移動(dòng)的中國(中國移動(dòng)終于慌了)
今天給大家推薦一本基礎(chǔ)科普書《萬物簡(jiǎn)史》。很生動(dòng)有趣。它用簡(jiǎn)單的知識(shí)和基本原理幫助你了解宇宙萬物，充滿了有用的信息。
書中關(guān)于一個(gè)問題的討論非常有趣，那就是：地球?yàn)槭裁磿?huì)變成現(xiàn)在這個(gè)樣子？換句話說，就是地球的起源。
這實(shí)際上是地質(zhì)學(xué)需要解決的問題。地質(zhì)學(xué)家面臨的第一個(gè)挑戰(zhàn)是，地球經(jīng)歷了怎樣的過程才發(fā)展到今天？有人認(rèn)為，地球現(xiàn)在的面貌是連續(xù)洪水造成的。洪水上下沖刷，海平面升降。多年來，這里有丘陵，也有山谷。這種地貌因水而造的觀點(diǎn)，被后人稱為“水成說”。
當(dāng)然，也有人不同意，認(rèn)為地貌的形成與洪水無關(guān)，而是火山噴發(fā)和地震造成的。這種觀點(diǎn)被稱為“火成巖理論”。俗話說，水火不相容，多年來，兩派科學(xué)家對(duì)此爭(zhēng)論不休。
那么誰是對(duì)的呢？18世紀(jì)中葉，英國地質(zhì)學(xué)家詹姆斯·赫頓在觀察農(nóng)田時(shí)發(fā)現(xiàn)，持續(xù)洪水的結(jié)果是將大塊巖石壓碎成小礫石，然后一層一層堆積起來。如果地球真的被洪水沖走了，變成了今天的樣子，恐怕會(huì)比現(xiàn)在光滑得多。因此，一定有另一種力量使地表變得崎嶇不平，最終形成了山脈和丘陵。這樣看來，“點(diǎn)火說”的可能性更大。
赫頓的研究激發(fā)了人們對(duì)地質(zhì)學(xué)的興趣。到了19世紀(jì)初，素有紳士之稱的英國紳士們養(yǎng)成了一種特殊的愛好：上山下海尋找礦石，周末就去采礦。感謝貴族們的努力，人們對(duì)地球的形成過程有了更深入的了解。此時(shí)，地球是如何形成的問題也從“液體說”與“火成說”的爭(zhēng)論轉(zhuǎn)變?yōu)椤盀?zāi)變論”與“均變論”的爭(zhēng)論。
“浩劫”是指地球經(jīng)歷了無數(shù)次巨大的災(zāi)難，每一次都會(huì)徹底改變地球的面貌。相反，“均變論”觀點(diǎn)則認(rèn)為地球變化非常緩慢，不存在突然劇烈的變化。
地質(zhì)學(xué)家查爾斯·萊爾是“均變論”的支持者。1830年，他將自己的觀點(diǎn)寫成了一本名為《地質(zhì)學(xué)原理》的書。本書不僅觀點(diǎn)詳實(shí)，而且妙趣橫生。很快就收獲了大量的信徒。達(dá)爾文環(huán)游世界研究進(jìn)化論時(shí)，隨身攜帶了這本書，可見其影響力。
1.移動(dòng)的大陸
1955年，在生命的最后，愛因斯坦做了最后一件與科學(xué)有關(guān)的事情：他為美國教授查爾斯·哈普古德寫的一本書《移動(dòng)的地殼》寫了序言。
聽這個(gè)標(biāo)題，你一定以為查爾斯·哈普古德支持大陸漂移假說，那你就被騙了。在這本書里，哈老師從第一章就想嘲笑那些相信地球可以移動(dòng)的人。在他看來，居然還有這么蠢的人？你相信南美洲和非洲這兩個(gè)人跡罕至的地方可以放在一起嗎？
哈普古德已經(jīng)家喻戶曉，而且有了愛因斯坦的背書，《移動(dòng)的地殼》這本書一出來，漂移假說的支持者立刻就糊涂了。
要知道1908年首次提出大陸漂移論的弗蘭克·泰勒并不是一個(gè)有專業(yè)背景的天才學(xué)者，而是一個(gè)富二代。
在哈普古德眼里，一個(gè)民間學(xué)術(shù)愛好者說的話還有人相信嗎？這種想法簡(jiǎn)直是荒謬至極。僅泰勒的影響力并沒有在學(xué)術(shù)界掀起什么波瀾，但他有一個(gè)非常有力的支持者，一位嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡聡茖W(xué)家——阿爾弗雷德·韋格納。
阿爾弗雷德·韋格納并不是憑一時(shí)沖動(dòng)就得出結(jié)論。他首先收集了許多化石樣本，并調(diào)查了不同地區(qū)生物的分布模式。
在這個(gè)過程中，他注意到了很多問題：例如，英格蘭和挪威也有類似的蝸牛品種。他們是如何漂洋過海的？再比如，有袋動(dòng)物分布在澳大利亞和南美洲。它們?nèi)绾芜w移？如果考慮到世界各地出土的化石樣本，這就更難以解釋了。韋格納想了想，認(rèn)為只有一種可能的解釋：大陸原本是一整塊，動(dòng)物四處奔跑、繁衍。但突然有一天，大陸分裂成幾塊，沿著海洋漂流。終于變成了今天的樣子。
