2019-2020年《世界地圖引出的發(fā)現(xiàn)》教學(xué)相關(guān)資料之大陸漂移說(shuō)簡(jiǎn)介.doc

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2019-2020年《世界地圖引出的發(fā)現(xiàn)》教學(xué)相關(guān)資料之大陸漂移說(shuō)簡(jiǎn)介 　　解釋地殼運(yùn)動(dòng)和海陸分布﹑演變的學(xué)說(shuō)。大陸彼此之間以及大陸相對(duì)于大洋盆地間的大規(guī)模水平運(yùn)動(dòng)﹐稱為大陸漂移。大陸漂移說(shuō)認(rèn)為﹐地球上所有大陸在中生代以前曾經(jīng)是統(tǒng)一的巨大陸塊﹐稱之為泛大陸或聯(lián)合古陸﹐中生代開(kāi)始﹐泛大陸分裂并漂移﹐逐漸達(dá)到現(xiàn)在的位置。大陸漂移的動(dòng)力機(jī)制與地球自轉(zhuǎn)的兩種分力有關(guān)﹕向西漂移的潮汐力和指向赤道的離極力。較輕硅鋁質(zhì)的大陸塊漂浮在較重的黏性的硅鎂層之上﹐由于潮汐力和離極力的作用使泛大陸破裂并與硅鎂層分離﹐而向西﹑向赤道作大規(guī)模水平漂移。 　　1620年英國(guó)人F.培根提出了西半球曾經(jīng)與歐洲和非洲連接的可能性。1668年法國(guó)R.P.F.普拉賽認(rèn)為在大洪水以前﹐美洲與地球的其他部分不是分開(kāi)的。到19世紀(jì)末﹐奧地利地質(zhì)學(xué)家修斯﹐E.注意到南半球各大陸上的巖層非常一致﹐因而將它們擬合成一個(gè)單一大陸﹐稱之為岡瓦納古陸。1912年魏格納﹐A.L.正式提出了大陸漂移學(xué)說(shuō)﹐并在1915年發(fā)表的《海陸的起源》一書(shū)中作了論證。由于不能更好地解釋漂移的機(jī)制問(wèn)題﹐當(dāng)時(shí)曾受到地球物理學(xué)家的反對(duì)。20世紀(jì)50年代中期至60年代﹐隨著古地磁與地震學(xué)﹑宇航觀測(cè)的發(fā)展﹐使一度沉寂的大陸漂移說(shuō)獲得了新生﹐并為板塊構(gòu)造學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。 　　泛大陸存在及大陸破裂﹑漂移的證據(jù)主要有﹕ 　　①西洋兩岸的海岸線相互對(duì)應(yīng)﹐特別是巴西東端的直角突出部分與非洲西岸呈直角凹進(jìn)的幾內(nèi)亞灣非常吻合。 　　②大西洋兩岸的美洲和非洲﹑歐洲在地層﹑巖石﹑構(gòu)造上遙相呼應(yīng)。例如北美紐芬蘭一帶的褶皺山系與西北歐斯堪的納維亞半島的褶皺山系相對(duì)應(yīng)﹐都屬早古生代造山帶﹔非洲南端和南美阿根廷南部晚古生代構(gòu)造方向﹑巖石層序和所含化石相一致。 　　③相鄰大陸﹐特別是大西洋兩岸古生物群具有親緣關(guān)系。如巴西和南非石炭－二疊系的地層中均含一種生活在淡水或微咸水中的爬行類──中龍化石﹐而迄今為止世界上其他地區(qū)都未曾發(fā)現(xiàn)。又如主要生長(zhǎng)于寒冷氣候條件下的舌羊齒植物化石廣泛分布于非洲﹑南美﹑印度﹑澳大利亞﹑南極洲等諸大陸的石炭－二疊系中。而這些大陸所在的氣候帶卻不相同。 　?、苁考o(jì)－二疊紀(jì)時(shí)在南美洲﹑非洲中部和南部﹑印度﹑澳大利亞都發(fā)生過(guò)廣泛的冰川作用。這些地區(qū)除南美洲和南極洲外﹐目前都處于熱帶或溫帶地區(qū)。與此同時(shí)﹐在北半球除印度以外的廣大地區(qū)并未找到確切的晚古生代冰川遺跡﹐相反卻見(jiàn)到許多暖熱氣候的生物化石。這表明上列出現(xiàn)古冰川的諸大陸在當(dāng)時(shí)曾相連接﹐為一個(gè)統(tǒng)一的大陸。 　?、莠F(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展為大陸漂移提供更直接的證據(jù)﹕精確的大地測(cè)量的數(shù)據(jù)證實(shí)大陸仍在緩慢地持續(xù)水平運(yùn)動(dòng)﹔古地磁的資料表明許多大陸塊現(xiàn)在所處的位置并不代表它初始位置﹐而是經(jīng)過(guò)了或長(zhǎng)或短的運(yùn)移。 　　大陸漂移思想是一種活動(dòng)論﹐它的提出是對(duì)固定論的挑戰(zhàn)﹐并為板塊構(gòu)造學(xué)的建立和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)﹐對(duì)地球科學(xué)的發(fā)展起了很大的推動(dòng)作用。但大陸漂移的機(jī)制問(wèn)題至今依然沒(méi)有解決。 　　大陸漂移說(shuō)的發(fā)展歷程 　　大陸漂移說(shuō)是阿爾弗雷德魏格納（1880—1930）在1912年一篇重要的學(xué)術(shù)論文中提出來(lái)的，并且在幾年后（1915）出版的一部專著中加以發(fā)展和完善。人們幾乎立刻就意識(shí)到了這個(gè)假說(shuō)潛在的革命性質(zhì)，因?yàn)樗髮?duì)地理學(xué)的全部基礎(chǔ)進(jìn)行重新修訂。20世紀(jì)20-30年代間，地理學(xué)家對(duì)大陸運(yùn)動(dòng)的觀念進(jìn)行了廣泛的討論，結(jié)果，反對(duì)意見(jiàn)幾乎是同聲一片。因此，魏格納提出的地球漂移說(shuō)長(zhǎng)期以來(lái)處于我所說(shuō)的理論革命階段，直到SO年代中期，不斷發(fā)現(xiàn)的新證據(jù)才越來(lái)越對(duì)大陸可能運(yùn)動(dòng)的假說(shuō)有利。但直到本世紀(jì)60年代，一場(chǎng)地球科學(xué)革命才真正發(fā)生。 　　歷史分析表明，這場(chǎng)地球科學(xué)革命結(jié)束了長(zhǎng)達(dá)半個(gè)世紀(jì)之久的理論革命狀態(tài)外僅僅是因?yàn)槿藗兠銖?qiáng)接受了一整套已處休眠狀態(tài)或早先被摒棄的觀念或理論。這場(chǎng)科學(xué)革命伴隨著研究地球的新手段和傳播知識(shí)的新技術(shù)的產(chǎn)生而產(chǎn)生。不僅許多地球科學(xué)家沿著非傳統(tǒng)的路線思考，而且，有不少物理學(xué)家也投入了地球科學(xué)的研究之中，并做出了偉大的發(fā)現(xiàn)。因此，最終發(fā)生的地球科學(xué)革命并不僅僅是長(zhǎng)期受到抵制的、作為傳統(tǒng)觀念的一次根本性轉(zhuǎn)變的大陸漂移說(shuō)的簡(jiǎn)單復(fù)活，而且還創(chuàng)立了新的板塊構(gòu)造理論來(lái)描述大陸的漂移說(shuō)的簡(jiǎn)單復(fù)活，而且還創(chuàng)立了新的板塊構(gòu)造理論來(lái)描述大陸的運(yùn)動(dòng)。從某種意義上說(shuō)，魏格納的原始理論并未導(dǎo)致一場(chǎng)科學(xué)革命，但是，最終的科學(xué)革命確實(shí)體現(xiàn)了魏格納理論中大陸運(yùn)動(dòng)這一中心思想和把地表分成兩類地域（陸地和海底）的觀念。 　　這場(chǎng)革命的一個(gè)最突出的特點(diǎn)就是，處在學(xué)科工作中的地理學(xué)家普遍意識(shí)到他們正在經(jīng)歷一場(chǎng)地球科學(xué)革命。許多科學(xué)家撰寫(xiě)文章或?qū)Ｕ摱紡?qiáng)調(diào)了考察大陸和地球的思維方式所發(fā)生變化的革命性質(zhì)；他們寫(xiě)出了標(biāo)題醒目的著作，如《地球科學(xué)中的革命：從大陸漂移說(shuō)到板塊構(gòu)造說(shuō)》（哈拉姆1973）或《地球科學(xué)革命的嚴(yán)峻年代》（格倫1982）。強(qiáng)調(diào)革命性不僅是后來(lái)歷史性或評(píng)論性文章和書(shū)籍的特點(diǎn)，也是地球科學(xué)革命年代中學(xué)術(shù)論文的特點(diǎn)。例如，《科學(xué)》雜志中的一篇頗具新意的學(xué)術(shù)論文（奧普代克1966）的標(biāo)題是“南海深海巖心的古磁研究”，它的副標(biāo)題是“確定地球歷史事件發(fā)生時(shí)間的革命方法”。1970年，在討論“新的一類錯(cuò)誤”期間，J．T.威爾遜聲稱最近關(guān)于地磁逆轉(zhuǎn)的發(fā)現(xiàn)構(gòu)成了地球科學(xué)中的“革命”。