魏格纳和他的弟弟库特参加了1906年4月的探空气球比赛。当时持续飞行时间的世界记录是35小时,魏格纳兄弟却飞行了52小时,一举刷新了世界纪录。
1906年夏天,魏格纳实现了自己多年以来梦寐以求的理想,他应邀参加丹麦探险队,深入到格陵兰,从事气象和冰河的调查,在这里,他度过了两年艰辛的探险生活。
在格陵兰,他发现了许多奇异的现象。他惊奇地看到,冰冻得比石头还硬的冰河,居然也能够缓慢地移动。
他还看到,格陵兰有着丰富的地下煤层,但是,格陵兰位于北极圈内,根本没有高大的树木,那么,地下的煤层又是从哪里来的呢?
魏格纳百思不得其解,忽然,一个奇怪的念头又闪现在他的大脑里,莫非北极圈内的陆地是从别处漂移过来的?
从格陵兰返回德国以后,魏格纳成了马尔堡大学的天文学和气象学讲师。他的课讲得非常有吸引力。他常常旁征博引,举一反三,让学生都听得入了迷。同时,他开始更加深入地探讨那些令人头痛的大陆漂移的问题。
魏格纳具有顽强的毅力、超群的智力和强壮的体力,他只要认准了一个目标,便穷追到底,百折不回。年近半百以后,关于大陆漂移的验证问题,仍然像没有还清的账一样,总是缠绕在他的心头。
1930年4月,魏格纳率领一支探险队第三次深入到冰天雪地的格陵兰进行考察,并顺利抵达了格陵兰西海岸基地。
他们试图重复测量格陵兰的经度,以便从大地测量方面进一步论证大陆漂移。在极为不利的条件下,魏格纳一行从事气象观测,并且利用地震勘探法对格陵兰冰盖的厚度作了探测。
当时,在格陵兰中部的爱斯密特基地里,有两名探险队员准备在基地里度过整个极夜,以便作气象学方面的考察和论证。但是风暴和冰雪使给养运输一再耽搁。
9月21日,魏格纳决定亲自把给养从海岸基地运送到爱斯密特去。
魏格纳一行15人乘着狗拉雪橇在狂风暴雪中艰难行进了近100英里。这时,气温低达摄氏零下65度。大多数人失去了勇气,不愿意再往前走。
但魏格纳主意已定,最后只剩下了两个追随者,他们又走了大约70多英里,终于胜利抵达了爱斯密特基地。
这时,有一个同伴的双脚已严重冻伤,而继续留在爱斯密特基地,就会增加给养困难,甚至有可能会断顿。
11月1日,魏格纳在爱斯密特基地草草过完了自己的50岁生日以后,决定冒着生命危险返回海岸基地。
11月2日,魏格纳和另外一位同事,乘两辆狗拉雪橇,动身返回海岸基地。
这一天,格陵兰岛上风雪漫天,气温降到摄氏零下40度。魏格纳在极端险恶的环境中前进,每前进一步,都要付出巨大的代价。
连续几个月的极度劳累,魏格纳终因心力衰竭倒在雪地里,再也没有爬起来。
由于魏格纳和他的同伴迟迟未归,附近的科学考察基地曾试图派飞机前往搜索。然而,无情的格陵兰冬季使得一切希望都落空了。
直到第二年四月,他的尸体才被搜索队发现,但是,他已被冻得硬如石头,与北极冰河融为一体了。
长空呜咽,风雪哀号,沉痛悼念这位为了验证其大陆漂移学说,而魂断北极的真正勇士,他去世的时候,才刚刚50岁,正当盛年有为之际。
不断回答新问题
魏格纳教授虽然永远地离开了我们,但是,他那种为了科学,为了真理而上下求索,不怕牺牲的精神,必将永远存留于天地之间。
尽管他曾经收集了许多关于大陆漂移的有力的证据,但是,他很清楚这一点,如果不能从理论上对漂移的方式、力源等统称为大陆漂移的机制问题作出合理的解释,那么,他的学说还是无法自圆其说的。
魏格纳一直在思考这些问题。
那一天,当他迎着刺骨的寒风,独立在格陵兰岸畔,面对大西洋永不疲倦的不息的波涛,他陷入了纷乱的思绪中。
他想起了1912年1月6日,当他在法兰克福第一次作了大陆漂移方面的演讲后,心里真像15个吊桶打水,七上八下。他坚信自己已经从地质、古生物地理、古气候等方面仔细验证了大陆是否漂移这个问题。
然而,茫茫大地这个庞然大物究竟是以什么样的方式进行了如此长距离的水平位移呢?这个问题长久地萦绕在他的心头。
这时,他无意中抬头,忽然,他看到了在他前方的海面上,出现了一座高大的冰山,正从北冰洋方向,向南缓缓漂流而去。
魏格纳不觉心中一动,大陆,不就像这漂浮着的冰山么?只不过,大陆是浮在有一定粘性的岩浆上罢了。
那么,地球表层以下为什么会具有一定的流动性呢?
