大陆漂移(大陆漂移学说谁提出来的)

简介:他的名字叫魏格纳。他于1880年11月1日出生在柏林。他是德国气象学家和地球物理学家。1930年11月,他在格陵兰考察冰原时被杀。被誉为“大陆漂移理论之父

简介:他的名字叫魏格纳。他于1880年11月1日出生在柏林。他是德国气象学家和地球物理学家。1930年11月,他在格陵兰考察冰原时被杀。被誉为“大陆漂移理论之父”的他,到了初中就要学习魏格纳的大陆漂移理论。那他为什么被称为大陆漂移理论之父,他是怎么发现大陆在漂移的?

大陆漂移(大陆漂移学说谁提出来的)插图

有主意了

1910年的一天,年轻的德国气象学家魏格纳身体欠佳,躺在医院的病床上。无聊之余,他的目光落在墙上的世界地图上。他惊讶地发现,大西洋两岸的轮廓如此对应,尤其是巴西东端的直角凸出部分,与非洲西海岸凹入大陆的几内亚湾非常吻合。从此,往南,巴西海岸的每一个凸出部分,恰好对应着非洲西海岸同样形状的海湾;相反,巴西海岸的每个海湾在非洲西海岸都有突出的部分。这是偶然的巧合吗?这位年轻的科学家脑海里突然划过这样一个想法:非洲大陆和南美洲大陆是否曾经是贴合在一起的,也就是说过去它们之间没有大西洋,是原大陆被地球自转的分量分裂漂移,才造成了现在的海陆分布?

验证假设

第二年,魏格纳开始收集信息并验证他的想法。首先,他追踪了大西洋两岸的山脉和地层,结果令人兴奋:北美纽芬兰的褶皱山脉与北欧斯堪的纳维亚的山脉遥相呼应,表明北美和欧洲之前有过“亲密接触”;美国阿巴拉契亚山脉的褶皱带,其东北端沉入大西洋并延伸至对岸,在英格兰西部和欧洲中部重现;西非的古岩石可以和巴西的相连,它们之间的岩石结构和构造是一致的。对应于非洲南端开普勒山脉的地层,南美洲阿根廷布宜诺斯艾利斯附近的山脉中有岩石。

魏格纳对他的大陆漂移理论做了一个非常简单的类比。他说,如果两张撕碎的报纸能根据它们参差不齐的毛边拼接起来,上面印的字能连在一起,我们就不得不承认,这两张撕碎的报纸是从一张完整的报纸上撕下来的。除了来自大西洋两岸的证据,甚至在非洲、印度、澳洲等大陆,魏格纳也发现了地层和构造之间的联系,而且这种联系仅限于中生代之前,也就是2.5亿年前的地层和构造。报纸的版面好像很大。

沉浸在喜悦中的魏格纳再次检查了岩石中的化石。在他之前,古生物学家已经发现,现在被海洋分隔的一些大陆的古生物学特征之间存在密切的遗传关系。例如,中龙,一种小型爬行动物,生活在古老的陆地淡水中。可以在巴西石炭纪至二叠纪形成的地层中找到,也可以在南非石炭纪和二叠纪的类似地层中找到。到目前为止,这种动物化石在世界上任何其他大洲都没有发现过。生活在淡水中的龙是如何游过由盐水组成的大西洋的?

更有趣的是,有一种花园蜗牛,在德国、英国等地都有,在大西洋对岸的北美也有分布。以缓慢的步伐著称的蜗牛,有能力穿越大西洋上成千上万的波浪,从一岸蔓延到另一岸?那时候还没有人类发明的飞机和轮船,地球上连鸟都没有出现。蜗牛是怎么到那里的?

我们来看看化石植物——大叶黄杨,这是一种广泛分布于澳大利亚、印度、南美、非洲等地晚古生代地层中的古老蕨类植物,也就是在现代版图中相对靠南的大陆上。植物没有腿,不会游泳。他们怎么能穿越海洋呢?

为了解释这些现象,魏格纳之前的古生物学家提出了“陆桥”理论。他们想象在这些大陆之间的海洋中,曾经有一片狭窄的陆地或一系列岛屿将遥远的大陆连接起来,植物和动物通过大陆桥跋涉千里到达其他大陆;后来这些陆桥沉没消失,大陆完全被海洋隔开。这种观点叫做“固定性”,即大陆和海洋是固定的。魏格纳的解释是“激进主义”。大陆之间古生物的相似不是因为它们之间有什么陆桥,而是因为这些大陆是直接相连的,然后分裂漂移,各奔东西。固定论与活动论之争,与深成论与水合论之争,渐变论与突变论之争,并称为地质学三大争论。作为激进主义的先驱,魏格纳起初几乎是孤身一人。

古老冰川的分布也支持魏格纳的观点。大约3亿年前的晚古生代,在南美洲、非洲、澳大利亚、印度和南极洲发生了大规模的冰川作用。在某些地区,可以通过冰川的划痕来判断古冰川的流向。从冰川遗迹分布的规模和特征来看,当时的冰川类型是极地附近产生的大陆冰川。

