书城传记华人十大科学家:李四光
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第11章

他找来圆木、铁棍,请木匠帮他做个带轴线的椭圆形的球体,画上几条直线,表示离心力的方向和它的作用的方向,用力一拨,球体“呼呼”地转起来,两轴的偏度随着转速增大,他把手指轻轻地放在球体的一极,手指不由自主地向中间滑动。这不正是离心力的水平分力在起作用吗?李四光豁然开朗。他在笔记上写道:地球的自转速度加快造成欧亚板块由极点向赤道方向做水平移动;海水南进,造成南部呈海相地层,北部呈陆相地层。到一定的时候,地球自转速度变慢,离心力减小,海水又渐渐地向北推进,北部会出现海相地层。

找到地壳运动的原因,这是一件多么了不起的事情,可是,李四光却没有欣喜之情,反而陷入沉思之中。

地壳运动来自地球自转速度变化,地球自转速度为什么会发生变化?

魏格纳认为,月球和太阳的吸引力,造成地球自转速度变化。李四光不能肯定魏氏的说法是正确的,他要考证一下。

从1924年开始,李四光花费大量的时间,把中国古籍中有关天体变化的资料进行整理。结论却是:潮汐作用只能说明在整个地质时代,地球自转速度不断减慢,海水应当一直由赤道涌向两极!

看看堆积起来的资料,再看看得出的结论,李四光耸耸肩,叹了一口气。科学就是这样无情,它不管魏格纳在地质学界享有什么威望,也不管李四光做出多少努力来证实魏氏理论,只冷冰冰地表示,魏格纳的潮汐理论错了。

李四光独辟蹊径,从物理力学角度考虑地球自转速度变化问题。

又一个黄昏,李四光拖着疲惫的身体走出图书馆。“先生,先生,还是坐我的车吧。”

有人喊住他。李四光打量车夫,心想,我不认识你呀。

“先生,几年前一个大风天,您坐我的车来这儿,我记着您呢。”“哦,哦,我倒忘了。”“先生是做大学问的,不记这点儿事。来,上车吧。”

待李四光坐好,车夫架起车把,撒开双脚,飞也似的跑。

“不好!”车夫大叫一声,猛地收住双脚,胳膊一抬,“砰”地一下,李四光的头碰在车后的板子上。原来,一个小孩儿冒冒失失地从胡同里跑出来,险些撞在车上。

见李四光揉着后脑勺,车夫窘得满脸通红,胆怯地说:“先生,我,我……唉!”

李四光大笑道:“碰得好,碰得好,这一下我懂了,地球重心为什么不断错位。”

车夫更加恐慌:“先生,怎么了,这是怎么了?”“车阀,这就是大陆车阀。走吧,走吧,我没事儿。”车夫的急刹车使李四光产生了联想。

1926年5月3日,中国地质学会第四次年会召开,李四光提交的论文是《地球表面形象变迁之主因》,引起反响。在这篇文章里,他系统地讲解“大陆车阀”理论:地球好比一辆大车,车子匀速行驶,乘客平稳坐着,如果司机加大油门飞速前进,乘客就会前倾。地球在运行中,内部物质不断向中心集中,运行的速度越来越快,岩浆会被挤到地壳上来,于是就产生摩擦。这之后,地球的运行速度又慢下来。整个地质时代,地球内部的重力作用,造成地球自转速度的变化,这种变化引起地球表面形象变迁。

在这里,李四光把力学原理引入地质理论,这在地质学界是独树一帜的,中外学者十分震惊!真是冰川尚未消融,地上又起旋风。人们惊叹:这位东方学人,真是地质学界的一束奇异之光。

4.“山”字的奥秘

“咣当当当,咣当当当,呜———”,火车在西伯利亚大平原上奔跑五天。这里很少见到树,几乎没有村庄,蓝天白云下,一切都像是凝固的,茫茫一片,天地相接。五天来,乘客们只面对窗外一个景色:荒原,万里无人迹的荒原。

“怕是走不出这该死的大平原啦。”李四光对面坐着的留学生愤愤地说。他是第一次到苏联,上车时情绪极高昂,可是,车窗外单调的景色令他兴趣索然。“别着急,我们很快就进山。”李四光安慰留学生。

1925年8月,苏联科学院向北京大学发出邀请函,邀请著名学者参加建院200周年纪念大会。北大派李四光为代表,前往苏联。这是他第二次到苏联,对上次的行程记忆犹新。

一说火车要进山了,留学生来了精神,他打开窗向远处张望。

过了一会儿,留学生欢叫起来:“先生,您看,那是山吗?”

