魏格納

魏格納

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　　魏格納

　　魏格納（Alfred Lothar Wegener）是德國氣象學家、地球物理學家，1880年11月1日生于柏林，1930年11月在格陵蘭考察冰原時遇難。被稱為"大陸漂移學說之父".

　　目錄人物簡介生平履歷主要貢獻個人經歷人物簡介

　　魏格納是德國氣象學家、地球物理學家、天文學家，大陸漂移說的創始人。1880年11月1日生于柏林，1930年11月在格陵蘭考察冰原時遇難。1910年提出“大陸漂移說”，1912年得到證實。 他在《海陸起源》一書中提出了著名的“大陸漂移說”。

　　生平履歷

　　從小就喜歡幻想和冒險，童年時就喜愛讀探險家的故事，英國著名探險家約翰·富蘭克林成為他心目中崇拜的偶像。為了給將來探險做準備，他攻讀氣象學。1905年，25歲的魏格納獲得了氣象學博士學位。1906年，他終于實現了少年時代的遠大理想，加入了著名的丹麥探險隊，來到了格陵蘭島，從事氣象和冰川調查。出生于柏林，畢業于柏林洪堡大學， 1880年11月1日出生于德國柏林。 1905年獲得柏林洪堡大學天文學博士學位。 1906年--1908年參加丹麥遠征格陵蘭的探險隊。格陵蘭北部探險。 1908年探險歸來，在馬寶大學就職，整理探險搜集的大量資料，直到第一次世界大戰（1914年8月—1918年11月）爆發。 1910年，病中偶然翻閱世界地圖，產生了大陸漂移假說的想法。 1912年6月在法蘭克福地質協會上提出了大陸漂移假說理論。 1912年參加科赫-格林貝格探險隊（該探險隊資料不明），橫貫格陵蘭大冰蓋。科赫是極地冰川初期的研究代表。探險歷時半年。 1913年與柯本（氣候學家）之女埃爾斯結婚。 1915年出版《海陸的起源》。 1919年聘為漢堡大學教授。 1924年聘為格拉茨大學教授。 1928年計劃與科赫再次進行格陵蘭探險，但科赫于當年去世。 1929年，與約翰尼斯 喬治、佛里斯 羅伊、爾斯特 索爾格一起進行第三次格陵蘭探險，建立考察站。 1930年4月1日，乘坐“旗魚號”前往格陵蘭島，1930年10月30日到達愛斯米特營地，運送物資。 1930年11月1日在營地度過50歲生日后返回基地，途中遇難。 1931年5月，魏格納哥哥庫爾特（漢堡大學教授）發現魏格納遺體。

　　主要貢獻

　　概述

　　主要研究大氣熱力學和古氣象學。1912年提出關于地殼運動和大洋大洲分布的假說——“大陸漂移說”。他根據大西洋兩岸，特別是非洲和南美洲海岸輪廓非常相似等資料，認為地殼的硅鋁層是漂浮于硅鎂層之上的，并設想全世界的大陸在古生代石炭紀以前是一個統一的整體（盤古大陸），在它的周圍是遼闊的海洋。后來，特別是在中生代末期，盤古大陸在天體引潮力和地球自轉所產生的離心力的作用下，破裂成若干塊，在硅鎂層上分離漂移，逐漸形成了今日世界上大洲和大洋的分布情況。但這一假說卻難以解釋某些大問題，如大陸移動的原動力、深源地震、造山構造等。

　　大陸漂移學說理論

　　主要的證據：泛大陸存在及大陸破裂 漂移的證據主要有﹕ ①大西洋兩岸的海岸線相互對應 特別是巴西東端的直角突出部分與非洲西岸呈直角凹進的幾內亞灣非常吻合。 ②大西洋兩岸構造呼應 美洲和非洲﹑歐洲在地層﹑巖石﹑構造上遙相呼應。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應﹐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都未曾發現。又如主要生長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。 ④石炭紀－二疊紀時 在南美洲﹑非洲中部和南部﹑印度﹑澳大利亞都發生過廣泛的冰川作用。這些地區除南美洲和南極洲外﹐都處于熱帶或溫帶地區。與此同時﹐在北半球除印度以外的廣大地區并未找到確切的晚古生代冰川遺跡﹐相反卻見到許多暖熱氣候的生物化石。這表明上列出現古冰川的諸大陸在當時曾相連接﹐為一個統一的大陸。 ⑤現代科學的發展 為大陸漂移提供更直接的證據﹕精確的大地測量的數據證實大陸仍在緩慢地持續水平運動﹔古地磁的資料表明許多大陸塊所處的位置并不代表它初始位置﹐而是經過了或長或短的運移。 大陸漂移思想是一種活動論﹐它的提出是對固定論的挑戰﹐并為板塊構造學的建立和發展奠定了基礎﹐對地球科學的發展起了很大的推動作用。但大陸漂移的機制問題至今依然沒有解決。

