(shí)存在于南美洲和東南亞,他們又架起了一座陸橋。過不多久,史前海洋的地圖上幾乎到處都是假想的陸橋——從北美洲到歐洲,從巴西到非洲,從東南亞到澳大利亞,從澳大利亞到南極洲。這種鬈須狀的連接物出現(xiàn)得很快,只要需要,把一種生物從一個(gè)大陸 搬到另一個(gè)大陸 ,消失得也很快,最后就無影無蹤了。當(dāng)然,這種東西沒有一絲一毫的根據(jù)——是大錯(cuò)特錯(cuò)的。

然而,在此后的半個(gè)世紀(jì)里,它是地質(zhì)學(xué)的正統(tǒng)觀念。

有的事情,即使陸橋也無法解釋。人們發(fā)現(xiàn),有一種在歐洲很著名的三葉蟲在紐芬蘭也生活過——但只是在該島的一側(cè)。誰也無法令人信服地解釋,三葉蟲怎么能跨越3000公里的洶涌大海,卻又繞不過那個(gè)300公里寬的島角。另一種三葉蟲的情況更是反常,它出現(xiàn)在歐洲和美國西北部的太平洋沿岸,而中間地帶卻不見蹤影。這與其說需要一座陸橋,不如說需要一座立交 橋。然而,直到1964年,《大英百科全書》在討論各種不同的理論時(shí),倒是把魏格納的理論說成是"充滿了許多嚴(yán)重的理論問題"。魏格納犯過錯(cuò)誤,這點(diǎn)不假。他斷言格陵蘭島在以每年大約1.6公里的速度向西漂移,這完全是胡說八道。(更可能是1厘米。)尤其是,他對大陸 移動(dòng)不能作出有說服力的解釋。若要相信他的理論,你不得不承認(rèn)大陸 不知怎的像農(nóng)犁耕地那樣被推過堅(jiān)實(shí)的地殼,而又沒有在后面留下犁溝。根據(jù)當(dāng)時(shí)的認(rèn)識(shí),無法解釋是什么力驅(qū)動(dòng)了這樣大規(guī)模的移動(dòng)。

英國地質(zhì)學(xué)家阿瑟·霍姆斯曾為確定地球的年齡作出了很大貢獻(xiàn)。這次又是他提出了一種看法。霍姆斯是知道輻射熱會(huì)在地球內(nèi)部產(chǎn)生對流的第一位科學(xué)家。從理論上說,這種對流可能力量很大,能使大陸 平面滑動(dòng)。1944年,霍姆斯首次出版了一本深受歡迎、很有影響的教材《物理地質(zhì)學(xué)原理》。在這本書里,他提出了大陸 漂移學(xué)說。該理論的許多基本原則今天依然盛行。它在當(dāng)時(shí)仍是一種很激進(jìn)的見解,受到了許多人的批評,尤其在美國。美國人抵制漂移學(xué)說的時(shí)間比別處要長。有一位美國評論家發(fā)愁地說,霍姆斯論點(diǎn)清楚,令人信服,學(xué)生們慢慢會(huì)信以為真。他的話毫無挖苦之意。然而,在別處,新理論受到了堅(jiān)決的同時(shí)又是謹(jǐn)慎的支持。1950年,英國科學(xué)促進(jìn)協(xié)會(huì)在年會(huì)上進(jìn)行了一次表決,表明大約半數(shù)代表現(xiàn)在已經(jīng)欣然接受了大陸 漂移的觀點(diǎn)。(過不多久,哈普古德引用了這個(gè)數(shù)字作為一個(gè)證據(jù),證明英國地質(zhì)學(xué)家已經(jīng)多么可悲地誤入歧途。)有意思的是,霍姆斯本人有時(shí)候?qū)ψ约旱目捶ㄒ灿悬c(diǎn)動(dòng)搖。1953年,他承認(rèn):"對于大陸 漂移學(xué)說,我從來沒有擺脫過一種令人不安的反感;在作為地質(zhì)學(xué)家的骨子里,恕我直言,我覺得這個(gè)假設(shè)是個(gè)荒唐的假設(shè)。"