魏格纳经过长期的考察和研究,认为这是力在漫长地质年代长期作用的结果。
比方说冰,用锤子稍微一敲就碎了,但是,非常厚的冰层承受长期压力的作用,可以呈缓慢的塑性流动状态,这就是冰川。
而地质年代还要漫长得多,时间的因素会起着重大的作用。所以,地球表层以下的物质在力的长期作用下,也有可能发生流变。
经过长期对大地构造的了解和认识,魏格纳认为地壳可以有硅铝层和硅镁层之分。他认为,陆地是硅铝质的,硅镁层伏在硅铝质地块之下,而在大洋底硅镁层是直接出露。
这样一来,魏格纳就认识到了陆高而质轻,洋低而质重。海洋和陆地并不是地表局部和偶然的起伏不平,而是由地壳组成的根本差异引起的。
魏格纳正是基于这一点,从地壳均衡的观点出发批判了陆桥说。在地球表面,陆地因其轻而浮起,所以高踞在上,洋盆则伏卧于下。
很难设想,厚而轻的大陆地壳,会深深地沉没,而转变成本质不同的薄而重的大洋地壳。也就是说,陆桥沉没为洋底是不可能的。
当然,浅海大陆桥从根本上说是大陆地块的组成部分,陆地和浅海之间的相互变迁,或者说数百米幅度的海水进退现象,是完全可能的,它并不牵涉到地壳类型的转化。
所以魏格纳并不反对浅海上陆桥(如北美和西伯利亚间的白令陆桥)升沉的假说。
从地壳均衡学说看来,大陆是漂移的,那么,又是什么样的力推动了大陆漂移呢?
魏格纳从多如牛毛的大陆漂移运动图景中找出了运动的主导方向,然后从中得出大陆漂移驱动力的方向,最后再对这种方向作用力的力源作出分析。
根据过去对大陆位置的复原,二亿多年前南半球诸大陆会集在南极附近(并分布着广泛的冰川),以后逐渐四分五裂,向北漂移。
魏格纳则因此而看出大陆有一种自极地向赤道漂移的趋势。按照他的看法,印度原先曾以一个长形地带和亚洲大陆相连,当印度离极北移时,与南挤的亚洲大陆对冲,这一长形地带逐渐压缩褶皱,形成了喜马拉雅山系。
至于这种巨大的离极力又是从哪里来的,魏格纳认为,比较重要的就是地球自转所产生的离心力。因为除了两极和赤道以外,地球表面上的任何一点,自转离心力的水平分力都是指向赤道的。
除了离极漂移以外,魏格纳还从地图上看出大陆是明显地向西漂移的。
这特别明显地表现在南美洲和北美洲的西缘,作为漂移着的大陆的前缘,在向西漂移过程中由于受到太平洋底的阻挡,于是褶皱、挤压成高大的科迪勒拉、安第斯山系。
而在巨大陆块的东缘,作为漂移着的大陆的后缘,曾经脱落下一些陆地的碎片,这些落伍的“行者”,在大洋中构成了星罗棋布的岛群。
那么,这个向西漂移的力又是来自何方?
魏格纳认为,这个西漂的力,是来自于太阳和月亮的引力所产生的潮汐摩擦力。他指出,地球自转的速度由于潮汐摩擦而减缓,这种减缓应当对地球表层表现最为明显,从而使地球表层或各大陆相对于地球自转(由西向东)有滞后的趋势,也就是说导致大陆缓缓地向西滑移。
作为新地球观的大胆假设,大陆漂移说以其惊世骇俗的观点打破了一百多年来人们的传统的偏见。
一些颇有头脑的学者,已经预见到了它的伟大意义,认为,“这个理论一经证实,它在思想上引起的革命堪与哥白尼时代天文学的革命相比拟”。
但是,统治了世界达百年以上的海陆固定学派不肯就此退出历史舞台,他们争相攻击魏格纳的观点,诅咒他是不知天高地厚的狂人,他们还利用自己所把持的刊物和学会对魏格纳及其大陆漂移说发起全面进攻。
但是,真理毕竟是真理,它不会因历史的尘封而变成谬误,或黯淡无光。
是金子,就总会发光的。
源源不断的新证据
20世纪60年代以来,由于古生物学、海洋地质学等学科的迅速发展,魏格纳的大陆漂移说又获得了新的充分的证据。
世界各国的学者们对大陆漂移说重又进行了充分的研究,从而形成了“大陆漂移”、“海底扩张”和“板块构造”的三大理论,揭开了一系列重大的地质奥秘。
大陆漂移说又重新焕发出夺目的光彩。
从20世纪50年代开始,科学家们就逐步发现,大洋底部并不是理想的盆地或平川,它也像陆地上一样坎坷不平,也有高山、平原、丘陵、盆地等各种各样的地形。
1956年,美国科学家尤因和希曾首先指出,世界大洋洋底纵贯着一条连续延伸长达64000公里的中央海岭体系。
中央海岭又称中洋脊。在大西洋和印度洋,它正好位于大洋中部,边坡较陡,分别称为大西洋中脊和印度洋中脊;在太平洋,海岭偏居大洋东侧,且边坡较缓,通常称为东太平洋海隆。
这条巨大的海底山岭,犹如一条巨龙,蜿蜒曲折,从北冰洋到大西洋、印度洋,直至太平洋,连成一个环绕全球的大洋中脊系统。
在大洋中脊的中央还有一道宽40多公里、深1至3公里的中央裂谷,这里便是火山和地震最为频繁的地带。
人们还出乎意料地发现,海洋沉积层的厚度很小,根据地震探测平均只有0.5公里。
如果以每年沉积一毫米厚的沉积速度来计算,只要大洋存在过10亿年,就应当有厚达10公里的沉积物。
人们还陆续在洋底的基岩崖壁处挖到一些较老的岩石样品,但直到20世纪60年代开展深海钻探以前,还没有发现过比白垩纪(距今13500万年)老的岩石。
从另外一个方面来看,海洋动物的大多数纲和所有的门在早古生代就已经存在,在此后没有能产生出一个新的门,这表明海水的存在无疑已有漫长的历史,海洋必定在前寒武纪就已经存在。