李四光坐过来,看见窗外远处的天地连接处,有几道黛色的弧线。“嗯,是山,是乌拉尔山。”“乌拉,火车要进山啦。”留学生高兴地挥动帽子,大声嚷嚷。整个车厢的人都受到感染,他们拥到车窗前,真想早点看见大山。

进山了,火车宛如长龙,在崇山峻岭中游弋。8月的乌拉尔山,树叶虽然开始凋谢,但金红的枫叶与苍绿的塔松交相辉映,顽皮的松鼠上蹿下跳,“轰隆”的火车声把它们吓得直往塔松里钻,却又想看看这庞然大物是啥模样,探头探脑地瞪着圆圆的小眼睛。

枫叶和松树给大山增添许多妩媚,山林松鼠给乘客带来好心情。

一觉醒来,天已透亮。留学生翻身起床,往窗外一看:“山呢?怎么又来到了大平原上?”

可不是,放眼望去,一片原野。留学生沮丧地躺下。李四光忽地站起,他从行李架上取下提包,拿出地图册慢慢地看:乌拉尔山,逶迤蜿蜒,它像一把巨大的剑,把万里平原隔成两半,东边的那一半是西伯利亚,西边的这一半是俄罗斯平原。

李四光凝神专注,研究这座地跨欧、亚大陆的乌拉尔山。

留学生起身,站到李四光身后,对这张地图产生兴趣。看了好一会儿,他似乎看出些门道:“怪不得火车又来到平原,这乌拉尔山是南北走向,昨晚,我们是穿山而过。”

此时,李四光正在考虑:两大平原之间,怎么会有这样一座孤零零的山?

火车终于到达莫斯科车站,李四光受到苏联科学院的盛情接待。

“同志,”李四光出国前听人说在苏联,无论男女老少都称同志,他也用这很陌生的称呼向苏方派来的翻译提出要求,“能帮我找一套苏联山势走向的资料吗?”翻译当天晚上就带来一套资料。

李四光不顾连日行程的疲劳,摘抄资料,乌拉尔山形成于晚古生代,在这个时代,与乌拉尔山一同形成的还有一系列东西走向的群山,这些山东起阿尔泰,西到高加索,直至黑海附近,山山相连,形成弧状,中间部分向南突起,与乌拉尔山南端相接,乍一看,像一张插着长箭的弯弓。

看着这张“弓”,李四光想起童年的一件小事。

那时,他正跟着陈老爹学习,陈老爹喜欢揆伢子胜过自己的孙子,在他眼里,揆伢子是个有大出息的后生。老爹教他临摹颜体“山”字。他写了几个,觉得蛮不错,心想,把这拿给老爹看,他准会夸奖我。“老爹,闭上眼,伸出手。”揆伢子把临摹好的“山”

字放在老爹手里,说,“看吧。”喜滋滋地等老爹开口。

陈老爹看着,轻轻摇摇头,说:“揆伢子,没有笔力不行啊。”

一瓢水当头泼来,揆伢子好扫兴。“来来来,我给你讲讲。这山字像什么?像一张搭着长箭的弓,这张弓就是后羿射中太阳的弓。后羿力大无比,挽弓射箭,飞出的箭能走一万里。你提起笔,就得提足劲,像后羿射日,写出的山,才能稳稳当当像座山。好好练吧。”