大陸 漂移學(xué)說在美國不是完全無人支持。哈佛大學(xué)的雷金納德·戴利就為它辯護(hù)。但是,也許你還記得,他就是提出月球是由一次宇宙撞擊形成的那位先生。人們往往認(rèn)為他的看法很有意義,甚至很有價(jià)值,但有點(diǎn)兒華而不實(shí),因此不值得認(rèn)真考慮。因此,大多數(shù)美國學(xué)者堅(jiān)持認(rèn)為,大陸 向來就在現(xiàn)在的位置,它們的表面特征可以歸因于側(cè)向移動(dòng)之外的原因。

有意思的是,石油公司的地質(zhì)工作者多年來已經(jīng)知道,要想找到石油,你不得不考慮的正是板塊構(gòu)造所必然包含的這種表面移動(dòng)。但是,石油地質(zhì)工作者不寫學(xué)術(shù)論文。他們只找石油。

地球理論還有一個(gè)誰也沒有解決過的,或接近于解決過的問題。那就是,這么多沉積物都上哪里去了?地球上的江 河每年要把大量被侵蝕的材料——比如,5億噸鈣——帶進(jìn)大海。要是你把這一過程的年數(shù)乘以沉積速度,你就會(huì)得出一個(gè)驚人的數(shù)字:海底應(yīng)該有一層大約20公里厚的沉積物——或者換一種說法,海底現(xiàn)在應(yīng)該遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出海面??茖W(xué)家們以最簡單的辦法來對付這個(gè)不可思議的問題——不予理會(huì)。但是,終于到了一個(gè)時(shí)刻,不理會(huì)已經(jīng)不行了。

第二次世界大戰(zhàn)期間,普林斯頓大學(xué)的礦物學(xué)家哈里·赫斯負(fù)責(zé)指揮一條攻擊運(yùn)輸艦"約翰遜角"號。艦上配有一臺(tái)高級的新型測深器,名叫回聲測深儀,以便在海灘登陸過程中操作更加方便。但是,赫斯意識(shí)到,這臺(tái)儀器也可以用于科學(xué)目的,因此即使到了遠(yuǎn)海,即使在戰(zhàn)斗最激烈的時(shí)候,也從不關(guān)掉。他的發(fā)現(xiàn)完全出人意料。如果海底像大家認(rèn)為的那樣很古老,那么就該有一層厚厚的沉積物,就像河底或湖底的淤泥那樣。但是,赫斯的測量結(jié)果表明,海底只有一層又黏糊又平滑的古代泥沙。那里到處都是懸崖、溝壑和裂縫,還有星羅棋布的海底火山,即平頂海山。他稱其為蓋約特,以紀(jì)念早年普林斯頓大學(xué)的地質(zhì)學(xué)家阿諾德·蓋約特。這一切都是個(gè)謎,但赫斯的任務(wù)是打仗,他便把這些想法擱置腦后了。

戰(zhàn)爭結(jié)束以后,赫斯回到普林斯頓,主要從事教學(xué)工作,但海底之謎仍在他的腦海里占有一席之地。與此同時(shí),在整個(gè)20世紀(jì)50年代,海洋學(xué)家對海底的考察日漸深入。在此過程中,他們發(fā)現(xiàn)了一件更加出人意料的事:地球上最雄偉、最大的山脈是在——主要部分是在——水下。它沿著世界的海床 不斷延伸,猶如網(wǎng)球上的花紋。要是從冰島開始向南進(jìn)發(fā),你順著這山脈可以抵達(dá)大西洋的中心,然后繞過非洲底部,越過印度洋和南太平洋,進(jìn)入澳大利亞下方的太平洋;接著,它從斜里穿越太平洋,仿佛要去加利福尼亞半島,實(shí)際上突然隆起,成為美國本土到阿拉斯加的西海岸。偶爾,它的山峰戳出水面,形成海島或群島——比如,大西洋上的亞速爾群島和加那利群島、太平洋上的夏威夷群島,但大部分淹沒在幾公里深的海水下面,無人知曉,無人想到。如果把所有的支脈加在一起,該山脈總長達(dá)75000公里。

