久久为功的坚持获得的重要科学发现︱科学史( 二 )


1911年 , 他在文集中读到“根据古生物学的证据 , 巴西与非洲间有过陆地相连”的记载 , 这促使他进一步去证实“直觉的闪光” 。
久久为功的坚持获得的重要科学发现︱科学史
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魏格纳的老师柯彭教授劝他打消离奇的猜想 , 安心气象学的研究 。 柯彭知道 , 在地质学界信奉的是海陆固定说:地壳运动以垂直升降为主 , 各地带可以上升为陆 , 下降为海 , 但基本位置不变 , 没有大规模的水平运动 。 但柯彭的劝告反而激励魏格纳积极投身到陌生的地质学领域 。
自1911年起 , 他广泛收集资料 , 对各大洲之间的联系进行考察与追索 , 寻找大陆漂移的证据 。
1912年1月 , 在法兰克福的地质学年会上 , 魏格纳在报告中提出了大陆漂移说:在古生代的地球表面 , 只有一个大陆 , 叫泛大陆 , 在它周围是泛大洋 , 自2.25亿年前中生代以来 , 在太阳月亮的引力和地球自转产生的离心力的作用下 , 泛大陆分成几块 , 并做水平运动 , 形成了今天的海陆地貌 。 对魏格纳的“活动论”新假说 , 有人赞成 , 但更多人怀疑和反对 。
魏格纳为了给大陆漂移说提供更充分的证据 , 在1912—1913年 , 第二次横跨格陵兰岛去探险 , 并在理论上做更深入的思考 。
1915年 , 魏格纳出版了《海陆的起源》一书 , 综合了地貌学、地质学、古生物学和古气象学的知识和事实 , 系统论述了大陆漂移说 , 形成了比较完整的理论体系 。
在书中他列举了地质学的证据 。 如格陵兰岛与欧洲大陆之间的距离在逐渐加大 。 又如南美和非洲两块大陆在地质构造上有一致性:在非洲南部有自东向西延伸的二叠纪山系——兹瓦特山 , 相对应的南美洲布宜诺斯艾利斯以南的地段也分布着一条山系 , 它们的构造和岩层都非常相似 。 这说明这两块大陆曾经是一块大陆 , 后来才漂移分开 。
魏格纳论述较多的是古气候方面的证据 。 广泛分布于南美、非洲、印度和澳大利亚大陆的石炭、二叠纪古冰川遗迹 , 说明这几块陆地原是连在一起的 , 它们以南非为中心位于极地和寒冷地带 。 在石炭、二叠纪地质史上 , 地球正处于寒冷时期 , 在这里形成了一个广布的冰盖 。 后来这块大陆分崩离析成几块 , 各自向四面漂移 , 在其地层中就留下了古冰川的遗迹 。
《海陆的起源》震惊了整个地质学界 , 从根本上冲击了长期以来人们对于地表海陆分布与起源的认识 , 在学术界引起了轩然大波 。
一些明智的学者洞察到了它的意义 , 认为大陆漂移说一经证实 , 将引起思想上的革命 。
然而持传统地质学观点的学者表示反对 , 他们认为 , 魏格纳采用的方法是不科学的 , 他只选取了那些与自己观点一致的论据 , 而忽略了相对立的事实 。
一些地球物理学家认为 , 魏格纳提出的促使大陆漂移的原动力没有说服力 , 无论是地球自转所引起的离心力 , 还是太阳和月球的吸引力 , 都不足以推动大陆漂移 。
魏格纳本人也承认在这方面存在很大困难 。
大陆漂移说的支持者和反对者展开了长期的激烈争论 。 1926年在纽约举行的一次美国石油地质学家协会的年会上 , 出席会议的14人中 , 有5人支持大陆漂移说 , 2人保留地支持 , 7人反对 , 两派打了个平手 。
魏格纳不折不挠地坚持自己的信念 , 他一再修改原著 , 进行再版 。
1930年 , 他第三次踏上格陵兰岛进行探测 。 是年9月 , 他不顾暴风雪的袭击 , 冒着零下65℃的严寒 , 由海岸基地向中部的爱斯密特基地艰难跋涉100多英里 , 不少追随者在险恶环境下纷纷退缩 。 在中部基地逗留不久 , 他在10月30日顶风冒雪返回海岸基地 , 却不料过度疲惫诱发心力衰竭 , 于11月2日去世 , 时年50周岁 , 他为自己的学说献出了宝贵的生命 。
魏格纳的学说在以后一段时间里销声匿迹 , 但他的“活动论”新思想的火种并没有熄灭 。 20世纪50年代 , 古地磁学等地球物理学上的新发现以及海洋底部研究的新进展 , 促使沉寂多时的大陆漂移说开始复苏 。 1961年提出的海底扩张说 , 解决了大陆漂移说最令人困惑的原动力问题 。 地质学家继大陆漂移说、海底扩张说之后 , 又提出了“板块构造说” , 从此“活动论”思想成为地学界的主宰 , 掀起了轰轰烈烈的地学革命 。
爱因斯坦百折不挠构建统一场论
1916年 , 爱因斯坦(1879—1955)创立了广义相对论 。 在这以后 , 他致力于统一场论的研究 。 他认为 , 建立统一场论是发展相对论 , 特别广义相对论的必然要求 。 在广义相对论创立之后 , 人们熟知的电磁场和引力场仍然统一不起来 , 既然广义相对论用黎曼几何描述引力场取得了惊人成就 , 那就一定能用一种新的几何把引力场和电磁场统一成一个整体 。 如果能做到的话 , 这将是巨大进步 。 爱因斯坦充满了坚定信念 , 以致在后来把统一场论看成是继狭义相对论、广义相对论之后发展的第三阶段 。