在（國(guó)際科學(xué)聯(lián)合會(huì)理事會(huì)的）“上地幔計(jì)劃”（U．M．P．）的最終報(bào)告（1972）中，“U．M．P．實(shí)施期間提出的板塊構(gòu)造的統(tǒng)一概念”被說(shuō)成是地球科學(xué)中的一場(chǎng)“革命”（舒利文1974，343）。 　　20世紀(jì)7O年代發(fā)表的有關(guān)歷史評(píng)述和總結(jié)性著作（主要由母語(yǔ)是英語(yǔ)的科學(xué)家著述）所體現(xiàn)的革命意識(shí)在某種程度上反映了這一事實(shí)；20世紀(jì)60年代大陸漂移和板塊構(gòu)造說(shuō)為人們所接受是與庫(kù)恩1962年出版的《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)》產(chǎn)生的巨大影響分不開(kāi)的。因此，阿蘭考克斯（1973）安東尼哈拉姆（1973）、烏蘇拉馬文（1973）和J．T．威爾遜（1973、1976）在討論和評(píng)述大陸漂移理論的最新發(fā)展時(shí)都特別提到了庫(kù)恩。這場(chǎng)科學(xué)革命還由于在其后的十幾年間出現(xiàn)了一系列出色的歷史著作而引人注目。這些著作有許多本身就是地球科學(xué)家撰寫(xiě)的，其中一些科學(xué)家親自對(duì)這場(chǎng)革命做出了根本性的貢獻(xiàn)。 　　作為對(duì)最近這段歷史的考察結(jié)果，我們現(xiàn)在已經(jīng)知道，弗蘭西斯培根不是大陸運(yùn)動(dòng)觀的創(chuàng)立者（馬文1973）。他僅是指出非洲和秘魯西海岸之間有一種大致的吻合。幾乎兩個(gè)世紀(jì)之后的亞歷山大馮洪堡也沒(méi)有通過(guò)認(rèn)識(shí)大西洋兩邊海岸線之間的相似，從而進(jìn)一步提出兩個(gè)大陸曾經(jīng)是連在一起，以后才分開(kāi)的。但是，1859年，居住在巴黎的美國(guó)人安東尼奧斯尼德－佩雷格里尼用法文寫(xiě)的名為《創(chuàng)世紀(jì)及其未解之謎》這本邊緣書(shū)中，首次提出了原始大陸分裂和組成部分移動(dòng)的思想。有人還宣稱，奧地利地質(zhì)學(xué)家愛(ài)德華蘇斯是大陸漂移說(shuō)的早期倡導(dǎo)者，正如馬文（1973）所指出的，這個(gè)看法是完全錯(cuò)誤的。但是蘇斯在20世紀(jì)初確實(shí)曾提出最初有兩塊古生代大陸，“亞特蘭蒂斯”（位于北大西洋）和岡瓦納大陸（在南大西洋）。他把后者命名為岡瓦納，這是印度中部地區(qū)（鞏德人居住地）。蘇斯像19世紀(jì)一些先驅(qū)一樣，認(rèn)為我們現(xiàn)在的大陸是更大的原始大陸的遺跡，其碎片已沉沒(méi)到海底盆地。但他并沒(méi)有提出原始大陸的分裂過(guò)程，因而也就沒(méi)有建立我們今天所理解的大陸漂移思想（馬文1973，58）。 　　一個(gè)更能說(shuō)明問(wèn)題的例子是美國(guó)地質(zhì)學(xué)家F．B．泰勒。他在1910年發(fā)表了長(zhǎng)篇論文，首次提出了一個(gè)具有內(nèi)在邏輯性的、連貫一致的假說(shuō)，這個(gè)假說(shuō)包含了某種我們今天所理解的大陸漂移說(shuō)的成份（哈拉姆1973，3）。這個(gè)假說(shuō)最早是在1898年出版的一本小冊(cè)子中闡述的，但泰勒的理論主要是依據(jù)天文學(xué)，而不是地理學(xué)或地質(zhì)學(xué)。他假設(shè)很久以前地球俘獲了一顆彗星，它后來(lái)成了今天的月亮。這場(chǎng)天文學(xué)事件增大了地球的旋轉(zhuǎn)速度，產(chǎn)生了更大的潮汐力，這兩種作用的合力將大陸從極地拉開(kāi)。在他1910的論文中以及后來(lái)的出版物中，泰勒用地質(zhì)學(xué)證據(jù)（愛(ài)爾德雷季1976，271）進(jìn)一步完善了他的大陸運(yùn)動(dòng)的論點(diǎn)，但是這些沒(méi)有引起地質(zhì)學(xué)界的普遍重視（馬文1973，63－64）。1911年，另一位美國(guó)人，H．B．貝克爾指出，存在一種由宇宙力包括太陽(yáng)系行星的攝動(dòng)引起的大陸移動(dòng)（同上，65）。當(dāng)魏格納出版他的著作時(shí)，他總結(jié)了許多前人的工作，有一段詳細(xì)討論了泰勒的貢獻(xiàn)。但是魏格納兩次宣稱他“僅僅是在漂移理論的基本輪廓已經(jīng)形成時(shí)，才了解到泰勒所做的這些工作”（同上，8－10）。在這部著作的最后一版（1962中，魏格納在歷史回顧部分中又加上了一些新的人名。他在這一版中寫(xiě)道：“我還在F．B．泰勒1910年的著作中發(fā)現(xiàn)了與我的理論非常相似的觀點(diǎn)”。 　　魏格納的大陸運(yùn)動(dòng)理論 　　地質(zhì)學(xué)家和地球物理學(xué)家開(kāi)始對(duì)大陸漂移假說(shuō)進(jìn)行認(rèn)真的討論是在A．魏格納的著作出版以后。從所受的教育和個(gè)人職業(yè)看，魏格納并不是一個(gè)地質(zhì)學(xué)家，而是天文學(xué)家和氣象學(xué)家（他的博士論文是天文學(xué)史方面的），魏格納的學(xué)術(shù)生涯先是在馬爾堡謀得了一個(gè)天文學(xué)和氣象學(xué)的職位，后來(lái)在格蘭茲獲得了一個(gè)氣象學(xué)和地球物理學(xué)教授的職務(wù)（1924-1930），在二、三十歲時(shí)，他一直在格陵蘭進(jìn)行氣象考察。1930年，在第三次探險(xiǎn)時(shí)，他獻(xiàn)出了生命。按照曾與魏格納一起進(jìn)行第一次考察的勞格科赫的說(shuō)法，大陸漂移思想是魏格納在觀察海水中冰層的分解時(shí)形成的。但是魏格納自己只是說(shuō)，大約是在1910年的圣誕節(jié)期間，他突然被大西洋兩邊海岸極度的相似和吻合所震驚，而這一點(diǎn)啟發(fā)他思考大陸橫向運(yùn)動(dòng)的可能性。 　　很明顯，魏格納當(dāng)時(shí)并沒(méi)有認(rèn)真地看待這一思想，反而認(rèn)為“這是不可能的”而放棄了（魏格納1924，5；1962，1）。但他確實(shí)在第二年秋天開(kāi)始建立他的大陸運(yùn)動(dòng)假說(shuō)。他說(shuō)他當(dāng)時(shí)“相當(dāng)偶然地”讀到了“一篇描述非洲和巴西古生代地層動(dòng)物相似性的文獻(xiàn)摘要”（馬文1973，66）。在這篇摘要中，大西洋兩岸遠(yuǎn)古動(dòng)物化石的相同或相似被用來(lái)證明當(dāng)時(shí)非常流行的、非洲和巴西之間存在陸橋的說(shuō)法。例如，蛇很顯然不能渡過(guò)浩瀚的大西洋。因此，在南大西洋兩岸發(fā)現(xiàn)同樣的或十分相似的蛇化石，就證明很久以前的南美洲和非洲之間存在一條陸路通道的可能性是相當(dāng)大的。如果換一種相反的解釋，即假設(shè)在這兩個(gè)地區(qū)的大部分土地上存在極其相似但又是相對(duì)獨(dú)立的生物進(jìn)化過(guò)程，而這是完全不可能的。 　　魏格納對(duì)化石的相似性的印象非常深刻，但他不同意這兩塊大陸曾由某種形式的陸橋或由現(xiàn)已沉沒(méi)的大陸聯(lián)結(jié)起來(lái)的假說(shuō)。因?yàn)檫@些假設(shè)需要進(jìn)一步對(duì)這些陸地或陸橋的沉沒(méi)或崩解做出解釋，而對(duì)于這些不存在任何科學(xué)證據(jù)。當(dāng)然，大陸之間確有陸橋存在，如巴拿馬地峽和曾存在過(guò)的白令地峽，但沒(méi)有真正可靠的證據(jù)證明古代跨越南大西洋的陸橋。作為一種替代性的理論，魏格納把他早年關(guān)于大陸漂移的可能性的思想重新發(fā)掘出來(lái)，并且按照他的說(shuō)法，把原來(lái)純粹是“幻想的和非實(shí)際的”、“沒(méi)有任何地球科學(xué)意義的、只是一種拼圖游戲似的奇思異想，上升有效的科學(xué)概念。魏格納在1912年的一次地質(zhì)學(xué)會(huì)議上，引用了各種支持證據(jù)，對(duì)他的假說(shuō)作了進(jìn)一步的發(fā)展，概括并總結(jié)了他的成果。他最初的兩篇論文在當(dāng)年的晚些時(shí)候發(fā)表。