在一段時(shí)間里,人們對這些知之甚少。19世紀(jì)鋪設(shè)海底電纜的人已經(jīng)發(fā)現(xiàn),大西洋中部有山脈妨礙電纜的走向,但山脈的連貫性質(zhì)和整體范圍完全出乎人們意料。而且,它的形狀很不規(guī)則,難以解釋。在大西洋中部那座山岡的中段,下面有個(gè)峽谷——一條裂縫——寬達(dá)20公里,全長19000公里。這似乎表明,地球在沿著裂縫裂成兩半,就像果仁爆裂出殼那樣。這種看法荒誕不經(jīng)而又?jǐn)_亂人心,但那種跡象是不可否認(rèn)的。

接著,1960年,巖心樣品顯示,大西洋中部海底的山脊還相當(dāng)年輕,但由此向東或由此向西,卻變得越來越古老。經(jīng)過考慮,哈里·赫斯覺得那種情況只有一種意思:新的海底地殼正在中央裂縫的兩側(cè)形成,然后被后面隨即產(chǎn)生的更新的地殼向外推開。大西洋洋底實(shí)際上是兩條大的傳送帶,一條把地殼傳向北美洲,一條把地殼傳向歐洲。這個(gè)過程后來被稱之為海底擴(kuò)展。

地殼抵達(dá)與大陸 交 界處的終點(diǎn)以后,又突然折回地球內(nèi)部,這個(gè)過程稱之為潛沒。該學(xué)說解釋了那么多沉積物的去向。原來,它源源不斷地回到了地球的肚子里。該學(xué)說還說明了那里的海底都比較年輕的原因。人們發(fā)現(xiàn),那里的海底年齡都不超過1.75億年。這是個(gè)謎,因?yàn)榇箨?上的巖石年齡往往有幾十億年。現(xiàn)在,赫斯終于明白了,海底巖石的存在時(shí)間,只是它來到海邊所花的時(shí)間。這是一種美好的理論,解釋了不少事情。赫斯在一篇重要的論文里闡述了他的觀點(diǎn)。但是,這些觀點(diǎn)幾乎沒有引起廣泛的重視。有時(shí)候,世界對好的見解確實(shí)缺乏思想準(zhǔn)備。

與此同時(shí),有兩位獨(dú)立開展工作的研究人員,正利用幾十年前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的一個(gè)有意思的地球史實(shí),獲得一些驚人的結(jié)果。1906年,法國物理學(xué)家貝爾納·布呂納發(fā)現(xiàn),這顆行星的磁場不時(shí)自行逆轉(zhuǎn),逆轉(zhuǎn)的情況永久記錄在某些正在形成的巖石里。具體來說,巖石里的鐵礦石小粒子指向磁極,無論在它們形成之時(shí)磁極恰好在哪里,然后在巖石冷卻和凝固的過程中永遠(yuǎn)指著那個(gè)方向。實(shí)際上,巖石"記住"了自己形成之時(shí)磁極的方向。多年來,人們只是覺得這很有意思。但是,在20世紀(jì)50年代,倫敦大學(xué)的帕特里克·布萊克特和紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)的s.k.朗科恩研究了凝固在英國巖石里的古代磁場模式,說輕一點(diǎn)也是感到非常吃驚地發(fā)現(xiàn),那些巖石表明,在遙遠(yuǎn)過去的某個(gè)時(shí)候,英國曾發(fā)生自轉(zhuǎn),向北移動(dòng)了一段距離,仿佛是不知怎的脫了纜繩。而且,他們還發(fā)現(xiàn),要是你把一幅歐洲的磁場模式圖放在同一時(shí)期的美國磁場模式圖旁邊,二者完全合拍,就像是一封被撕成兩半的信。這有點(diǎn)兒怪。他們的發(fā)現(xiàn)也沒有引起注意。

