環球科學朝聖

第五節 魏格納轟動科學界的假說

　　魏格納出生在柏林一個信奉福音派新教的家庭裏，他父親是一位傳道土，還兼任柏林孤兒院院長。他的哥哥庫爾特是位自然科學家，姐姐托尼是位畫家。魏格納從小就和哥哥、姐姐的誌向不同，他喜歡幻想和冒險，特別愛看探險家的故事，英國著名探險家約翰·富蘭克林成了他心目中崇拜的偶像。如果不是父親的阻止，他在高中時就加入了極地探險隊。高中畢業後，他先後進入海德堡大學、因斯布魯克大學、柏林大學（又稱洪堡大學）學習。1905年，他以優異的成績獲得了柏林大學天文學博士學位。

　　大學畢業後，魏格納進入高空氣象台工作。這個職業與極地探險一樣，也富有刺激和挑戰性，魏格納很快就愛上了它。1906年4月5日，魏格納和他弟弟庫特參加了探空氣球比賽，他倆乘坐一個3000立方米容量的大氣球飛上天空，在空中整整飛行了54個小時，打破了當時載人氣球在空中停留35小時的世界記錄。在這次飛行中，他們測量了高空的氣溫、氣壓、風速和風向，實現了魏格納到空中親自觀雲、觀風的夢想。

　　1906年夏天，魏格納又實現了他少年時代的一個理想，以官方氣象學家的身份，加入了著名的丹麥探險隊，前往格陵蘭島東北部探險。探險生活充滿艱險，但魏格納卻把它當成了一次難得的好機會。在兩年時間裏，他了解了格陵蘭島上高原和海洋氣候的不同點，搜集了許多珍貴的氣象資料。探險歸來，他來到德國馬裏堡物理學院當講師，一邊整理從格陵蘭搜集來的大量資料，一邊進行天文學和氣象學的講授和研究，在此期間，他完成了一部氣象學專著《大學圈熱力學》。

　　這時候的魏格納已經成了年輕的氣象學家，很多人都認為他在這方麵前途不可限量，沒有人想得到他的最大貢獻竟會在地理學方麵。1910年的一天，魏格納因身體欠佳躺在床上休息，百無聊賴中，他遊移的目光偶然間落到對麵牆上的一幅世界地圖上，從地圖的一個地方移向另一個地方，從北冰洋移到歐亞大陸，又從歐亞大陸移向中國的珠穆朗瑪峰，移向神秘的百慕大三角，最後在南美洲的東海岸停了下來。“奇怪！南美洲巴西亞馬孫河口突出的一塊大陸，同非洲喀麥隆海岸凹陷進去的部分，形狀為什麽如此相似呢？為什麽沿北美洲的東海岸到特立尼達和多巴哥的凹形地帶，與歐洲西海岸到非洲西海岸的凸大陸，會如此吻合？莫非這幾塊大陸原來曾連在一起，後來才分離開來了嗎？”

　　這個念頭在他的腦海中一出現，他的心情再也無法平靜下來了，激動得幾天沒睡好覺。他把地圖上所有的一塊塊陸地都進行了比較研究，結果發現從海岸線的相似形狀上來看，地球上所有的大陸塊都能較好地吻合在一起。其實，在魏格納以前，不少人都從地圖上發現了這種奇妙的吻合。早在1620年，英國著名學者培根就在地圖上觀察到，南美洲東岸和非洲西岸可以很完美地銜接在一起。到了1801年，德國科學家洪堡等人也指出過，大西洋兩岸的海岸線和岩石都很相似。但是，這種相似說明了什麽呢？沒有人給出答案來，也許他們認為這純屬巧合，不需要回答。

　　魏格納不相信這是一偶然想象，他經過一番冥思苦想，提出一個極為大膽的假設——“大陸漂移假說”。他認為，在太古時代，地球上所有的陸地都是連在一起的，即隻有一塊大板塊，他把它叫做“泛大陸”；後來這塊“泛大陸”破裂成很多小塊，它們分散漂移開來，才形成了今天的多塊陸地，因而它們之間的海岸線有著驚人的相似之處。

　　剛產生這個想法時，魏格納自己也不覺得有什麽重要意義，隨即丟到一邊。事隔一年，又是一個偶然的機會，他從一個論文集中看到了這樣的話：根據古生物所提供的證據，巴西與非洲間曾經有過陸地相連接。這個證據是魏格納以前不知道的，它使魏格納開始深信自己的猜測很有可能是正確的，從而增強了他繼續探索的信心。

　　為了給自己的假說尋找有力的支持，魏格納開始搜集地質、地理等方麵的證據。

　　他首先研究了大西洋兩岸的山係和地層，結果令人振奮：北美洲紐芬蘭一帶的褶皺山係與歐洲北部的斯堪的納維亞半島的褶皺山係遙相呼應，這暗示著北美洲與歐洲以前曾經有過“親密接觸”；美國阿巴拉契亞山的褶皺帶東北端沒入大西洋，延至對岸，在英國西部和中歐一帶又出現了；非洲西部的古老岩石分布區可以與巴西的古老岩石區相銜接，二者之間的岩石結構、構造非常吻合；南美布宜諾斯艾利斯附近山脈中的岩石，與非洲南端開普敦山脈的地層完全可以對應起來。魏格納甚至在非洲和印度、澳大利亞等大陸之間，也發現有地層構造之間的聯係。