1915年他發(fā)表了專題論文《大陸和海洋的起源》（Die Entstehung der kontinente und Ozeane）。魏格納在這部著作中，詳細(xì)羅列了他所發(fā)現(xiàn)的所有支持大陸漂移說(shuō)的證據(jù)。該著作的修訂本于1920、1922和1929年陸續(xù)出版，并被譯成英文、法文、西班牙文和俄文。在譯自1922年德文第三版的英譯本（1924）中，魏格納的表述“Die Verschiebung der kontinente”被準(zhǔn)確地譯為“大陸位移”，但很快就被普遍使用的術(shù)語(yǔ)“大陸漂移”所取代。 　　魏格納將自己的論點(diǎn)建立在地質(zhì)學(xué)和古生物學(xué)論據(jù)的基礎(chǔ)上，而不僅僅是海岸的高度吻合，他著重強(qiáng)調(diào)大西洋兩岸地質(zhì)學(xué)的相似性。在他的著作的最后一版中，他引用了來(lái)自古氣象學(xué)的證據(jù)。1924年，他還與科本合作撰寫(xiě)了一部關(guān)于古氣象學(xué)的專著，并由此推論地球的極地始終是在遷移的（要詳細(xì)了解魏格納關(guān)于地理學(xué)、地質(zhì)學(xué)、生物學(xué)、古氣象學(xué)、古生物學(xué)方面的論點(diǎn)和論據(jù)，請(qǐng)參閱哈蘭1973年出版的著作的第2章）。魏格納認(rèn)為，在中生代并一直延續(xù)到不太遙遠(yuǎn)的過(guò)去。曾存在過(guò)一個(gè)巨大的總陸地或原始大陸，他將其稱為“龐哥”（Pangaea）。這塊原始大陸后來(lái)破裂，龐哥碎片的分裂、位移，逐漸形成了我們今天所處的各大陸的格局。他認(rèn)為，大陸漂移（或稱運(yùn)動(dòng)、移動(dòng)）的兩個(gè)可能的原因是：月亮產(chǎn)生的潮汐力和“極地漂移”力（pohlflucht），即由于地球自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的一種離心作用。但是，魏格納懂得，大陸運(yùn)動(dòng)的起因這一難題的真正答案仍有待繼續(xù)尋找。他在他的著作（1962，66）中寫(xiě)道，大陸漂移理論中的牛頓還沒(méi)有出現(xiàn)。這話與當(dāng)年居維葉、范托夫和其他一些人的心態(tài)是多么的相似。他承認(rèn)，“漂移力這一難題的完整答案，可能需要很長(zhǎng)時(shí)間才能找到”?，F(xiàn)在看來(lái)，魏格納最根本也是最富創(chuàng)造力的貢獻(xiàn)在于，他首次提出大陸和海底是地表上的兩個(gè)特殊的層殼，它們?cè)趲r石構(gòu)成和海拔高度上彼此不同這樣一個(gè)概念。在魏格納所處的時(shí)代，大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為，除了太平洋以外，各大洋都有一個(gè)硅鋁層海底。魏格納的基本思路后來(lái)為板塊構(gòu)造說(shuō)所證實(shí)。 　　盡管魏格納的大陸漂移理論長(zhǎng)時(shí)間處于理論革命階段，但這并不意味著他的思想沒(méi)有引起注意或沒(méi)有追隨者。事實(shí)上，當(dāng)時(shí)的情況遠(yuǎn)非如此！20世紀(jì)20年代，國(guó)際科學(xué)界就此展開(kāi)了一系列全球性的激烈論戰(zhàn)。1922年4月16日，在影響巨大的《自然》雜志（vol．109，p．200）上，發(fā)表了一篇未署名文章，對(duì)魏格納著作的第二版（1920）進(jìn)行了評(píng)論。這篇文章詳細(xì)概括了魏格納理論的基本觀點(diǎn)，并希望這部著作的英文本能早日面世?！翱紤]到許多地質(zhì)學(xué)家持強(qiáng)烈的反對(duì)意見(jiàn)”，文章的作者指出，如果魏格納的理論最終被證實(shí)，將會(huì)發(fā)生一場(chǎng)與“哥白尼時(shí)代天文學(xué)觀念的變革”相似的“思想革命’（P．203）。一位名叫O．巴辛的人，在聽(tīng)了魏格納的一次演講后，在德國(guó)最重要的科學(xué)雜志《自然科學(xué)》（1921，219－220）上的一篇文章中寫(xiě)道，在柏林地理學(xué)會(huì)聽(tīng)過(guò)魏格納演講的人，“都絕對(duì)地被征服了”，魏格納的理論得到了“普遍贊同”，盡管在隨后的討論中有過(guò)一些小心的反對(duì)意見(jiàn)和善意的警告。巴辛的結(jié)論是：“沒(méi)有反對(duì)魏格納的充分理由，但是，在理論得到毫無(wú)保留地接受以前，還必須找到更加堅(jiān)實(shí)可靠的證據(jù)?！? 　　在英國(guó)《地質(zhì)學(xué)雜志》1922年8月號(hào)的一篇評(píng)論中則出現(xiàn)了完全不同的聲音，在這篇文章中，菲利普賴克直率地指出，魏格納“不是在探求真理，而是在為一種理由辯護(hù)，而對(duì)反對(duì)這一理論的事實(shí)和論點(diǎn)置之不理”。在美國(guó)，《地理學(xué)評(píng)論》1922年10月號(hào)上發(fā)表了H．F．雷德的文章，他尖刻地指出，他所了解的所有事實(shí)無(wú)不是對(duì)大陸漂移和極地遷移理論的致命打擊。在同一年秋天，大陸漂移說(shuō)也成了英國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)年會(huì)上探討和爭(zhēng)論的主題。公開(kāi)發(fā)表的由W．B．懷特撰寫(xiě)的年會(huì)報(bào)告將這一事件描述成“活躍的也是毫無(wú)結(jié)果的”。但是，1922年3月16日的《曼徹斯特衛(wèi)報(bào)》發(fā)表了F，E．維斯教授的《大陸移動(dòng)：新的理論》這一署名文章。維斯指出，魏格納的理論“對(duì)于地理學(xué)和地質(zhì)學(xué)都是極為重要的”，“對(duì)于生物科學(xué)也大有禆益”。他最后總結(jié)說(shuō)，這一理論“是一個(gè)極好的科學(xué)假說(shuō)，它將大大激發(fā)進(jìn)一步的探究”。 　　20世紀(jì)20年代有關(guān)大陸漂移的主要科學(xué)事件，是1926年由美國(guó)石油地質(zhì)學(xué)家協(xié)會(huì)在俄克拉何馬州的圖爾薩召開(kāi)的一次辯論會(huì)，會(huì)議論文集《大陸漂移理論：魏格納關(guān)于陸地起源和運(yùn)動(dòng)的論文集》于1928年出版。出席那次辯論會(huì)的有魏格納本人和F．B．泰勒，其他11位與會(huì)者中，有8位美國(guó)人和3位歐洲人。會(huì)議主席，荷蘭地質(zhì)學(xué)家，馬蘭德石油公司副總裁W．格拉赫特為這本文集寫(xiě)了支持大陸漂移說(shuō)的長(zhǎng)篇序言和駁斥反對(duì)意見(jiàn)的后記。這兩篇文章占據(jù)了該文集一半以上的篇幅。一些與會(huì)者（耶魯大學(xué)的C．R．郎格維爾，都柏林大學(xué)的J．喬里，德?tīng)柗蛱卮髮W(xué)的G．A．F．莫蘭格拉夫，格拉斯哥大學(xué)的J．W．格利高里，霍普金斯大學(xué)的小約瑟夫T．辛格瓦爾德）對(duì)這個(gè)理論深表懷疑，但他們的態(tài)度是寬容的，而另一些人（斯坦福大學(xué)的貝萊威利斯，芝加哥大學(xué)的羅林T．錢伯林，美國(guó)海岸和大地測(cè)量局的威廉玻維，霍普金斯大學(xué)的愛(ài)德華.貝利則極力堅(jiān)持他們提出的相反的地質(zhì)學(xué)論據(jù)，并且故意用一種偽科學(xué)的和錯(cuò)誤的方法為他們自己進(jìn)行辯護(hù)，他們還以嘲諷的口吻宣稱，他們的作法與魏格納的思維方式和著述風(fēng)格是完全一致的。從今天占優(yōu)勢(shì)的觀點(diǎn)反過(guò)來(lái)看，這些批評(píng)中充滿的仇視和惡意的情緒是耐人尋味的。很顯然，魏格納確實(shí)已經(jīng)向地球科學(xué)和牢固的傳統(tǒng)信仰的基礎(chǔ)發(fā)起了正面攻擊。 　　魏格納假說(shuō)在諸多方面招致反對(duì)。首先，它直接反對(duì)幾乎所有地質(zhì)學(xué)家和地理學(xué)家的傳統(tǒng)思想。這些人從懂事時(shí)起受到的一直就是舊有理論的教育，這種理論認(rèn)定大陸是靜止的，地表是固定不動(dòng)的。