最后,是劍橋大學(xué)的兩個(gè)人把這些線頭攏到一起。一位是地質(zhì)學(xué)家德拉蒙德·馬修斯,另一位是他的一名研究生,名叫弗雷德·瓦因。他們利用對大西洋海床 的磁場的研究成果,很有說服力地表明,海床 正以赫斯所推測的方式不斷擴(kuò)展,而且大陸 也在移動(dòng)。加拿大地質(zhì)學(xué)家勞倫斯·莫雷很倒霉,他在同一時(shí)間得出了同一結(jié)論,但找不到人發(fā)表他的論文?!兜厍蛭锢硌芯侩s志》的編輯對他說:"這些推測拿到雞尾酒會(huì)上去當(dāng)做聊天資料倒還挺有意思,但不該拿到一份嚴(yán)肅的科學(xué)雜志來發(fā)表。"這件事成了一個(gè)冷落他人的著名例子。有一位地質(zhì)學(xué)家后來把它描述成"很可能是有史以來被拒絕發(fā)表的最有意義的地球科學(xué)論文"。

無論如何,提出地殼移動(dòng)的觀點(diǎn)的時(shí)刻終于來到了。1964年,該領(lǐng)域許多最重要的人物出席了由英國皇家學(xué)會(huì)在倫敦主辦的研討會(huì)。突然之間,好像人人都改變了觀點(diǎn)。會(huì)議一致認(rèn)為,地球是一幅由互相連接的斷片組成的鑲嵌畫。它們擠擠搡搡的樣子說明了地球表面的許多現(xiàn)象。

過不多久,"大陸 漂移"的名字便被棄之不用,因?yàn)槿藗円庾R(shí)到,在移動(dòng)的不光是大陸 ,而是整個(gè)地殼。但是,過了一段時(shí)間才為那些斷片確定了名字。起先,人們稱其為"地殼積木",有時(shí)候還稱其為"鋪路石"。直到1968年末,三名美國地震學(xué)家在《地球物理研究雜志》發(fā)表了一篇論文,那些斷片才從此有了現(xiàn)在的名字:板塊。同一篇文章稱這種新斷片為"板塊構(gòu)造"。

舊的思想很難咽氣,不是人人都馬上接受那種激動(dòng)人心的新理論。直到20世紀(jì)70年代,一本深受歡迎而又影響很大的、由德高望重的哈羅德·杰弗里斯撰寫的地質(zhì)學(xué)教材,還像1924年初版時(shí)那樣,堅(jiān)持認(rèn)為板塊構(gòu)造學(xué)說在物理上不能成立。它同樣不承認(rèn)對流理論和海床 擴(kuò)展理論。在1980年出版的《海洋與山脈》一書中,約翰·麥克菲指出,即使到了那個(gè)時(shí)候,每8名美國地質(zhì)學(xué)家中仍有1名不相信板塊構(gòu)造學(xué)說。

今天,我們知道,地球表面是由8-12個(gè)大的板塊(取決于你怎么界定大?。┙M成的;它們都在以不同的速度朝不同的方向移動(dòng)。有的板塊很大,不大活躍;有的很小,但能量很大。它們與所在陸塊只有一種附帶關(guān)系。比如,北美板塊比跟它有關(guān)的大陸 要大得多。它大致沿著該大陸 的西海岸伸展(由于板塊邊界上的磕磕碰碰,因此那個(gè)地區(qū)經(jīng)常發(fā)生地震),但與東海岸完全沒有關(guān)系,而是越過大西洋的一半路程,抵達(dá)大西洋中部的山脊。冰島從中間一分為二,在板塊上一半屬于美洲,一半屬于歐洲。與此同時(shí),新西蘭是巨大的印度洋板塊的組成部分,雖然這個(gè)國家遠(yuǎn)離印度洋。大多數(shù)板塊都是這種情況。

