大陆漂移假说
大陆漂移假说
地质学家和地球物理学家开始对大陆漂移假说进行认真的讨论是在魏格纳的著作出版以后。从所受的教育和个人职业看,魏格纳并不是一个地质学家,而是天文学家和气象学家(他的博士论文是天文学史方面的)。魏格纳的学术生涯先是在马尔堡谋得了一个天文学和气象学的职位,后来在格兰兹获得了一个气象学和地球物理学教授的职务。
他在二三十岁时,一直在格陵兰进行气象考察。1930年,在第三次探险时,他献出了生命。按照曾与魏格纳一起进行第一次考察的劳格·科赫的说法,大陆漂移思想是魏格纳在观察海水中冰层的分解时形成的。但是魏格纳自己只是说,大约是在1910年的圣诞节期间,他突然被大西洋两边海岸极度的相似和吻合所震惊,而这一点启发他思考大陆横向运动的可能性。
很明显,魏格纳当时并没有认真地看待这一思想,反而认为“这是不可能的”而放弃了。但他确实在第二年秋天开始建立他的大陆运动假说。他说他当时“相当偶然地”读到了“一篇描述非洲和巴西古生代地层动物相似性的文献摘要”。在这篇摘要中,大西洋两岸远古动物化石的相同或相似被用来证明当时非常流行的、非洲和巴西之间存在陆桥的说法。例如,蛇很显然不能渡过浩瀚的大西洋。因此,在南大西洋两岸发现同样的或十分相似的蛇化石,就证明很久以前的南美洲和非洲之间存在一条陆路通道的可能性是相当大的。如果换一种相反的解释,即假设在这两个地区的大部分土地上存在极其相似但又是相对独立的生物进化过程,而这是完全不可能的。
魏格纳对化石的相似性的印象非常深刻,但他不同意这两块大陆曾由某种形式的陆桥或由现已沉没的大陆联结起来的假说。因为这些假设需要进一步对这些陆地或陆桥的沉没或崩解做出解释,而对于这些不存在任何科学证据。当然,大陆之间确有陆桥存在,如巴拿马地峡和曾存在过的白令地峡,但没有真正可靠的证据证明古代跨越南大西洋的陆桥。作为一种替代性的理论,魏格纳把他早年关于大陆漂移的可能性的思想重新发掘出来,并且按照他的说法,把原来纯粹是“幻想的和非实际的”、“没有任何地球科学意义的”、“只是一种拼图游戏似的”奇思异想,上升为有效的科学概念了。魏格纳在1912年的一次地质学会议上,引用了各种支持证据,对他的假说作了进一步发展,概括并总结了他的成果。他最初的两篇论文在当年的晚些时候发表。1915年他发表了专题论文《大陆和海洋的起源》。魏格纳在这部著作中,详细罗列了他所发现的所有支持大陆漂移说的证据。该著作的修订本于1920、1922和1929年陆续出版,并被译成英文、法文、西班牙文和俄文。在译自1922年德文第三版的英译本(1924)中,魏格纳的表述被准确地译为“大陆位移”,但很快就被普遍使用的术语“大陆漂移”所取代。(https://www.daowen.com)
魏格纳将自己的论点建立在地质学和古生物学论据的基础上,而不仅仅是海岸的高度吻合,他着重强调大西洋两岸地质学的相似性。在他的著作的最后一版中,他引用了来自古气象学的证据。1924年,他还与科本合作撰写了一部关于古气象学的专著,并由此推论地球的极地始终是在迁移的。魏格纳认为,在中生代并一直延续到不太遥远的过去。曾存在过一个巨大的总陆地或原始大陆,他将其称为“庞哥”。这块原始大陆后来破裂,庞哥碎片的分裂、位移,逐渐形成了我们今天所处的各大陆的格局。他认为,大陆漂移(或称运动、移动)的两个可能的原因是:月亮产生的潮汐力和“极地漂移”力,即由于地球自转而产生的一种离心作用。但是,魏格纳懂得,大陆运动的起因这一难题的真正答案仍有待继续寻找。他在他的著作中写道,大陆漂移理论中的牛顿还没有出现。这话与当年居维叶、范托夫和其他一些人的心态是多么地相似。他承认,“漂移力这一难题的完整答案,可能需要很长时间才能找到”。现在看来,魏格纳最根本也是最富创造力的贡献在于,他首次提出大陆和海底是地表上的两个特殊的层壳,它们在岩石构成和海拔高度上彼此不同这样一个概念。在魏格纳所处的时代,大多数科学家认为,除了太平洋以外,各大洋都有一个硅铝层海底。魏格纳的基本思路后来为板块构造说所证实。
尽管魏格纳的大陆漂移理论长时间处于理论革命阶段,但这并不意味着他的思想没有引起注意或没有追随者。事实上,当时的情况远非如此!20世纪20年代,国际科学界就此展开了一系列全球性的激烈论战。1922年4月16日,在影响巨大的《自然》杂志上,发表了一篇未署名文章,对魏格纳著作的第二版进行了评论。这篇文章详细概括了魏格纳理论的基本观点,并希望这部著作的英文本能早日面世。“考虑到许多地质学家持强烈的反对意见”,文章的作者指出,如果魏格纳的理论最终被证实,将会发生一场与“哥白尼时代天文学观念的变革”相似的“思想革命”。一位名叫欧巴辛的人,在听了魏格纳的一次演讲后,在德国最重要的科学杂志《自然科学》上的一篇文章中写道,在柏林地理学会听过魏格纳演讲的人,“都绝对地被征服了”,魏格纳的理论得到了“普遍赞同”,尽管在随后的讨论中有过一些小心的反对意见和善意的警告。巴辛的结论是:“没有反对魏格纳的充分理由,但是,在理论得到毫无保留地接受以前,还必须找到更加坚实可靠的证据。”
在英国《地质学杂志》1922年8月号的一篇评论中则出现了完全不同的声音。在这篇文章中,菲利普·赖克直率地指出,魏格纳“不是在探求真理,而是在为一种理由辩护,而对反对这一理论的事实和论点置之不理”。在美国,《地理学评论》1922年10月号上发表了雷德的文章,他尖刻地指出,他所了解的所有事实无不是对大陆漂移和极地迁移理论的致命打击。在同一年秋天,大陆漂移说也成了英国科学促进会年会上探讨和争论的主题。公开发表的由怀特撰写的年会报告将这一事件描述成“活跃的也是毫无结果的”。但是,1922年3月16日的《曼彻斯特卫报》发表了维斯教授的《大陆移动:新的理论》这一署名文章。维斯指出,魏格纳的理论“对于地理学和地质学都是极为重要的”,“对于生物科学也大有禆益”。他最后总结说,这一理论“是一个极好的科学假说,它将大大激发进一步的探究”。