大陸漂移說(shuō)則認(rèn)為，陸地之間存在一種相對(duì)的橫向運(yùn)動(dòng)。這個(gè)大膽的設(shè)想就像伽利略時(shí)代的哥白尼學(xué)說(shuō)一樣，在世人眼中是荒謬的“異端”’“。其次，新的假說(shuō)認(rèn)為，對(duì)于最膚淺的觀察者來(lái)說(shuō)，地球顯然是剛性的，而事實(shí)并非如此。不過(guò)，魏格納的假說(shuō)也由此帶來(lái)了新的問(wèn)題，正如地球物理學(xué)家哈杰弗里斯等人很早就指出的，大陸漂移似乎需要巨大的、幾乎無(wú)法想像的動(dòng)力，它遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)魏格納本人提出的潮汐力和極地漂移力。爭(zhēng)論的焦點(diǎn)似乎可以用形象的語(yǔ)言加以描繪：“脆弱的陸地之舟，航行在堅(jiān)硬的海床上”（見(jiàn)格倫1982，5），一般人都認(rèn)為，這顯然是不可能的。 　　在科學(xué)史上，對(duì)新理論的提出者往往進(jìn)行懷有偏見(jiàn)的指責(zé)，試圖將已開(kāi)始的科學(xué)革命扼殺在萌芽狀態(tài)，不幸是一種普遍現(xiàn)象。不僅魏格納的方法受到攻擊，而且因?yàn)樗麤](méi)有專業(yè)文憑，不是地質(zhì)學(xué)家，而是一位德國(guó)氣象學(xué)家，因此，他被拒絕參加地質(zhì)學(xué)會(huì)議，耶魯大學(xué)古生物學(xué)名譽(yù)教授查理舒克特（1982，140），把大陸漂移假說(shuō)稱為“德國(guó)理論”，而且，他以明顯贊同的態(tài)度引用P．特邁（法國(guó)地質(zhì)勘探局局長(zhǎng)）的話說(shuō)：魏格納的理論僅僅是“一個(gè)漂亮的夢(mèng)，一個(gè)偉大詩(shī)人的夢(mèng)”，當(dāng)人們?cè)噲D擁抱它時(shí)，將發(fā)現(xiàn)“他得到的只是一堆泡沫和一縷清煙”。而且在舒克特看來(lái)，“魏格納的歸納太輕率了，根本不考慮地質(zhì)學(xué)的全部歷史”（p．139），他只是一個(gè)局外人，一個(gè)在古生物或地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域中沒(méi)有做過(guò)任何實(shí)際工作的人。舒克特?cái)喽ǎ骸耙粋€(gè)門外漢把他掌握的事實(shí)從一個(gè)學(xué)科移植到另一個(gè)學(xué)科，顯然不會(huì)獲得正確的結(jié)果”。 　　魏格納被拒絕——至少部分是因?yàn)樗皇堑刭|(zhì)學(xué)“俱樂(lè)部”的成員，這一點(diǎn)已經(jīng)被文獻(xiàn)所證實(shí)。哈杰弗里斯在攻擊魏格納的理論，證據(jù)和科學(xué)方法時(shí)，宣稱“魏格納基本上是個(gè)氣象學(xué)家。”1944年，切斯特R。郎格維爾在《美國(guó)科學(xué)雜志》（vol．242，p．229）上的一篇文章中虛偽地指出：“仁愛(ài)的評(píng)論家們指出”，魏格納的前后不一致和種種疏忽“可以得到寬容，因?yàn)樗皇堑刭|(zhì)學(xué)家”。更有甚者，直到1978年，喬治伽羅德辛普森（1978，272）還一再重復(fù)他早年的觀點(diǎn)，認(rèn)為“魏格納的大部分古生物和生物學(xué)依據(jù)，要么是歧義的，要么是完全錯(cuò)誤的?！彼肛?zé)魏格納（這個(gè)“德國(guó)氣象學(xué)家”）竟然敢涉足他“沒(méi)有第一手知識(shí)”的領(lǐng)域。 　　20世紀(jì)30-40年代，大多數(shù)地質(zhì)學(xué)家都贊同杰弗里斯在其頗有影響的著作《地球》第3版（1952）中所表述的觀點(diǎn)：“30年代為大陸漂移說(shuō)進(jìn)行的辯護(hù)，沒(méi)有產(chǎn)生經(jīng)得起檢驗(yàn)的理論”。保守的地質(zhì)學(xué)家和古生物學(xué)家甚至把大陸漂移的觀點(diǎn)用作課堂上“解悶的笑料”。哈佛大學(xué)古生物學(xué)教授帕西E。雷蒙德，告訴他的學(xué)生，泥盆紀(jì)的瓣鰓綱斧足動(dòng)物有一半在美國(guó)發(fā)現(xiàn)而另一半在愛(ài)爾蘭發(fā)現(xiàn)。這兩部分“吻合的相當(dāng)好”，因而肯定是“同一瓣鰓綱斧動(dòng)物的兩半，這是被魏格納的假說(shuō)將其在更新世一分為二的”（馬文1973，106）。 　　然而，本世紀(jì)20－30年代，支持魏格納的也大有人在。哈佛大學(xué)的雷金納德A．戴利贊同大陸漂移的基本思想，盡管他不是嚴(yán)格的魏格納派，而且他本人有一次也說(shuō)過(guò)魏格納是“一個(gè)德國(guó)氣象學(xué)家”。戴利提出了他自己的大陸運(yùn)動(dòng)學(xué)說(shuō)，現(xiàn)在看來(lái)這一學(xué)說(shuō)已經(jīng)有些“接近現(xiàn)行的板塊構(gòu)造模型之門了”（馬文1973，99）。在他那本《我們這顆運(yùn)動(dòng)的地球》（1926）一書(shū)的扉頁(yè)上，戴利寫(xiě)下了“Eppur si Muove”——這是伽利略在被迫放棄他一直信仰的哥白尼的地動(dòng)說(shuō)時(shí)所說(shuō)過(guò)的一句辯解的話。（“Eppur si Muove”意思是“地球仍在運(yùn)動(dòng)”）。 　　20年代，魏格納觀點(diǎn)的主要支持者之一是瑞士諾伊夏特地質(zhì)學(xué)院的創(chuàng)始人和院長(zhǎng)埃米爾阿崗德。1922年，在第一次世界大戰(zhàn)結(jié)束后的第一次國(guó)際地質(zhì)學(xué)會(huì)議上，阿崗德勇敢地站出來(lái)支持魏格納提出的“亞洲板塊構(gòu)造”的基本思想，阿崗德不僅收集并整理了大量支持魏格納學(xué)說(shuō)的論據(jù)，而且在劃分魏格納的“運(yùn)動(dòng)說(shuō)”和傳統(tǒng)的“固定說(shuō)”的界限方面作了有益的工作。他宣稱，“固定說(shuō)不是一種理論，而是對(duì)幾種粗糙理論的消極拼湊”（阿崗德-卡洛茲1977，125）。盡管阿崗德確定無(wú)疑地贊成“運(yùn)動(dòng)說(shuō)”并列舉了支持這個(gè)學(xué)說(shuō)豐富且詳細(xì)的證據(jù)，但他不得不承認(rèn)：“對(duì)產(chǎn)生大陸漂移的力，目前我們還一無(wú)所知”（p．162）。 　　為年代魏格納的兩個(gè)主要支持者是亞瑟霍爾姆斯（許多人認(rèn)為他是“本世紀(jì)英國(guó)最偉大的地質(zhì)學(xué)家”）（哈拉姆1973，125）和南非地質(zhì)學(xué)家亞歷山大杜托依特。1928年那部美國(guó)大陸漂移論文集出版時(shí)，霍爾姆斯接受了大陸漂移說(shuō)，并在1928年9月號(hào)的《自然》雜志上發(fā)表了一篇評(píng)述該論文集的文章。他在文章中指出：“所有反對(duì)意見(jiàn)……主要是針對(duì)魏格納本人而不是他的基本觀點(diǎn)”。他還指出，“當(dāng)人們似乎發(fā)表完了所有觀點(diǎn)之后，接著又出現(xiàn)了比泰勒和魏格納已提出的更強(qiáng)有力的證據(jù)支持大陸漂移說(shuō)?！被魻柲匪共坏邮芰舜箨戇\(yùn)動(dòng)的一般觀點(diǎn)并成為大陸漂移說(shuō)在英國(guó)的主要辯護(hù)人，而且，他還提出了新的產(chǎn)生漂移運(yùn)動(dòng)的力學(xué)原因。按照他的見(jiàn)解，地幔（地球緊臨地殼下的那一部分）中熔巖的對(duì)流運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致山脈的形成和大陸的漂移（馬文1973，103；哈拉姆1973，26）。杜托依特生活于約翰內(nèi)斯堡，像烏蘇拉馬文（1973，107）提醒我們的那樣，“生活在古代岡瓦納大陸的中心，那片大陸的漂移證據(jù)最為充分，”他在一本名為《我們奇妙的地球》（1973）（副標(biāo)題是“大陸漂移假說(shuō)”）的書(shū)中總結(jié)了自己的觀點(diǎn)。