人們發(fā)現(xiàn),現(xiàn)代陸塊和古代陸塊之間的關(guān)系,比想像的要復(fù)雜得多。哈薩克斯坦原來一度與挪威和新英格蘭相連。斯塔騰島的一角,僅僅是一角,屬于歐洲。部分紐芬蘭也是。在馬薩諸塞州的海灘拾起一塊石頭,你會(huì)發(fā)現(xiàn)它最近的親屬如今在非洲。蘇格蘭高地以及斯堪的納維亞半島的很多地區(qū),有相當(dāng)部分屬于美洲。據(jù)認(rèn)為,南極洲的沙克爾頓山脈的有些地區(qū)可能一度屬于美國東部的阿巴拉契亞山脈。總之,巖石是會(huì)來來往往的。

由于連續(xù)不斷的動(dòng)蕩,這些板塊不會(huì)合成一個(gè)靜止的板塊。如果大體上按照目前的情況發(fā)展下去,大西洋最終會(huì)比太平洋大得多。加利福尼亞州的很大一部分將漂離大陸 ,成為太平洋里的馬達(dá)加斯加島。非洲將朝北向歐洲推進(jìn),把地中海擠出局去,在巴黎和加爾各答之間隆起一座雄偉的喜馬拉雅山脈。奧地利將與北面的海島連成一片,隔著一條狹長的地峽與亞洲相望。這些都是未來的結(jié)果,不是未來的事情。事情現(xiàn)在已在發(fā)生。我們在這里坐著的時(shí)候,大陸 正在漂動(dòng),就像池塘里的一片葉子那樣。多虧有了全球定位系統(tǒng),我們可以看到歐洲和北美洲正以指甲生長的速度——大約以人的一生兩米的速度——漸漸遠(yuǎn)離。要是你愿意久等的話,你可以從洛杉磯一直乘到舊金山。只是因?yàn)槿说膲勖蹋覀儾艧o法享受這種變化。要是你看一眼地球儀,你看到的其實(shí)只是一張快照,記錄著大陸 在地球史的千分之一時(shí)間里的狀態(tài)。

在巖質(zhì)行星中,只有地球才有板塊。為什么是這樣,這多少是個(gè)謎。這不僅是個(gè)大小或密度的問題——在這些方面,金星幾乎是地球的孿生兄弟,但它沒有板塊活動(dòng)。據(jù)認(rèn)為——真的僅僅是認(rèn)為——板塊是地球機(jī)體的重要組成部分。正如物理學(xué)家兼作家詹姆斯·特雷菲爾所說:"如果說構(gòu)造板塊的移動(dòng)對地球的生命發(fā)展沒有影響,這是難以想像的。"他認(rèn)為,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)引發(fā)的挑戰(zhàn)——比如氣候變化——對知識(shí)進(jìn)步是個(gè)重要的促進(jìn)。還有人認(rèn)為,大陸 漂移至少是地球上某些絕種現(xiàn)象的原因。2002年11月,劍橋大學(xué)的托尼·迪克森在《科學(xué)》雜志上寫了一篇報(bào)道,強(qiáng)烈認(rèn)為巖石史和生命史也許有聯(lián)系。迪克森確認(rèn),在過去的50億年里,世界海洋的化學(xué)結(jié)構(gòu)時(shí)常突然發(fā)生戲劇性的變化;這些變化往往與生物史上的重大事件有關(guān)聯(lián)——比如,大批微生物突然出現(xiàn),后來形成了英格蘭南部海岸的白堊懸壁;寒武紀(jì)貝類動(dòng)物在海洋生物中突然增加;等等。誰也說不清什么原因?qū)е铝撕Q蠡瘜W(xué)成分不時(shí)發(fā)生戲劇性的變化。但是,海脊的張開和合攏顯然可能是個(gè)原因。

無論如何,板塊構(gòu)造學(xué)不僅解釋了地球的表面動(dòng)力學(xué)——比如,古代三趾馬是怎么從法國跑到了佛羅里達(dá),而且還解釋了它的許多內(nèi)部活動(dòng)。地震、群島的形成、碳循環(huán)、山脈的位置、冰期的到來、生命本身的起源——幾乎沒有一樣不是受這種了不起的新理論的直接影響的。麥克菲指出,地質(zhì)學(xué)家們覺得眼花繚亂,"整個(gè)地球突然之間都說得通了"。