　　對於這些現象，魏格納用一個很淺顯的比喻解釋道：“這就像我們把一張撕碎的報紙按參差不齊的斷邊拚接起來一樣，如果看到上邊的印刷文字可以相互連接起來，那麽我們就不能不承認這兩片碎報紙原來是連接在一起的。”沉浸在喜悅中的魏格納又在化石考察中獲得了寶貴的發現。以中龍為例，它是一種小型爬行動物，生活在遠古時期的陸地淡水中，迄今為止，它隻是出現在巴西石炭紀到二疊紀形成的地層中，也出現在南非的石炭紀、二疊紀的同類地層中，而世界上其他大陸上，都未曾找到過這種動物的化石。

　　古生物學家早已發現，在遠隔重洋的一些大陸上，古生物之間存在著密切的親緣關係。對此有些人用“陸橋說”加以解釋。按照他們的設想，在遙遠的古代，這些大陸之間的大洋中，一度有狹長的陸地或一係列島嶼把它們連接起來，一些動物就是通過陸橋遠涉千萬裏，到達另外的大陸上。

　　“陸橋說”聽上去頗有幾分道理，卻禁不起推敲。比如有一種園庭蝸牛，既分布在北美洲，在大西洋彼岸的德國和英國等地也能找到。蝸牛步履緩慢，即使有陸橋，它們要走多少年才能跨過整個大西洋呢？如果是逐島前進的，那就更不好解釋了。舌羊齒這種古代的蕨類植物，廣泛廣布於澳大利亞、印度、南美、非洲等地的晚古生代地層中，它們沒有腿，也不會遊泳，如何能漂洋過海呢？

　　1912年1月6日，魏格納在法蘭克福地質學會上做了題為“大陸與海洋的起源”的演講，正式提出了“大陸漂移假說”。這個石破天驚的觀點一提出來，立刻震撼了當時的科學界。如果他的假說能夠成立，整個地球科學的理論就要重寫。再者，他是一個氣象學家，而非地質學家、地球物理學家或古生物學家，由這樣一個外行提出一個極為激進的觀點，不能不讓那些恪守傳統的地質學家們十分反感，對他的假說深表懷疑。

　　作為假說，魏格納的理論有一個最大的弱點，那就是驅動大陸漂移的力量來自何方。魏格納推測，有可能是海洋中的潮汐拍打大陸的岸邊，引起了漂浮在地球矽鎂層上的矽鋁質地殼出現微小的運動，經過日積月累，使得巨大的陸地漂到遠方。還有一種可能，這是太陽和月亮的引力造成的。而根據物理學家的計算，日月引力和潮汐力實在是太小了，根本無法推動廣袤的大陸。

　　就在魏格納設法完善自己的假說時，第一次世界大戰爆發了，他應征入伍，研究工作被迫中斷。

　　不久，他在戰場上身負重傷，被送回後方養傷。在此期間，他於1915年出版了《海陸的起源》一書，係統地闡述了大陸漂移說。

　　這本書的出版沒有給他帶來支持，反而帶來了更多的嘲諷和挖苦。有人說魏格納的假說是“大詩人的夢”，有人說它是“毫無科學根據的幻想”。一時間，“大陸漂移假說”幾乎成了所有地質學書籍批判的對象。為了駁斥魏格納的證據，有人又把“陸橋說”搬了出來，隨心所欲地在幾塊大陸之間畫出一座座“陸橋”。這些荒唐的解釋讓人啼笑皆非，但當時人們同時還認為，比“陸橋說”更加荒唐的就是魏格納的“大陸漂移學說”。

　　眼看著自己的假說就要銷聲匿跡了，魏格納實在不甘心，他在一片反對的聲浪中繼續為他的假說搜集證據。他先後兩次前往格陵蘭島考察，發現格陵蘭島相對於歐洲大陸至今仍有漂移運動，他測出的漂移速度是每年約一米。

　　1930年10月，魏格納率領一支探險隊，迎著北極的暴風雪，第四次登上格陵蘭島進行考察。在零下65℃的酷寒下，大多數人失去了勇氣，隻有他和另外一夥伴繼續前進，終於勝利地到達了格陵蘭島中部的愛斯密特基地。11月1日，他在慶祝完自己50歲的生日後，趕著17條狗，拉著兩輛雪橇，在冰天雪地的原野裏，返回西海岸基地。暴風雪越來越大，氣溫越來越低，拉雪橇的狗一隻隻倒斃在雪地裏，雪橇不能使用了。更糟糕的是，因為過度疲憊，魏格納心髒病猝發，他那個忠誠的夥伴隻能眼睜睜地看著他死去。夥伴按照愛斯基摩人的風俗，把魏格納安葬在深深的雪堆裏，他一個人繼續往前走。不久，他在暴風雪中迷失了方向，倒在雪地裏再也沒有站起來。直到第二年4月，人們才發現了魏格納的遺體，已經凍得像石頭一樣。

　　就在魏格納離世後不久，德國的一艘科學考察船從大西洋歸來，帶回了這樣一條消息：在大西洋中間存在一條很長的大洋中脊，那裏有巨大的裂穀。如果魏格納早知道這條消息，他很可能會從洋底的移動中找到揭示大陸漂移動力的線索。可惜的是，他永遠也不可能知道這條寶貴的消息了，他也沒有等到他的學說被世人接受的那一天。

　　魏格納去世30年後，人們終於承認了“大陸漂移假說”的正確性，一個生前遭受冷遇的科學家獲得了身後的榮譽。不過，後人對他最為敬仰的，不是他提出了一個假說，而是他那種為了尋求真理而不惜獻身的崇高精神。

　　§§第六章 美國科學朝聖