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大陆漂移假说

时间:2022-10-01 百科知识 版权反馈
【摘要】:最终,历史将荣誉授予了一位德国人。在他之前,古生物学家就已发现,在目前远隔重洋的一些大陆之间,古生物面貌有着密切的亲缘关系。这种观点被称为“固定论”,即大陆与海洋是固定不动的。固定论与活动论的争论,与火成论与水成论的争论、渐变论与灾变论的争论一道,被人们称为地质学三大论战。然而正是这些特征,却为大陆漂移说提供了强有力的证据。在二叠纪时,全球只有一个巨大的陆地,他称之为泛大陆。

案例九 大陆漂移假说

【案例呈现】

早在1620年的时候,英国的哲学家、政治家弗朗西斯·培根就在地图上观察到,南美洲东岸和非洲西岸可以很完美地衔接在一起。虽然培根喊出了著名的言语“知识就是力量”,但他不是真正的科学家,他只是将自己关于两块大陆的想法说了出来,而没有试图去寻找证据,来证实两岸曾经是相连的。在培根之前的人们没有想到这一点是情有可原的,因为哥伦布在1492年才发现了美洲,当时的地图错误百出,只是到了培根的时代,大西洋两岸的海岸线才绘制得像模像样。但是培根之后将近300年的时间里,竟然没有一个科学家认真思考过,为什么大洋两岸的陆地竟可以严丝合缝地拼在一起。许多人也许在心里有过疑问,但是却都没有去行动。最终,历史将荣誉授予了一位德国人。

1910年的一天,年轻的德国气象学家魏格纳身体欠佳,躺在病床上。百无聊赖中,他的目光落在墙上的一幅世界地图上,他意外地发现,大西洋两岸的轮廓竟是如此相对应,特别是巴西东端的直角突出部分,与非洲西岸凹入大陆的几内亚湾非常吻合。自此往南,巴西海岸的每一个突出部分,恰好对应非洲西岸同样形状的海湾;相反,巴西海岸的每一个海湾,在非洲西岸就有一个突出部分与之对应。这难道是偶然的巧合?这位青年学家的脑海里突然掠过这样一个念头:非洲大陆与南美洲大陆是不是曾经粘合在一起,也就是说,从前它们之间没有大西洋,到后来才破裂、漂移而分开的?

第二年,魏格纳开始搜集资料,以验证自己的设想。他首先追踪了大西洋两岸的山系和地层,结果令人振奋:北美洲纽芬兰一带的褶皱山系与欧洲北部的斯堪的纳维亚半岛的褶皱山系遥相呼应,暗示了北美洲与欧洲以前曾经“亲密接触”;美国阿巴拉契亚山的褶皱带,其东北端没入大西洋,延至对岸,在英国西部和中欧一带复又出现;非洲西部的古老岩石分布区(早于20亿年)可以与巴西的古老岩石区相衔接,而且二者之间的岩石结构、构造也彼此吻合;与非洲南端的开普勒山脉的地层相对应的,是南美的阿根廷首都布宜诺斯艾利斯附近的山脉中的岩石。

对此,魏格纳作了一个很浅显的比喻。他说,如果两片撕碎了的报纸按其参差的毛边可以拼接起来,且其上的印刷文字也可以相互连接,我们就不得不承认,这两片破报纸是由完整的一张撕开得来的。除了大西洋两岸的证据,魏格纳甚至在非洲和印度、澳大利亚等大陆之间,也发现有地层构造之间的联系,而这种联系都限于中生代之前即2.5亿年以前的地层和构造。看来,报纸的版面规模巨大。

沉浸在喜悦中的魏格纳又考察了岩石中的化石。在他之前,古生物学家就已发现,在目前远隔重洋的一些大陆之间,古生物面貌有着密切的亲缘关系。例如,中龙是一种小型爬行动物,生活在远古时期的陆地淡水中,它既可以在巴西石炭纪到二叠纪形成的地层中找到,也可以在南非的石炭纪、二叠纪的同类地层中找到。而迄今为止,在世界上其他大陆上,都未曾找到过这种动物化石。淡水生活的中龙,是如何游过由咸水组成的大西洋的?

更有趣的是,有一种园庭蜗牛,既发现于德国和英国等地,也分布于大西洋对岸的北美洲。蜗牛素以步履缓慢著称,居然有本事跨过大西洋的千重波澜,从一岸传播到另一岸?当时没有人类发明的飞机和舰艇,甚至连鸟类还没有在地球上出现,蜗牛是怎么过去的?