而且南美、印度、澳大利亚的古冰川遗迹还留在大陆边缘,冰川运动的方向是从沿海到内陆。显然,冰川不会降落并移动到高处,这说明这些大陆上的古老冰川并非起源于当地。面对这一古老冰川的分布和流动特征,过去的地质学家们不知所措。然而,正是这些特征为大陆漂移学说提供了强有力的证据。

在阿尔弗雷德·魏格纳看来,上述有古老冰川的大陆在当时是相连的,整个大陆位于南极附近。冰川中心位于非洲南部,古大陆冰川从中心向四个方向呈放射状流动,合理地解释了古冰川的分布和流动特征。我们现在看到的是冰川向陆地内部移动的样子,其实是因为原来巨大的大陆裂开了,原来的内部变成了海岸。

除了古老的冰川遗迹,蒸发盐和珊瑚礁等古老的气候标志也可以用来推断它们形成时的古纬度。古纬度和现在大陆的位置冲突,也说明以前的大陆不是今天的位置。

证据似乎很充分。在严谨科学研究的基础上,魏格纳的巨著《海洋与陆地的起源》于1915年问世。在这本书里,魏格纳阐述了这样一种观点,即古老的大陆曾经是联合的,后来由于大陆的漂移而分离,在分离的大陆之间出现了海洋。魏格纳认为大陆是由较轻的硅质和铝质岩石组成的,如玄武岩。像巨大的冰山一样,它们漂浮在较重的硅质和镁质岩石上,如花岗岩(海底由硅质和镁质组成),并在其上漂流。在二叠纪,世界上只有一个巨大的陆地,他称之为泛大陆(或联合古陆)。平静的二叠纪之后,动荡的中生代开始了。泛大陆最早分为两部分,形成北部的劳亚大陆和南部的冈瓦纳大陆,并逐渐分裂成几块更小的陆地,分散漂移,其中一部分重新组合,最终形成今天的陆海格局。

震惊科学界

魏格纳的“石破天惊”的观点立即震惊了当时的科学界,受到的攻击远远大于支持。一方面,这个假设涉及的问题太宏大了。如果成立,整个地球科学理论将被改写。必须有足够的证据,假说的每一个环节都要经得起检验;另一方面,魏格纳在大学获得了天文学博士学位,主要研究气象学。他不是地质学家、地球物理学家或古生物学家。如果不在自己的研究领域发表意见,人们难免会对其假设的科学性产生怀疑。

魏格纳理论的主要弱点是:这个巨大的大陆在漂移什么?推动大陆漂移的动力来自哪里?人们认为魏格纳的硅铝大陆漂浮在地球的硅镁层上,也就是固体漂浮在固体上运动。至于驱动大陆的力量,魏格纳猜测是海洋中的潮汐拍打着大陆的海岸,引起微小的运动,使得巨大的陆地随着时间向远处漂移;也可能有太阳和月亮的引力。根据魏格纳的说法,当时的物理学家立即开始计算,利用大陆的体积和密度来计算陆地的质量。根据硅铝质岩石和硅镁质岩石之间的摩擦力,需要多大的力才能使大陆移动。物理学家发现,太阳和月亮的引力以及潮汐力太小,不足以推动广阔的大陆。

大陆漂移说一出,轰动一时,但很快就消失在嘲笑声中。虽然魏格纳找到了很多证据,但是如果别人找到了反对这种科学理论的证据,比如大陆漂移缺乏动力,这种理论只能称之为假理论,而不是真理论。人们在解释中龙、舌、羊齿等远古生物的分布时,还是用陆桥来搪塞。虽然大陆桥理论看起来很荒谬,但当时人们认为还有一个理论更荒谬,那就是魏格纳的大陆漂移理论。有人开玩笑说,大陆漂移说不过是“伟大诗人的梦想”。

停止

只有魏格纳还在独自吟唱自己的诗歌。1930年,魏格纳第三次深入格陵兰岛调查天气时,不幸被埋在冰天雪地里。他只有50岁,他的尸体在第二年夏天才被发现。

他走得有点早,因为一艘德国科考船刚从大西洋回来,带了一个消息,大西洋中间有一条长长的洋中脊,那里有一个巨大的裂谷。凭借魏格纳广博的知识,他将能够找到大陆漂移动力学问题的解决方案,而海底的运动将为大陆漂移提供线索。不幸的是,他永远与新闻断绝了联系。

柏林市中心的魏格纳纪念牌柏林市中心的魏格纳纪念馆。

和很多走在时代前面的科学家一样,他出生的早了一点,没能等到自己的理论被世界接受。也许,只有人迹罕至的冰雪大陆才能理解魏格纳生前的孤独。魏格纳的灵魂被冻结在格陵兰岛的雪中,而大陆漂移理论则尘封在图书馆的书架上,无人问津。

结论:他为了极地高层大气和冰川学的研究和探索,三次前往格陵兰岛,在北纬77度的冰面上连续度过了两个冬天。1930年11月,他在一次去格陵兰的探险中去世,享年50岁。为了纪念他,月球和火星上都有以他名字命名的环形山,小行星也以他的名字命名。

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