這本書(shū)的獻(xiàn)辭是，“紀(jì)念魏格納及其他對(duì)我們地球地質(zhì)學(xué)作出的卓越貢獻(xiàn)”，在這部書(shū)中，杜托依特提出了一個(gè)于魏格納學(xué)說(shuō)略有不同的地球理論（見(jiàn)馬文1973，107－110；哈拉姆1973，3O－36），例如，杜托依特提出，原始大陸并非像魏格納所說(shuō)的只有一個(gè)——龐哥，而是有兩個(gè)，即北半球的“勞洛細(xì)亞和南半球的岡瓦納”。 　　杜托依特把反對(duì)魏格納假說(shuō)的原因歸結(jié)為兩個(gè)因素：一是缺乏令人滿意的產(chǎn)生漂移的力學(xué)機(jī)制；二是“頑固的保守主義”，他認(rèn)為后者是整個(gè)地質(zhì)學(xué)史中的一個(gè)特點(diǎn)。然而，杜托依特十分清楚，接受大陸漂移說(shuō)意味著要“重修我們?nèi)康慕炭茣?shū)，不僅是地質(zhì)學(xué)的，而且還包括古地理學(xué)，古氣象學(xué)和地球物理學(xué)的教科書(shū)”（P．5）。他說(shuō)，毫無(wú)疑問(wèn)，“漂移說(shuō)體現(xiàn)了一個(gè)偉大而又根本的真理”，而泰勒和魏格納提出了一個(gè)“革命性”的假說(shuō)（p．Vii）。 　　杜托依特并不是唯一將魏格納的理論看作是“革命性”的人。1921年《自然科學(xué)》雜志上的撰文者，1922年《自然》雜志上未署名的評(píng)論者，1922年F．E．維斯，1926年，凡德格拉赫特以及其他一些朋友和敵手，都使用過(guò)這一術(shù)語(yǔ)。戴利（1926，260）把大陸漂移理論說(shuō)成是“新的令人驚異的解釋”，許多地質(zhì)學(xué)家認(rèn)為它過(guò)于離奇，甚至是驚人的，是一個(gè)“革命性的觀念”。菲利普賴克也暗示過(guò)魏格納觀點(diǎn)的新奇性和革命性，他曾指出，“陸地運(yùn)動(dòng)對(duì)于我們來(lái)說(shuō)，猶如地球運(yùn)動(dòng)對(duì)于我們的祖先一樣不可思議”（1922，338）。在《地質(zhì)學(xué)雜志》1928年發(fā)表的一篇評(píng)述《圖爾薩論文集》的文章中，賴克明確地使用了魏格納的“革命性理論”這樣的用語(yǔ)。 　　魏格納自己十分清楚，他的新觀念具有潛在的革命性。1911年，也就是在他公開(kāi)發(fā)表他的新觀點(diǎn)的前一年，魏格納寫(xiě)信給他的同行、教師W．科本。他寫(xiě)道，為什么我們“猶豫不決，不愿放棄舊觀點(diǎn)？”“為什么人們極力阻止新的觀念達(dá)十年甚至三十年之久？也許就因?yàn)樗歉锩缘?？”接著他為他的反?wèn)附上了大膽而又簡(jiǎn)單的答案：“我認(rèn)為舊觀念的壽命不會(huì)超過(guò)十年了”！ 　　由于大陸漂移說(shuō)的革命性質(zhì)，必須有比通常更為有力的證據(jù)才能使得這一理論獲得科學(xué)家共同的支持。要使任何根本性的或徹底的變革為科學(xué)界所接受，要么必須有無(wú)懈可擊或無(wú)可辯駁的證據(jù)，要么必須有超過(guò)一切現(xiàn)有理論的明顯的優(yōu)越性。顯然，在本世紀(jì)20-30年代，魏格納的理論尚不具備上述兩個(gè)條件。事實(shí)上，直到50年代以后才找到了這種“無(wú)懈可擊”的證據(jù)。而且，接受魏格納的觀點(diǎn)就意味著必須對(duì)全部的地質(zhì)科學(xué)進(jìn)行徹底的重構(gòu)。顯然，在缺乏無(wú)可辯駁的證據(jù)的情況下，人們當(dāng)然不愿意這樣做。芝加哥大學(xué)地質(zhì)學(xué)家R．T．錢伯林在1926年美國(guó)石油地質(zhì)學(xué)家協(xié)會(huì)會(huì)議論文集中寫(xiě)道，在美國(guó)地質(zhì)學(xué)會(huì)1922年召開(kāi)的一次會(huì)議上，他曾經(jīng)聽(tīng)到這樣的說(shuō)法：“如果我們接受魏格納的假說(shuō)，我們就必須忘掉過(guò)去七十年中的全部知識(shí)并且一切從頭開(kāi)始。”現(xiàn)在看來(lái)，這種說(shuō)法是完全正確的。我們應(yīng)當(dāng)注意到，錢伯林的話在四十年后又在不同的意義上被重新提了出來(lái)。1968年，圖佐威爾遜（1968a，22）在一部著作中寫(xiě)道：“既然地球確實(shí)是以緩慢的方式運(yùn)動(dòng)著的活躍的天體，而我們非要把它看作是基本上靜止不動(dòng)的，那么我們就必須徹底修改我們以往的全部理論和全部教科書(shū)，從全新的觀念開(kāi)始，建立一門全新的科學(xué)。” 　　哈拉姆（1973，110）在試圖解釋為什么魏格納沒(méi)有為大陸漂移說(shuō)提供令人滿意的力學(xué)機(jī)制——這普遍被認(rèn)為是“接受魏格納假說(shuō)的最大障礙”——時(shí)指出“引力理論、地磁學(xué)和電學(xué)在得到滿意的解釋以前很長(zhǎng)一段時(shí)間就為人們普遍接受了?！彼终f(shuō)，在地質(zhì)學(xué)中，盡管對(duì)“潛在原因”沒(méi)有得到共識(shí)，但這并沒(méi)有妨礙“前冰川時(shí)期存在”這一假說(shuō)為人們普遍接受。然而，J．T．威爾遜（1964，4）爭(zhēng)辯說(shuō)，“人們?cè)跐M意地解釋某種現(xiàn)象（如地磁場(chǎng)）或過(guò)程（如暴風(fēng)雨）之前，并不總是樂(lè)于承認(rèn)這些現(xiàn)象或過(guò)程的存在的?！标P(guān)于這一點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步作些說(shuō)明。R．勞丹明智地指出，大陸漂移的“力學(xué)機(jī)制”問(wèn)題與“引力理論、地磁學(xué)和電學(xué)”或“暴風(fēng)雨的存在”有很大的不同。在大陸漂移說(shuō)中，問(wèn)題“并不僅僅在于缺乏力學(xué)機(jī)制或原因，”（勞丹19782；古廷1980，288）而是“全部可以想像得出力學(xué)機(jī)制都嚴(yán)重地沖擊著物理學(xué)的理論?！倍?，目前已經(jīng)建立了有關(guān)地球及其內(nèi)部自然現(xiàn)象的理論且為人們廣為接受，它們能夠完善而合理地解釋大部分已經(jīng)觀察到的現(xiàn)象。 　　S．K．郎肯（1980，193）通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，盡管在50年代或更早的時(shí)候，“人們普遍認(rèn)為，缺乏力學(xué)機(jī)制是大陸漂移說(shuō)的地質(zhì)學(xué)或古生物學(xué)證據(jù)被接受的主要障礙，”然而在今天，“板塊構(gòu)造理論卻在沒(méi)有普遍認(rèn)可的物理學(xué)機(jī)制的情況下被人們接受了?！彼?980年前后指出，“板塊運(yùn)動(dòng)的力學(xué)本質(zhì)問(wèn)題，”是“當(dāng)代地球物理學(xué)家們面臨的最重要的挑戰(zhàn)?！? 　　魏格納理論的改造 　　現(xiàn)在看來(lái)，由于我們親眼目睹了這場(chǎng)革命的全過(guò)程，因而很容易發(fā)現(xiàn)，把理論革命與現(xiàn)行革命兩個(gè)階段區(qū)分開(kāi)來(lái)的是兩個(gè)根本性的突破。第一個(gè)突破是，積累了大量新的、令人信服的表明大陸和海底確實(shí)存在著相對(duì)運(yùn)動(dòng)的證據(jù)。這些證據(jù)比海岸線的吻合。甚至比大洋兩岸地質(zhì)學(xué)和生態(tài)學(xué)的符合，以及植物和動(dòng)物化石的相似要優(yōu)越許多許多。第二個(gè)突破是，理論的根本性的重構(gòu)，致使基本觀念發(fā)生了重大變革，并由此產(chǎn)生了這樣一個(gè)問(wèn)題：這場(chǎng)最終完成了的革命是否可以公正地看作就是那場(chǎng)企求了近半個(gè)世紀(jì)而一直沒(méi)有成功的革命？這一情形與所謂的哥白尼革命有許多相似之處。這場(chǎng)在伽利略和開(kāi)普勒的推動(dòng)下，最后由牛頓完成的革命，僅僅保留了哥白尼最一般的天文學(xué)觀念，即地球運(yùn)動(dòng)而太陽(yáng)靜止的觀念，而摒棄了哥白尼宇宙學(xué)的基本特征。