再来看一看植物化石——舌羊齿,这是一种古代的蕨类植物,广布于澳大利亚、印度、南美、非洲等地的晚古生代地层中,即现代版图中比较靠南方的大陆上。植物没有腿,也不会游泳,如何漂洋过海的?

为解释这些现象,魏格纳之前的古生物学家曾提出“陆桥说”,他们设想在这些大陆之间的大洋中,一度有狭长的陆地或一系列岛屿把遥远的大陆连接起来,植物与动物通过陆桥远涉千万里,到达另外的大陆;后来这些陆桥沉没消失了,各大陆被大洋完全分隔开来。这种观点被称为“固定论”,即大陆与海洋是固定不动的。而魏格纳的解释则是“活动论”的,各大陆之间古生物面貌的相似性,并不是因为它们之间曾有什么陆桥相连,而是由于这些大陆本来就是直接连在一起的,到后来才分裂漂移,各奔东西。固定论与活动论的争论,与火成论与水成论的争论、渐变论与灾变论的争论一道,被人们称为地质学三大论战。作为活动论的先驱,魏格纳一开始几乎是孤军奋战。

古代冰川的分布也支持魏格纳的想法。距今约3亿年前后的晚古生代,在南美洲、非洲、澳大利亚、印度和南极洲,都曾发生过广泛的冰川作用,有的地区还可以从冰川的擦痕判断出古冰川的流动方向。从冰川遗迹分布的规模与特征判断,当时的冰川类型是在极地附近产生的大陆冰川。而且南美、印度和澳大利亚的古冰川遗迹残留在大陆边缘地区,冰川的运动方向是从海岸指向内陆,显然冰川是不会登陆向高处运动的,这说明这些大陆上的古冰川不是源于本地。面对这种古冰川的分布及流向特征,过去的地质学家一筹莫展。然而正是这些特征,却为大陆漂移说提供了强有力的证据。

在魏格纳看来,上述出现古冰川的大陆在当时曾是连接在一起的,整个大陆位于南极附近。冰川中心位于非洲南部,古大陆冰川由中心向四方呈放射状流动,这就很合理地解释了古冰川的分布与流动特征。我们现在看到的冰川向陆地内部运动的表象,其实是因为原来巨大的大陆分裂开来,原来的内陆变成了沿海的缘故。

除古冰川遗迹外,蒸发盐、珊瑚礁等古气候标志,也可用来推断它们形成时的古纬度。古纬度与现在大陆的位置是冲突的,这也说明以前的大陆不在今天所处的地方。

证据似乎已经很充分了。在严谨的科学研究的基础上,魏格纳的代表作《海陆的起源》于1915年问世了。在这本书里,魏格纳阐述了古代大陆原来是联合在一起、而后由于大陆漂移而分开,分开的大陆之间出现了海洋的观点。魏格纳认为,大陆由较轻的含硅铝质的岩石如玄武岩组成,它们像一座座块状冰山一样,漂浮在较重的含硅镁质的岩石如花岗岩之上(洋底就是由硅镁质组成的),并在其上发生漂移。在二叠纪时,全球只有一个巨大的陆地,他称之为泛大陆(或联合古陆)。风平浪静的二叠纪过后,风起云涌的中生代开始了,泛大陆首先一分为二,形成北方的劳亚大陆和南方的冈瓦纳大陆,并逐步分裂成几块小一点的陆地,四散漂移,有的陆地又重新拼合,最后形成了今天的海陆格局。

魏格纳这一“石破天惊”的观点立刻震撼了当时的科学界,招致的攻击远远大于支持。一方面这个假说涉及的问题太宏大了,如若成立,整个地球科学的理论就要重写。必须要有足够的证据,假说的每个环节都要经得起检验;另一方面,魏格纳在大学中获得的是天文学博士学位,主要研究气象,他并非地质学家、地球物理学家或古生物学家。在不是自己的研究领域发表看法,人们对其假说的科学性难免会产生怀疑。

