《科學史話:漂移的大陸》
上世紀初由德國地質學家魏格納進一步闡述的大陸漂移學說,在當時幾乎不被地質科學界接受。魏格納為了證實這個學說,四次登上格陵蘭島考察相關地質,在最後一次登上這個世界上最大的島嶼之時,魏格納死於這次探險,大陸漂移說也因此無人問津。可就在過了三十多年後,一份有關歐洲與北美的地質報告讓大陸漂移學說重新回到了地質科學的主流。
要解釋大陸漂移說就要從提出它的人說起,一開始提出這個假想的並不是魏格納,而是十五世紀現屬比利時的地理家和製圖家亞歷山大.奧特流斯。因為是製圖師,對地形的構造比較敏感,他在一本書上說:「如果認真觀察歐洲西部大西洋沿線與北美和南美洲的地形,可以很清楚的看出來它們曾經是拼在一起的」這一學說後來由魏格納再次提出,但由於當時的證據匱乏以及對全球地質的不了解,並沒有有力的證據可以支持大陸漂移學說,尤其是闡述者阿爾弗雷德.魏格納死後這個學說更是沉寂了三十年。
下面是大陸漂移說的證據,首先,南極洲下面有豐富的煤炭就是一個最有力的支持點,煤炭都是由幾億年前的樹木與動物的屍體化石變成,如果南極洲一直都是待在那裡不動的,它的冰層下面無論如何也不可能會有煤炭。其次,在生物證據上,有一種叫「中龍」的爬行動物化石發現於非洲南部和南美洲,這種生活在兩億年前的恐龍不會游泳,無法下水,那它們是如何爬到大洋另一邊的呢?而且以我們自己的觀察,把世界地圖平鋪在面前,可以清楚的發現非洲的安哥拉共和國與南美洲的巴西東部可以無縫的貼合在一起,以及馬達加斯加群島與莫三比克共和國也是可以銜接在一起。
解釋了大陸漂移學說,就要再弄清楚一個隨之而來的問題,大陸是怎麼漂移的?它漂移的推動力是什麼?魏格納一開始進一步闡述大陸漂移學說的時候,他的解釋的推動力是潮汐,這是一個很先進的想法,但如果我們只是停留在潮漲潮落從而帶動陸地板塊移動這個階段,是不能感受到這位地理學開創人的先人之處。這樣來說吧,潮汐來自於月球對地球的引力以及地球自轉的慣性,有人說,地球六十億年的歷史,為什麼大陸分離是在這十億年之間發生?在二十億年前地球的自轉速度可能只有四、五個小時,地球飛速的旋轉,月球比現在離我們近的多,從而有巨大的引力控制著當時地球的海水,可能在一天內世界的某個角落十幾次掀起百米的巨浪,當時整個世界是沒有大陸的,由於後面月球離地球越來越遠,對地球的內部構造產生了影響,有了地殼運動,火山噴發造就了最初的大陸,漲落的潮汐對現今的大陸板塊還有著影響,它在以每年0—100毫米的距離或是擠壓或是分離而運動著——如喜馬拉雅山脈及阿爾卑斯山脈與東非大裂谷及貝加爾裂谷。
如今的溫室效應所導致的後果不僅是海平面上升,淹沒低地國家,它跟大陸漂移有著有著很深的聯繫。首先如果南北極冰層融化,海平面上升後會加速大陸板塊的移動。海洋之所以會流動,是因為全球海洋的含鹽量不一樣,從而海洋里的水的密度就有差別,密度大的海水會下沉,密度小的水會上升,上升到上面的海水溫度會增高,從而使整個海洋以不同的方向移動。日料里出名的三文魚,它們就是借著大洋環流從加拿大出發,遊行地球一圈之後再回到加拿大,每年的七月到十月,加拿大佛雷瑟河上游的三文魚迴流景象相當之壯觀,成千上萬隻三文魚逆著太平洋而上,跳過尼亞加拉瀑布,由於阻力很大,三文魚狠狠地撞向急流的瀑布,下游的河水都會被染成紅色。大洋環流加速的後果就是大陸之間的移動速度可能達到100—200毫米,甚至更大,由於地殼運動頻繁,從而地震海嘯會更加頻繁的發生。
在大陸漂移學說之下還有另外兩種假說分支,一種是海底擴張說和板塊構造論,它們大概的意思是大陸板塊的移動不僅僅是潮汐的推動力,由於地殼在不停的運動,海洋深處有新的火山噴發,而新出現的地幔由於不停的上升從而使上層的大陸受到地底地幔的擴張,向別的方向移動,簡單來說,就是下層的大陸把上層的陸地頂開了。不論是現今地理學哪種說法,都基於魏格納當初闡述的大陸是在移動的說法,而魏格納的大陸漂移說也是當今地理學的基礎。
獨立、自由、不妥協。
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