同樣，地球科學(xué)革命僅僅保留了魏格納的最一般的思想，即大陸之間可以有相互運(yùn)動(dòng)，而放棄了魏格納理論的基本特征——由硅組成的大陸單獨(dú)或分開(kāi)在海洋地殼上運(yùn)動(dòng)，而海洋地殼密度更大的殼層則固定不動(dòng)。 　　目前的最新觀點(diǎn)是這樣的：覆蓋在地球表面的巨大板塊在運(yùn)動(dòng)著，其中有的板塊會(huì)帶動(dòng)大陸或部分大陸和海底一道運(yùn)動(dòng)。因此，整塊大陸運(yùn)動(dòng)的理論被另一種不同的理論所取代。新的理論指出，陸地運(yùn)動(dòng)不過(guò)是地殼內(nèi)部劇烈運(yùn)動(dòng)的表觀現(xiàn)象。在這種因果聯(lián)系過(guò)程中，魏格納假說(shuō)中列舉的“極地漂移力”和“潮汐力”變得毫無(wú)意義了。 　　50年代的新證據(jù)首先來(lái)自古磁學(xué)和地磁學(xué)的研究。古磁學(xué)研究的是“殘留花”巖石中的磁性，即研究殘留在固化的熔巖樣品中的磁性。這種磁性由于地球磁場(chǎng)的影響而留在含有氧化鐵的巖石中。倫敦的P．M．S．布萊克特和劍橋大學(xué)的S．K．郎肯以及其他人所作的研究表明，地球的磁場(chǎng)從來(lái)不是恒定的而是變化的，甚至還經(jīng)歷過(guò)南北倒置。其變化的方式與時(shí)間有密切的關(guān)系，而這種關(guān)系是可以確定的（這些研究因高靈敏度的地磁儀的出現(xiàn)而成為可能，布萊克特就是這種儀器的主要發(fā)明人）。當(dāng)仔細(xì)描繪出磁極位置移動(dòng)的路徑后，會(huì)從中發(fā)現(xiàn)磁極的移動(dòng)和變化情況各個(gè)地域彼此不同，這表明每塊陸地各自在獨(dú)立地運(yùn)動(dòng)著。相關(guān)證據(jù)還揭示出地球南部各陸地聚集在南極地區(qū)形成一個(gè)原始大陸——岡瓦納大陸的時(shí)間，因此，這些組成部分說(shuō)明我們現(xiàn)在的各個(gè)大陸肯定存在著某種橫向運(yùn)動(dòng)（見(jiàn)麥肯奇1977，114-117）。 　　沿著這條研究線索所獲得的第一批成果，地球科學(xué)界沒(méi)有立即接受大陸移動(dòng)的存在；無(wú)疑，關(guān)于地球磁場(chǎng)演化史的細(xì)節(jié)尚有太多的沒(méi)有解決的難題。而關(guān)于磁機(jī)制的見(jiàn)解“過(guò)于復(fù)雜深?yuàn)W，其中還存有許多未經(jīng)檢驗(yàn)的假說(shuō)”（麥肯奇1977，116）。但是，主要是在地球物理學(xué)家中對(duì)此產(chǎn)生了極大的興趣。1956年，地學(xué)一本以大陸漂移為主題的論文集出版了，澳大利亞國(guó)立大學(xué)的E．埃爾溫對(duì)過(guò)去幾年的磁機(jī)制研究作了回顧與評(píng)述，最后他總結(jié)道：“各種證據(jù)對(duì)此后的結(jié)果，傾向于對(duì)地球磁軸相對(duì)于地球本身發(fā)生過(guò)位置變化的觀念以及各大陸相互之間有‘漂移’運(yùn)動(dòng)的觀念有利”（埃爾溫1953；1958，見(jiàn)馬文1973，150-152）。 　　推動(dòng)魏格納的基本思想（而非魏格納理論本身）復(fù)興的第二條研究線索是關(guān)于海底山脈的研究。海洋和內(nèi)陸湖泊大約覆蓋了地球表面的70％。由于關(guān)于海底的特征與本質(zhì)的知識(shí)在本世紀(jì)30-40年代還相當(dāng)粗淺，因此，我們?nèi)菀桌斫鉃槭裁磻?zhàn)前關(guān)于大陸漂移的爭(zhēng)論最終沒(méi)有定論（哈拉姆1973，37）。然而，有關(guān)大西洋底的地形圖早已存在，1916年，泰勒就曾指出，大西洋兩邊的陸地好像是從海底山脈兩側(cè)慢慢升起的。魏格納本人也通過(guò)密度、磁性、成份等方面的分析，指出海底是玄武巖構(gòu)成的，但沒(méi)有人對(duì)此予以注意。我們目前關(guān)于大陸運(yùn)動(dòng)的直接線索來(lái)自對(duì)海底世界的研究。在國(guó)際地球物理年（1957－1958）期間，在測(cè)量地球引力和相關(guān)地震-引力數(shù)據(jù)方面，已經(jīng)有了全新的技術(shù)。地球物理學(xué)家找到了測(cè)定通過(guò)海底的熱流速率的方法，這些研究的一般結(jié)論是：巨大的海洋殼層巖石塊確實(shí)能夠“相互之間明顯地移動(dòng)一大段距離”（哈拉姆1973，52）。這些研究成果與來(lái)自磁機(jī)制研究獲得的發(fā)現(xiàn)不謀而合，都強(qiáng)有力地支持大陸之間經(jīng)歷了相互運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)。到這時(shí)為止，大陸漂移理論才正式由于板塊構(gòu)造說(shuō)的廣泛被接受而得以完善。板塊構(gòu)造說(shuō)是一個(gè)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，按照這種學(xué)說(shuō)，地殼像“大板塊的拼圖，用形象的比喻就如巨大的大塊浮冰或鋪路石?！边@些板塊獨(dú)立地運(yùn)動(dòng)著，邊緣與別的板塊碰撞則會(huì)發(fā)生變形。馬文特別強(qiáng)調(diào)說(shuō)：“運(yùn)動(dòng)的板塊不像魏格納所設(shè)想的那樣是大陸，也不是整塊的海底殼層”（1973，165）。既然每一板塊既包括陸地部分也包括海底部分，那么板塊的運(yùn)動(dòng)和魏格納大陸運(yùn)動(dòng)的概念，便相去甚遠(yuǎn)了。因此，由于最初的“大陸漂移”術(shù)語(yǔ)，含有整塊大陸運(yùn)動(dòng)的意味，它不再是嚴(yán)格精確的了（哈拉姆1973，74）。1968年，人們提出六大板塊和十二個(gè)小板塊覆蓋地球的觀點(diǎn)。從那時(shí)起，有關(guān)板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)的理論細(xì)節(jié)越來(lái)越充實(shí)了。 　　海底擴(kuò)張說(shuō) 　　為了完滿地解釋地殼的不穩(wěn)定性和可變性，板塊構(gòu)造理論還必須與“海底擴(kuò)張說(shuō)”結(jié)合起來(lái)。海底擴(kuò)張說(shuō)是普林斯頓大學(xué)的哈里赫斯于1960年首次提出來(lái)的。該學(xué)說(shuō)描述的是縱貫主要大洋海丘兩側(cè)的海底部分持續(xù)受到擠壓的過(guò)程。赫斯最初是在1960年撰寫(xiě)的一篇手稿中闡述這個(gè)觀點(diǎn)的，而該手稿作為一本書(shū)中的一章直到1962年才正式出版。由于這個(gè)觀點(diǎn)極為新穎、奇特，以致于赫斯把書(shū)中的這一章看作是“一篇地球散文詩(shī)”。赫斯指出，逐漸降到海底的巨大海丘是地殼下地幔內(nèi)熔融物質(zhì)上涌的出口。這種物質(zhì)同樣沿著海丘的兩側(cè)流淌、冷卻、固化，最后變成地殼的一部分覆蓋在原來(lái)的地殼之上。當(dāng)海丘兩側(cè)的地殼以這種方式積累增長(zhǎng)時(shí)，這種物質(zhì)（巨大的板塊）就會(huì)橫向離開(kāi)海丘。既然地球不可能增大，這個(gè)板塊在增長(zhǎng)過(guò)程中也不會(huì)簡(jiǎn)單地?cái)U(kuò)張，那么在遠(yuǎn)離誨丘之外，必定會(huì)有一處板塊發(fā)生分裂。換言之，板塊離海丘最遠(yuǎn)處的邊界被擠到另一個(gè)板塊底下，并最終進(jìn)入地幔中。這時(shí)，板塊邊緣的水分全部被擠壓出來(lái)，而板塊進(jìn)入地幔的部分又重新變成了熔融狀。這個(gè)過(guò)程同某種對(duì)流“傳送帶”聯(lián)系在一起，即從海丘的地幔中帶出物質(zhì)，然后把它傳送出去，這些物質(zhì)最終在遠(yuǎn)處的海溝附近又再次回到地幔中。 　　于是，大西洋底便產(chǎn)生了一股巨大的、持續(xù)的壓力，它把載有南美洲和非洲的兩大板塊推離大西洋中的海丘。大約在1．8億年以前，南美洲和非洲是連在一起的，這就是岡瓦納大陸。兩塊大陸的分裂線與導(dǎo)致海底擴(kuò)張的，并且現(xiàn)在仍很活躍的大西洋底海丘線十分吻合。