但是,只是在某種程度上。以往年代的大陸 分布并不像大多數(shù)非地球物理學(xué)界人士認(rèn)為的那樣已經(jīng)得到很好解決。雖然教科書上好像很有把握地列出了古代的陸塊,什么勞拉古陸呀,岡瓦納大陸 呀,羅迪尼亞大陸 呀,泛大陸 呀,但它們有時(shí)候是以不完全能成立的結(jié)論為基礎(chǔ)的。喬治·蓋洛德·辛普森在《化石與生命史》中指出,古代世界的許多種動(dòng)植物出現(xiàn)在不該出現(xiàn)的地方,而卻沒有出現(xiàn)在該出現(xiàn)的地方。

岡瓦納大陸 一度是一塊很大的陸塊,連接澳大利亞、非洲、南極洲和南美洲。它的版圖在很大程度上是根據(jù)古代一種名叫石葦?shù)纳嘌螨X屬植物的分布確定的。石葦在該發(fā)現(xiàn)的地方都有發(fā)現(xiàn)。然而,很久以后,世界的其他地方也發(fā)現(xiàn)了舌羊齒屬植物,那些地方跟岡瓦納大陸 并不相連。在很大程度上,這個(gè)令人不安的矛盾過去——現(xiàn)在仍然——很大程度上被忽略了。同樣,一種名叫水龍獸的三疊紀(jì)爬行動(dòng)物從南極洲到亞洲都有發(fā)現(xiàn),但據(jù)認(rèn)為這兩個(gè)地方在同一時(shí)間曾經(jīng)屬于同一大陸 。

還有許多地面特征構(gòu)造地質(zhì)學(xué)無法解釋。以美國科羅拉多州丹佛為例。大家知道,這個(gè)地方海拔1500米,但那個(gè)高度是近來才有的事。在恐龍漫步地球的年代,丹佛還是海底的組成部分,在幾千米深的海水底下。然而,丹佛底下的巖石沒有磨損,沒有變形。要是丹佛是被互相撞擊的板塊托起來的話,情況不該是這樣。無論如何,丹佛離板塊的邊緣很遠(yuǎn),不可能受到它們的作用。這就好比你推一下地毯邊緣,希望在對面的一端產(chǎn)生一個(gè)褶皺。在幾百萬年時(shí)間里,丹佛好像一直在神秘地上升,就像烤面包那樣。非洲南部的許多地區(qū)也是這樣。其中有一片1600公里寬的地方,在1000萬年里隆起了大約1.5公里,而據(jù)知沒有任何有關(guān)的構(gòu)造活動(dòng)。與此同時(shí),澳大利亞卻在漸漸傾斜、下沉。在過去的1

000萬年里,它一方面朝北向亞洲漂移,另一方面它的主要邊緣下沉了將近200米。看來,印度尼西亞在慢慢地沒入水中,而且拖著澳大利亞一起下去。構(gòu)造理論根本無法解釋這些現(xiàn)象。

阿爾弗雷德·魏格納沒有活到看到自己的思想證明是正確的。1930年,他在50歲生日那天獨(dú)自一人出發(fā)去格陵蘭島探險(xiǎn),檢查空投的補(bǔ)給品。他再也沒有回來。幾天以后,有人發(fā)現(xiàn)他凍死在冰面上。他被埋在那里,至今還在那里長眠,只是比他死的那天離北美洲近了大約1米。

愛因斯坦也沒有活著看到自己支持了錯(cuò)誤的一方。他1955年死于新澤西州的普林斯頓,實(shí)際上是在查爾斯·哈普古德發(fā)表"胡說八道"的大陸 漂移理論之前。

提出構(gòu)造理論的另一個(gè)主要人物哈里·赫斯當(dāng)時(shí)也在普林斯頓,將在那里度過他的余生。他的一位學(xué)生是個(gè)聰明的年輕人,名叫沃爾特·阿爾瓦雷斯,他最終將以完全不同的方式改變科學(xué)界。

至于地質(zhì)學(xué)本身,大變革還剛剛開始,年輕的阿爾瓦雷斯為啟動(dòng)這個(gè)過程發(fā)揮了作用。

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