只有魏格纳还孤独地吟唱着自己的诗篇。1930年魏格纳第三次深入格陵兰岛考察气象时,不幸长眠于冰天雪地之中,年仅50岁,他的遗体在第二年夏天才被发现。他离去得早了一点儿,因为德国的一艘科学考察船刚刚从大西洋回国,带来了一个消息,在大西洋中间存在一条很长的洋中脊,那里有巨大的裂谷。凭着魏格纳广博的学识,他将有可能找到解决大陆漂移动力问题的方案,洋底的移动会提供大陆漂移的线索。可惜他与这个消息永远地隔绝了。同许多超越时代的科学家一样,他又出生得早了一点,未能等到他的学说被世人接受的一天。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吧。魏格纳的灵魂被冰封在格陵兰的积雪中,大陆漂移学说则被尘封在图书馆的书架上,无人问津。

——资料来源:《百度百科》

【案例讨论】

1.有人说“大陆漂移说”是直观想象的产物,你怎样看待这一问题?

2.“大陆漂移说”的提出反映了哪些认识论的基本原理?

【案例点评】

魏格纳是德国气象学家和探险家。1912年,他提出了地壳变迁的大胆假说,即“大陆漂移说”。这一理论认为,在两亿年前,地球上只有一块被无边无际的泛海洋所包围的原始泛大陆。这块泛大陆由较轻的固态硅铝层组成,并漂浮在黏性很大的液态硅镁层上。到古生代以后,泛大陆开始破碎,碎块在地球自转和日月潮汐力的作用下,逐渐漂移开来,形成了今天的陆海分布格局。南美洲与非洲本来就是连在一起的,南美洲的东海岸与非洲的西海岸正是它们之间的一道裂痕。

这一石破天惊的理论,立即在科学界炸开了锅。一些学者积极支持,认真求证;多数学者则坚决反对,猛烈抨击。直至1928年在纽约举行的一次地学讨论会上,“大陆漂移说”仍被斥为“荒诞的怪论”、“积木游戏”。两年以后,魏格纳在格陵兰的探险中不幸以身殉职,“大陆漂移说”也从此销声匿迹。

20世纪50年代,随着古地磁学新发现的问世和地球物理勘测技术的广泛应用,许多支持“大陆漂移说”的新证据又一次摆在人们的面前,才使这一学术在沉寂20多年后得以起死回生,重新活跃起来。此后,科学家们沿着“大陆漂移说”的思路,深入研究,创立了“海底扩张说”和“板块构造说”,“大陆漂移说”才彻底站稳了脚跟。“大陆漂移说”的生死沉浮,给了我们多方面的启示。其一,真理的光辉遮挡不住。“大陆漂移说”从创立到得到承认,经历了近半个世纪,经历了无数的责难和攻击,但终究死而复生。其二,实践是检验真理的标准。“大陆漂移说”的生命力在于它产生于实践,并经受了实践的检验。它的出现,本身就是实践成果和理性思维的结晶;它的起死回生,同样得益于实践成果的支持。如果没有20世纪50年代对古地磁的测定和地球物理勘测技术在海底考察中的广泛应用,“大陆漂移说”就可能面临更为严酷的考验,经历更多的挫折。其三,既有的理论不能作为检验新理论的标准。“大陆漂移说”之所以一出生就遭到强烈反对,就是因为当时存在着已成为科学界共识的“大陆均衡说”和“陆桥说”。前者认为地壳只有垂直升降运动,而不可能有水平运动;后者认为在很久以前各大陆之间曾经有过狭窄的“陆桥”,使古代生物可以通过“陆桥”自由来往。那些将“大陆漂移说”斥为怪论的人,正是依据了上述两种理论来作为是非标准。然而,事实证明,这个标准是靠不住的,依据这个标准得出的结论只能是谬误。其四,人数多少也不能作为判断科学是非的标准。科学史已经反复证明,科学真理最早总是掌握在少数人手里,而受到多数人的非议。“大陆漂移说”就是如此。因此,在科学问题上,不能采用少数服从多数的原则,尊重少数、保护少数应是推动科技创新的必然要求。其五,综合分析能力是科学创新的重要素质。作为气象学家的魏格纳,并不具有比地质学家和生物学家更丰富的地质及生物学知识,但他却能把这两方面的知识联系起来,并用新的观念去进行综合分析,所以能创造出全新的理论成果。

总之,魏格纳提出“大陆漂移”说的过程,深刻说明了人的认识是从生动的直观开始,进而达到抽象思维,也就是从感性认识上升到理性认识的过程。

【教学建议】

本案例适用于《马克思主义基本原理概论》之第二章第一节“认识运动的基本规律”部分。

(作者:张本林)

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