每當(dāng)發(fā)生地震時(shí)，這條海丘線便清楚地顯現(xiàn)出來(lái)，目前，它與南美洲和非洲的大西洋海岸線的距離大致上是相等的。 　　赫斯進(jìn)而提出了海底擴(kuò)張說(shuō)的合理推論。他認(rèn)為，由于海底擴(kuò)張效應(yīng)，海底殼層不斷地在大陸一邊創(chuàng)生，而同時(shí)又在大陸的另一邊消失（麥肯奇1977，117）。這個(gè)觀點(diǎn)通常被看成板塊構(gòu)造說(shuō)進(jìn)一步發(fā)展的主要內(nèi)容，也是我們理解大陸漂移理論的主要基礎(chǔ)。大西洋地殼層從海丘移出的速度大約是每年四厘米。按照這個(gè)速度推算，大西洋海底殼層從海丘全部移出，也就是移動(dòng)整個(gè)大西洋寬度的距離所需的時(shí)間為兩億年。這個(gè)數(shù)字立即可以用來(lái)解釋許多未知的奧秘。例如，海底鉆孔找到的化石標(biāo)本都未超過(guò)兩億年（中生代前后）。而從陸地上挖掘出的海生化石研究表明，這些海生生物都可追溯到二十億年以前。再如，假設(shè)海床的年齡與大陸同樣古老，那么按正常的沉積速度，海床上應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生很厚的沉積層，但鉆探分析表明，海床上的沉積物很少。簡(jiǎn)而言之，在海洋存在的幾十億年中（烏耶達(dá)1978，63），海底并不是永恒的，而是在不斷地變化，不斷地運(yùn)動(dòng)。 　　如果把赫斯的觀點(diǎn)同板塊構(gòu)造說(shuō)的一般思想結(jié)合起來(lái)，就可以滿意地解釋另一個(gè)現(xiàn)象或過(guò)程；板塊邊緣新物質(zhì)的增加，并不使板塊的面積增大。由于壓力作用，板塊在不斷地縮小。這一點(diǎn)在兩個(gè)板塊的碰撞處山脈的形成和山脈的更替中，表現(xiàn)得非常明顯。 　　哈里赫斯在闡述他的海底擴(kuò)張說(shuō)時(shí)，很清楚他的理論“與大陸漂移說(shuō)并不完全相同”（1962，617）。按照大陸漂移說(shuō)的思想，“大陸…受某種未知力的驅(qū)動(dòng)，在海底殼層上漂移”，但他的理論的基本思想是，大陸“被動(dòng)地浮在地幔之上，當(dāng)?shù)蒯Ｎ镔|(zhì)從海底海丘上流出時(shí)，大陸便橫向移動(dòng)開(kāi)來(lái)?！? 　　前面曾談到，一般人都認(rèn)為：最初的純粹古磁學(xué)證據(jù)并不能完全說(shuō)服大多數(shù)地球科學(xué)家放棄“大陸固定觀”。決定性的證據(jù)來(lái)自新的磁機(jī)制的研究，它戲劇性地證實(shí)了海底擴(kuò)張說(shuō)。船載磁測(cè)儀揭示出海底殼層條狀磁化區(qū)域的存在（休萊1959，61）。如果赫斯的解釋是正確的，那么在海丘兩側(cè)就應(yīng)該有對(duì)稱的條狀磁化區(qū)域。這項(xiàng)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是劍橋大學(xué)當(dāng)時(shí)的研究生F．J．維恩和他的導(dǎo)師P．H．馬修斯提出的。實(shí)地測(cè)量很快證實(shí)，條狀磁化區(qū)域確有預(yù)期的那種對(duì)稱性。 　　按照這一理論，當(dāng)熾熱的熔融物質(zhì)沿海底海丘流淌并固化時(shí)，它便感應(yīng)了當(dāng)時(shí)的地磁場(chǎng)。既然新的物質(zhì)把它從海丘上推開(kāi)，它仍將保持冷卻時(shí)所感應(yīng)的磁性。因此，每一條前后相繼固化的物質(zhì)帶應(yīng)該有記錄形成日期的磁性標(biāo)志，而海丘兩側(cè)同時(shí)對(duì)稱形成的物質(zhì)帶也因此具有相同的磁性方向。1963年，維恩和馬修斯在《自然》雜志上發(fā)表了這一重要假說(shuō)，這個(gè)假說(shuō)翌年就通過(guò)了實(shí)驗(yàn)（實(shí)測(cè)）檢驗(yàn)。事實(shí)上，地球磁場(chǎng)演化的歷史不僅表現(xiàn)出一些微小的變化，而且在目前已知的年代中還經(jīng)歷過(guò)南北逆轉(zhuǎn)。所有這些，都是在實(shí)測(cè)和研究海底海丘兩側(cè)的條狀磁化帶過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的。 　　雖然這個(gè)假說(shuō)今天聽(tīng)起來(lái)非常具有邏輯性，一點(diǎn)也不令人驚奇，但在當(dāng)時(shí)看來(lái)卻是異常激進(jìn)而大膽的。維恩回憶說(shuō)，當(dāng)他第一次把他的觀點(diǎn)告訴劍橋大學(xué)地球物理學(xué)家莫里斯希爾時(shí)，盡管希爾“很有禮貌的一聲不吭，只是看著我并且談些別的事情，但他一定在想我今天瘋了”（格倫1982，279）。維恩還把他的假說(shuō)告訴了愛(ài)德華布拉德爵士，即使布拉德爵士“這有點(diǎn)大膽猜測(cè)的味道”，但他卻對(duì)此持“非常積極的鼓勵(lì)和贊賞的態(tài)度”。維恩“非?？释芎吞氐希◥?ài)德華的愛(ài)稱）布拉德共同發(fā)表這個(gè)觀點(diǎn)，”因?yàn)樗X(jué)得他們倆的名字并列在一起，“布拉德和維恩看起來(lái)很了不起”。但特迪非常直率地拒絕了，他不想讓他的名字出現(xiàn)在這篇論文上。布拉德是地球物理學(xué)界一位著名的革新家，他對(duì)地球熱流理論作出過(guò)重要的貢獻(xiàn)。他善于接受新思想，“以極大的熱情接受了這個(gè)假說(shuō)并以高度贊賞的態(tài)度四處傳揚(yáng)”。他只是不愿意在一開(kāi)始就接受維恩的請(qǐng)求成為合作者（p．358）。 　　維恩和馬休斯提出的假說(shuō)（加拿大的勞倫斯莫雷也曾獨(dú)立地提出過(guò)，詳情見(jiàn)1982，271）“堪與本世紀(jì)地球科學(xué)中的任何成就相媲美”（p．271）。它不但能確定無(wú)疑地證實(shí)赫斯的海底擴(kuò)張說(shuō)，而且還能推算出擴(kuò)張的速度。推算方法是基于一種獨(dú)立的、由地磁場(chǎng)倒置所標(biāo)定的精確的時(shí)間尺度?？磥?lái)，人們普遍贊同這樣的看法：維思-馬休斯-莫雷假說(shuō)的確證，觸發(fā)了地球科學(xué)的“革命”。在這些突破性成就的基礎(chǔ)上，下一步要做的工作便是：“建立全球構(gòu)造的新理論，重構(gòu)地球知識(shí)的新體系”（哈拉姆1973，67）。 　　革命地位的確立 　　凡是研究過(guò)地球科學(xué)最近刀年發(fā)展史的人（如上述舒利文1974，特別是格倫1982）都會(huì)認(rèn)識(shí)到，要最終完成這樣一場(chǎng)革命，還有多少重要的工作有待完成。在前面的論述中，我只是介紹了幾位最著名人物的杰出貢獻(xiàn)。關(guān)于愛(ài)德華布拉德、圖佐威爾遜、莫里斯歐文以及其他一些科學(xué)家的重要工作，我?guī)缀鯖](méi)有提及。長(zhǎng)期以來(lái)，許多著名的地球物理學(xué)家不但拒絕接受板塊構(gòu)造理論，也拒絕接受海底擴(kuò)張說(shuō)的基本思想。被《自然》雜志譽(yù)為“蘇聯(lián)最偉大的地球物理學(xué)家”的弗拉基米爾貝洛索夫1970年宣稱：“海底擴(kuò)張說(shuō)沒(méi)有一個(gè)方面能經(jīng)得住批評(píng)”（舒利文1974，IOS）。12年后的1982年12月，年屆91歲高齡的哈羅爾德杰弗里斯爵士在《皇家天文學(xué)會(huì)地球物理雜志》（vol。71，555－556）上發(fā)表文章，仍然以不屑一顧的口吻，把“海底板塊的錯(cuò)動(dòng)”比作“用黃油做的刀切黃油”。60年來(lái)，杰弗里斯一直是反對(duì)大陸漂移說(shuō)的主要代表人物。 　　地球科學(xué)界的保守主義除了托依特提到的之外，在權(quán)威性的《科學(xué)家傳記辭典））1976年版中也得到了印證。在該辭典中，魏格納的條目（vol．14，214-217）是澳大利亞悉尼大學(xué)的K．E．布倫撰寫(xiě)的。他在這篇文章的結(jié)論部分，不大情愿地提到了傾向于支持魏格納觀點(diǎn)的證據(jù)（來(lái)自古磁學(xué)和海底殼層研究）。但緊接著，他羅列了一大堆“反對(duì)大陸漂移說(shuō)”的新舊批評(píng)意見(jiàn)。