1912年，韋格納正式提出大陸漂移假說，但很快就引起了巨大爭(zhēng)議，反對(duì)他的聲音此起彼伏。原因之一是這個(gè)假設(shè)太難以置信了。地球會(huì)動(dòng)，畫地圖有什么用？另一個(gè)原因是韋格納是一名科學(xué)家，但他的專業(yè)是氣象學(xué)。這就像一個(gè)籃球運(yùn)動(dòng)員用手指指著一個(gè)足球運(yùn)動(dòng)員。也許他說的是對(duì)的，但是為什么這么說呢？
為了反駁韋格納的說法，地質(zhì)學(xué)家提出了“陸橋”假說，假設(shè)大陸之間曾經(jīng)有許多橋梁，來自不同大陸的動(dòng)物沿著這些橋梁奔跑。我不知道這些橋梁是如何形成的，也不知道它們是如何消失的。不知道大家怎么想。反正這個(gè)“陸橋”聽起來更不靠譜，但也是沒有辦法的。為了黑而黑，太任性了。
然而，沒過多久，陸橋假說就被打臉了。三葉蟲化石是在北美大陸東海岸的紐芬蘭島發(fā)現(xiàn)的。這些化石與歐洲出土的化石相似。更奇怪的是，這些化石只在紐芬蘭島的一側(cè)發(fā)現(xiàn)，而在另一側(cè)根本沒有發(fā)現(xiàn)。
現(xiàn)在問題來了：首先，這樣的三葉蟲是如何渡海的？即使有陸橋，也跑不了那么快；更關(guān)鍵的問題是第二個(gè)問題：假設(shè)三葉蟲真的可以穿越3000公里的大海，為什么它不能繞過300公里的海角到達(dá)島的另一邊呢？那么繁殖呢？
越來越多的證據(jù)支持韋格納的理論，甚至一些地質(zhì)學(xué)家也站出來支持韋格納。英國地質(zhì)學(xué)家阿瑟·霍姆斯就是其中之一。
霍姆斯寫了一本名為《物質(zhì)地質(zhì)學(xué)原理》的教科書，重點(diǎn)討論大陸漂移假說。這本書不但論據(jù)明確，而且沒有任何諷刺意味，讓學(xué)生非常信服。1950年，英國科學(xué)促進(jìn)會(huì)舉行投票，半數(shù)以上地質(zhì)學(xué)家同意大陸漂移假說。
2.動(dòng)態(tài)平衡的地球
當(dāng)人們爭(zhēng)論大陸是否移動(dòng)時(shí)，關(guān)于地球還有另一個(gè)懸而未決的問題：海底的沉積物去了哪里？
不知道你有沒有考慮過這個(gè)問題。海浪每天都會(huì)沖刷大陸，無時(shí)無刻不在帶走土壤。這些年來，大陸變得越來越小，但問題是，所有被沖走的沙子都去哪兒了？科學(xué)家計(jì)算出，如果所有這些沙子都堆積在海里，海平面可能比大陸高得多。然而，這并沒有發(fā)生，那么到底發(fā)生了什么？
第二次世界大戰(zhàn)期間，普林斯頓大學(xué)礦物學(xué)家哈里·赫斯駕駛著一輛戰(zhàn)斗運(yùn)輸車在海岸上來回行駛。該船擁有當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的聲納，用于著陸期間的探測(cè)。憑借科學(xué)家敏銳的思維，赫斯發(fā)現(xiàn)這種強(qiáng)大的裝置不僅可以幫助人們打仗，還可以幫助人們進(jìn)行科學(xué)研究。于是，他駕駛聲納掃描海底各處。不管掃了一眼，他都發(fā)現(xiàn)了一件驚人的事情：——座海底山脈。
我們都見過很多地球陸地上雄偉連綿的山脈，比如喜馬拉雅山、阿爾卑斯山，但是與海底的山脈相比，我們大陸上的山脈簡(jiǎn)直是少得可憐。最雄偉的水下山脈有多大？
假設(shè)你從冰島出發(fā)，沿著水下山脈一直行走。你最終可以穿過四大洋到達(dá)阿拉斯加。有時(shí)，這些山脈高于海平面。例如，夏威夷島上的火山實(shí)際上是這個(gè)巨大山脈的一部分。如果算上所有分支，這座雄偉山脈的總長度接近75000公里，足以繞地球一圈。
海底不僅有巨大的山脈，還有極其深邃的裂谷。這個(gè)裂谷位于大西洋底部，寬20公里，長19000公里?？雌饋磉@里的大地都裂開了。事實(shí)證明，情況確實(shí)如此。原來，失蹤的沉積物最終被輸送到了這里，被地球吞回，經(jīng)過處理，從火山中吐了出來。在大西洋裂谷處，地球不斷形成新的地殼。
還記得開頭提到的“點(diǎn)火理論”嗎？這實(shí)際上就是地質(zhì)學(xué)的動(dòng)態(tài)循環(huán)。
至此，人們終于認(rèn)識(shí)到，不僅僅是大陸在變化，整個(gè)地殼，包括海底，都在隨著地球的活動(dòng)而不斷變化。數(shù)十億年來，地球不斷吸收、循環(huán)，最終創(chuàng)造了這個(gè)世界。
今天，通過全球定位系統(tǒng)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)歐洲和北美正在以極其緩慢的速度遠(yuǎn)離彼此。具體來說，在你一生之后，距離會(huì)增加大約兩米。按照這個(gè)推算，或許再過幾千年甚至幾萬年，地球就會(huì)發(fā)生翻天覆地的變化。
特約作者：西爾維西埃博士德國洪堡大學(xué)寄生蟲學(xué)博士。