“南北走向的乌拉尔山,与东西走向的群山,正好构成一个山字。这是大自然的巧合,还是地壳运动的规律?”李四光决定揭开山字的奥秘。

5.寻找“山”字结构

“李先生,电报,南京来的!”张师傅气喘吁吁地跑来,李四光来不及拍去手上的粉尘,接过电报。电报是蔡元培先生发来的,电文中写道:中央研究院成立在即,望仁兄到南京商讨组建中国地质研究所事宜。

李四光没有迟疑,安排系里的工作后,就只身赶赴南京。

中央研究院的会客室,蔡元培正与一位中年男子交谈,见李四光进来,忙迎上去,道:“仲揆,多日不见。来,来,认识一下,北大地质教授李四光;这位是中央研究院总干事杨铨先生。”

“武昌起义的大英雄,久仰,久仰。”杨铨慌忙起身,当胸抱拳,惊喜之情溢于言表。李四光怪不好意思:“我不过是一介书生。”“往后,你们二位会经常合作。杏佛(杨铨字),你去通融一下,尽快落实研究院的款项。”

杨铨走后,蔡元培问李四光对组建地质研究所有何打算。

“我想,目前中国地质学界当务之急是两件事,一是搞出理论研究成果,一是进行全面地质勘探。有了地质研究所,很多事情就容易铺开去做。”

“那就尽快动手吧,有事找杏佛帮助,他的活动能力很强。”

组建地质研究所,办公地点设在哪儿?李四光背着地质所的牌子跑了几天,没有着落,他向杨铨求援。

杨铨二话不说,带着他转了大半个城,又上上下下打通好几个关节,终于在鸡鸣寺寻到一处幽静、宽敞、交通便利的楼房,地质所的牌子总算可以挂起来了。

通过这件事,李四光也领略了杨铨的干练和精细,心想:这位老兄称得上国家的栋梁之才。

1928年,李四光举家迁到南京。地质研究所投入工作。

李四光从考察地质构造做起,他带领助手们到南京龙潭一带考察。

在宁镇山脉,他们发现一处东西走向的弧形构造的山,弧顶位于镇江一带,在它的凹处,正好有一条南北走向的茅山山脉。这,就构成一个“山”字结构。李四光在中国找到第一个“山”字形结构。

这个时候,李四光的老朋友马君武在广西大学担任校长,希望李四光能到广西进行考察。

广西大瑶山,山道弯弯,逶迤茫茫。李四光他们很快发现一条东西走向的山脉,他们决定,沿着这条山脉,寻找南北隆起的挤压带。

一路上,李四光讲起他的构造理论:“地球自转,造成地球内部重心移动,地壳受重力作用,慢慢凸起,形成弧状,中间挤出一个褶皱,看起来就是一个‘山’字形。咱们现在找到东西走向的弧形山脉,就一定能在附近找到一条南北走向的隆起地带。”

大家信心十足地找那片隆起山地。一连几天过去了,他们在这里转了好几圈,这一带有多少棵树,多少道沟都能说得清楚,就是找不到山的影子。

喻建章泄气了。他一下子坐在地上,抹一把头上的汗珠子,说:“先生,这山该不会钻进地下吧?”

李四光安慰他:“找吧,能找到。你在北京的天安门见到两个大人带一个小孩在前面走,到了西单还是他们三个人在一起,后来,你在前门又见到他们三个人,不用问,他们是一家人。山字结构也是这样,你只要发现一条南北走向的弧形山脉,就能找到和它对应的东西走向的山脊。同样,我们发现这条东西向的弧形山脉,肯定能找到南北走向的挤压带。”

可是,确实没有那条挤压带。

李四光脚步愈走愈沉,只好带着他的人马回到南京。

“要么我的构造理论是错误的,要么是没有找到那条南北隆起的挤压带。”李四光遥望西南方,希望出现奇迹。

奇迹出现了。半年后,广西的地质同行告诉李四光,在柳州发现一条南北方向的褶皱带,因为风化侵蚀,它变成了一条平地。“山”字形构造体系,是李四光地质力学的一个重要组成部分。