布倫寫(xiě)道：當(dāng)“該理論的創(chuàng)立者們就這些批評(píng)意見(jiàn)作出答復(fù)后，這些答復(fù)也受到了質(zhì)疑”（p．216）。1976年，也就是哈拉姆和馬文的歷史研究著作（二者都宣稱地球科學(xué)革命已經(jīng)取得了成功并分析了它的結(jié)構(gòu)）出版三年后，當(dāng)時(shí)這篇最新的魏格納傳記的最后結(jié)論是：“大多數(shù)地球科學(xué)家的熱情，甚至是宗教式的狂熱，促使他們相信大陸漂移理論已建立起來(lái)了”（p．217）。 　　布倫使用“宗教式的狂熱”這種說(shuō)法，是因?yàn)?0年代觀念變化時(shí)期所使用的語(yǔ)言帶有很強(qiáng)的宗教隱喻色彩，在涉及到轉(zhuǎn)變問(wèn)題時(shí)更是如此。庫(kù)恩通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，這一點(diǎn)是科學(xué)革命過(guò)程中相當(dāng)普遍的特點(diǎn)之一。圖佐威爾遜的經(jīng)歷便是一個(gè)典型的例子。威爾遜在1959年還是大陸漂移說(shuō)的主要反對(duì)者之一。但沒(méi)過(guò)幾年，他的觀念發(fā)生了轉(zhuǎn)變，并自稱是“改造了的反大陸漂移說(shuō)者”（見(jiàn)威爾遜1966，3－9，談及了他的轉(zhuǎn)變過(guò)程）。后來(lái)，他不僅提出了一些支持大陸漂移說(shuō)的重要的地質(zhì)學(xué)證據(jù)，而且還成為地球科學(xué)革命的主要先驅(qū)之一。1963年，國(guó)際地質(zhì)學(xué)和地球物理學(xué)聯(lián)合會(huì)第13次會(huì)議在美國(guó)伯克利舉行。在會(huì)后出版的關(guān)于“上地幔計(jì)劃”的文集中，威爾遜發(fā)表文章勇敢地宣布：“地球科學(xué)中已經(jīng)在孕育一場(chǎng)偉大的科學(xué)革命”（塔克奇1970，244）。他說(shuō)，地球科學(xué)目前的情境正同“哥白尼和伽利略的觀念被接受前天文學(xué)的情境；分子和原子概念引入以前化學(xué)的情境；進(jìn)化論建立之前生物學(xué)的情境；量子力學(xué)誕生前物理學(xué)的情境”一樣。 　　60年代末70年代初，出現(xiàn)了大量關(guān)于大陸漂移說(shuō)。古磁學(xué)和地磁學(xué)的論文集。1968年4月，美國(guó)哲學(xué)學(xué)會(huì)年會(huì)文集便是其中之一，其標(biāo)題為《重游岡瓦納大陸：大陸漂移說(shuō)的新證據(jù)》。該文集收錄了這樣一篇文章：《靜止還是運(yùn)動(dòng)的地球：當(dāng)前的科學(xué)革命》。文章作者威爾遜（1968，309；317）宣稱：“我們這個(gè)時(shí)代發(fā)生的這場(chǎng)偉大的科學(xué)革命應(yīng)當(dāng)稱作魏格納革命”，以紀(jì)念這場(chǎng)革命的“主要倡導(dǎo)者”。地球科學(xué)家們一般都贊同威爾遜的意見(jiàn)，認(rèn)為確實(shí)存在一場(chǎng)科學(xué)革命，作為首先提出大陸漂移說(shuō)的關(guān)鍵人物魏格納理應(yīng)獲得這一殊榮?？墒?，歷史上以個(gè)人名義命名革命的榮譽(yù)曾經(jīng)賦予給哥白尼、伽利略、牛頓、拉瓦錫、達(dá)爾文和愛(ài)因斯坦，但至今仍未賦予魏格納。 　　正如我們已經(jīng)看到的那樣，許多文獻(xiàn)的作者把魏格納開(kāi)創(chuàng)的科學(xué)革命比作哥白尼革命。二者有一點(diǎn)是極為相似的：地球科學(xué)中最后的革命與魏格納最初的假說(shuō)已相去甚遠(yuǎn)，而開(kāi)普勒、伽利略和牛頓最終建立起的體系中，與哥白尼的理論一樣大相徑庭。正如天文學(xué)革命直到哥白尼的著作1543年發(fā)表半個(gè)多世紀(jì)后才最終到來(lái)一樣，地球科學(xué)革命也是在魏格納最初的論文與著作發(fā)表50年后才得以發(fā)生。最終發(fā)生的所謂哥白尼革命，實(shí)際上是牛頓革命，這場(chǎng)革命主要基于伽利略、開(kāi)普勒的成就，而作為這場(chǎng)革命基礎(chǔ)的“哥白尼體系”最終成為了開(kāi)普勒體系。與此相似的是，本世紀(jì)60年代發(fā)生的地球科學(xué)革命并沒(méi)有體現(xiàn)魏格納的理論，而只是體現(xiàn)了其學(xué)說(shuō)所蘊(yùn)含的基本思想，即在地球的全部演化史中，大陸并非一直固定在現(xiàn)在其所處的位置上，在歷史上的某個(gè)時(shí)期，它們?cè)奂诘厍虻膬蓸O。魏格納的主要貢獻(xiàn)是首次提出了大陸運(yùn)動(dòng)的思想，它在地球科學(xué)革命中的地位正如哥白尼的主要貢獻(xiàn)——指出可以按照地球運(yùn)動(dòng)而非靜止的觀念構(gòu)造一個(gè)新的宇宙體系——在天文學(xué)革命中的地位一樣。 　　地球科學(xué)從固定觀到運(yùn)動(dòng)觀，特別是向大陸漂移說(shuō)和板塊構(gòu)造說(shuō)的飛躍，根據(jù)第3章提出的四項(xiàng)主要的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)疑是一場(chǎng)革命。首先，傳統(tǒng)地質(zhì)學(xué)觀念發(fā)生的這種變化在當(dāng)時(shí)就被許多觀察家包括這一領(lǐng)域的實(shí)際工作者看作是一場(chǎng)革命。我認(rèn)為，這是發(fā)生科學(xué)革命的主要標(biāo)志。其次，考察1912年以前和1970年以后的地球科學(xué)的內(nèi)容表明，量的變化也足以構(gòu)成一場(chǎng)科學(xué)革命。第三，嚴(yán)肅的科學(xué)史家們也斷言；地質(zhì)學(xué)思維方式的變革足以引發(fā)一場(chǎng)科學(xué)革命。很明顯，這有點(diǎn)主觀臆斷的意味，但它確證了參與這場(chǎng)革命的地質(zhì)學(xué)家和地球物理學(xué)家的結(jié)論。我們已經(jīng)看到，在成功的地球科學(xué)革命發(fā)生以前很久（即理論科學(xué)革命階段以前），很多地質(zhì)學(xué)家甚至那些魏格納學(xué)說(shuō)的反對(duì)者們都意識(shí)到了大陸漂移說(shuō)的革命性，并且完全懂得如果接受了這種觀點(diǎn)，對(duì)全部的傳統(tǒng)地質(zhì)學(xué)理論來(lái)說(shuō)將意味著什么。第四，當(dāng)今地質(zhì)學(xué)家們普遍認(rèn)為，他們的學(xué)科已經(jīng)發(fā)生了一場(chǎng)革命。 　　但是，這場(chǎng)革命的程度如何？它能稱得上是一場(chǎng)堪與達(dá)爾文革命、量子力學(xué)革命和相對(duì)論革命或是牛頓革命相比的重要的科學(xué)革命嗎？或者是規(guī)格稍遜一籌的，與化學(xué)革命類似的革命嗎？我們已經(jīng)看到，喬治G．辛普森把它稱為“一場(chǎng)重要的亞革命（Sub-revolution）”。D．P．麥肯奇（1977，120-121）在一篇文章《論板塊構(gòu)造說(shuō)與地質(zhì)學(xué)理稻‘進(jìn)化”的關(guān)系》的中，把“板塊構(gòu)造說(shuō)對(duì)地球科學(xué)的沖擊”與“DNA結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)對(duì)生物學(xué)的沖擊”作了對(duì)比。他的結(jié)論是：“板塊構(gòu)造說(shuō)與導(dǎo)致分子生物學(xué)創(chuàng)立的那些發(fā)現(xiàn)相比，是一場(chǎng)不太具備根本性質(zhì)的革命”，正是由于這個(gè)原因，“這一新思想…已經(jīng)被地質(zhì)科學(xué)所同化并迅速地加以發(fā)展。”但對(duì)任何局外人來(lái)說(shuō)，如果了解到我們關(guān)于地球演化史觀念發(fā)生的根本性變化，必然會(huì)感到觀念的飛躍是如此巨大，簡(jiǎn)直就是一場(chǎng)偉大的革命。只是由于完全缺少意識(shí)形態(tài)成份，這場(chǎng)革命才顯得不那么壯觀。