　　大陸漂移學說形成

　　發展歷程 大陸漂移說是阿爾弗雷德·魏格納（1880—1930）在1912年一篇重要的學術論文中提出來的，并且在幾年后（1915）出版的一部專著中加以發展和完善。人們幾乎立刻就意識到了這個假說潛在的革命性質，因為它要求對地理學的全部基礎進行重新修訂。20世紀20-30年代間，地理學家對大陸運動的觀念進行了廣泛的討論，結果，反對意見幾乎是同聲一片。因此，魏格納提出的地球漂移說長期以來處于我所說的理論革命階段，直到50年代中期，不斷發現的新證據才越來越對大陸可能運動的假說有利。但直到本世紀(20世紀)60年代，一場地球科學革命才真正發生。 歷史分析 歷史分析表明，這場地球科學革命結束了長達半個世紀之久的理論革命狀態外僅僅是因為人們勉強接受了一整套已處休眠狀態或早先被摒棄的觀念或理論。這場科學革命伴隨著研究地球的新手段和傳播知識的新技術的產生而產生。不僅許多地球科學家沿著非傳統的路線思考，而且，有不少物理學家也投入了地球科學的研究之中，并做出了偉大的發現。因此，最終發生的地球科學革命并不僅僅是長期受到抵制的、作為傳統觀念的一次根本性轉變的大陸漂移說的簡單復活，而且還創立了新的板塊構造理論來描述大陸的漂移。從某種意義上說，魏格納的原始理論并未導致一場科學革命，但是，最終的科學革命確實體現了魏格納理論中大陸運動這一中心思想和把地表分成兩類地域（陸地和海底）的觀念。 主要特點 這場革命的一個最突出的特點就是，處在學科工作中的地理學家普遍意識到他們正在經歷一場地球科學革命。許多科學家撰寫文章或專論都強調了考察大陸和地球的思維方式所發生變化的革命性質；他們寫出了標題醒目的著作，如《地球科學中的革命：從大陸漂移說到板塊構造說》（哈拉姆1973）或《地球科學革命的嚴峻年代》（格倫1982）。強調革命性不僅是后來歷史性或評論性文章和書籍的特點，也是地球科學革命年代中學術論文的特點。例如，《科學》雜志中的一篇頗具新意的學術論文（奧普代克1966）的標題是“南海深海巖心的古磁研究”，它的副標題是“確定地球歷史事件發生時間的革命方法”。1970年，在討論“新的一類錯誤”期間，J．T.威爾遜聲稱關于地磁逆轉的發現構成了地球科學中的“革命”。在（國際科學聯合會理事會的）“上地幔計劃”（U．M．P．）的最終報告（1972）中，“U．M．P．實施期間提出的板塊構造的統一概念”被說成是地球科學中的一場“革命”（舒利文1974，343）。 詳細經過 魏格納以倡導大陸漂移學說聞名于世，他在《大陸和海洋的形成》這部不朽的著作中努力恢復地球物理、地理學、氣象學及地質學之間的聯系——這種聯系因各學科的專門化發展被割斷——用綜合的方法來論證大陸漂移。魏格納的研究表明科學是一項精美的人類活動，并不是機械地收集客觀信息。在人們習慣用流行的理論解釋事實時，只有少數杰出的人有勇氣打破舊框架提出新理論。但由于當時科學發展水平的限制，大陸漂移由于缺乏合理的動力學機制遭到正統學者的非議。魏格納的學說成了超越時代的理念。 早在1620年的時候，英國的哲學家、政治家弗朗西斯·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。雖然培根喊出了著名的言語“知識就是力量”，但他不是真正的科學家，他只是將自己關于兩塊大陸的想法說了出來，而沒有試圖去尋找證據，來證實兩岸曾經是相連的。在培根之前的人們沒有想到這一點是有情可原的，因為哥倫布在1492年才發現了美洲，當時的地圖錯誤百出，只是到了培根的時代，大西洋兩岸的海岸線才繪制得像模像樣。但是培根之后將近300年的時間里，竟然沒有一個科學家認真思考過，為什么大洋兩岸的陸地竟可以嚴絲合縫地拼在一起。許多人也許在心里有過疑問，但是卻都沒有去行動。最終，歷史將榮譽授予了一位德國人。 1910年的一天，年輕的德國氣象學家魏格納身體欠佳，躺在病床上。百無聊賴中，他的目光落在墻上的一幅世界地圖上，他意外地發現，大西洋兩岸的輪廓竟是如此相對應，特別是巴西東端的直角突出部分，與非洲西岸凹入大陸的幾內亞灣非常吻合。自此往南，巴西海岸每一個突出部分，恰好對應非洲西岸同樣形狀的海灣；相反，巴西海岸每一個海灣，在非洲西岸就有一個突出部分與之對應。這難道是偶然的巧合？這位青年學家的腦海里突然掠過這樣一個念頭：非洲大陸與南美洲大陸是不是曾經貼合在一起，也就是說，從前它們之間沒有大西洋，是由于地球自轉的分力使原始大陸分裂、漂移，才形成如今的海陸分布情況的？ 第二年，魏格納開始搜集資料，驗證自己的設想。他首先追蹤了大西洋兩岸的山系和地層，結果令人振奮：北美洲紐芬蘭一帶的褶皺山系與歐洲北部的斯堪的納維亞半島的褶皺山系遙相呼應，暗示了北美洲與歐洲以前曾經“親密接觸”；美國阿巴拉契亞山的褶皺帶，其東北端沒入大西洋，延至對岸，在英國西部和中歐一帶復又出現；非洲西部的古老巖石分布區（老于20億年）可以與巴西的古老巖石區相銜接，而且二者之間的巖石結構、構造也彼此吻合；與非洲南端的開普勒山脈的地層相對應的，是南美的阿根廷首都布宜諾斯艾利斯附近的山脈中的巖石。 阿爾弗雷德·魏格納對此作了一個很淺顯的比喻。他說，如果兩片撕碎了的報紙按其參差的毛邊可以拼接起來，且其上的印刷文字也可以相互連接，我們就不得不承認，這兩片破報紙是由完整的一張撕開得來的。除了大西洋兩岸的證據，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系，而這種聯系都限于中生代之前即2.5億年以前的地層和構造。看來，報紙的版面規模巨大。 沉浸在喜悅中的魏格納又考察了巖石中的化石。在他之前，古生物學家就已發現，在遠隔重洋的一些大陸之間，古生物面貌有著密切的親緣關系。例如，中龍是一種小型爬行動物，生活在遠古時期的陸地淡水中，它既可以在巴西石炭紀到二疊紀形成的地層中找到，也出現在南非的石炭紀、二疊紀的同類地層中。而迄今為止，世界上其它大陸上，都未曾找到過這種動物化石。淡水生活的中龍，是如何游過由咸水組成的大西洋的？ 更有趣的是，有一種園庭蝸牛，既發現于德國和英國等地，也分布于大西洋對岸的北美洲。蝸牛素以步履緩慢著稱，居然有本事跨過大西洋的千重波瀾，從一岸傳播到另一岸？當時沒有人類發明的飛機和艦艇，甚至連鳥類還沒有在地球上出現，蝸牛是怎么過去的？ 再來看一看植物化石——舌羊齒，這是一種古代的蕨類植物，廣布于澳大利亞、印度、南美、非洲等地的晚古生代地層中，即現代版圖中比較靠南方的大陸上。植物沒有腿，也不會游泳，如何漂洋過海的？ 為解釋這些現象，魏格納之前的古生物學家曾提出“陸橋說”，他們設想在這些大陸之間的大洋中，一度有狹長的陸地或一系列島嶼把遙遠的大陸連接起來，植物與動物通過陸橋遠涉千萬里，到達另外的大陸；后來這些陸橋沉沒消失了，各大陸被大洋完全分隔開來。這種觀點被稱為“固定論”，即大陸與海洋是固定不動的。而魏格納的解釋則是“活動論”的，各大陸之間古生物面貌的相似性，并不是因為它們之間曾有什么陸橋相連，而是由于這些大陸本來就是直接連在一起的，到后來才分裂漂移，各奔東西。固定論與活動論的爭論，與火成論與水成論的爭論、漸變論與災變論的爭論一道，被人們稱為地質學三大論戰。作為活動論的先驅，魏格納一開始幾乎是孤軍奮戰。 古代冰川的分布也支持魏格納的想法。距今約3億年前后的晚古生代，在南美洲、非洲、澳大利亞、印度和南極洲，都曾發生過廣泛的冰川作用，有的地區還可以從冰川的擦痕判斷出古冰川的流動方向。從冰川遺跡分布的規模與特征判斷，當時的冰川類型是在極地附近產生的大陸冰川。而且南美、印度和澳大利亞的古冰川遺跡殘留在大陸邊緣地區，冰川的運動方向是從海岸指向內陸，顯然冰川是不會登陸向高處運動的，這說明這些大陸上的古冰川不是源于本地。面對這種古冰川的分布及流向特征，過去的地質學家一籌莫展。然而正是這些特征，卻為大陸漂移說提供了強有力的證據。 在魏格納看來，上述出現古冰川的大陸在當時曾是連接在一起的，整個大陸位于南極附近。冰川中心處于非洲南部，古大陸冰川由中心向四方呈放射狀流動，這就很合理地解釋了古冰川的分布與流動特征。我們看到的冰川向陸地內部運動的表象，其實是因為原來巨大的大陸分裂開來，原來的內陸變成了沿海的緣故。 除古冰川遺跡外，蒸發鹽、珊瑚礁等古氣候標志，也可用來推斷它們形成時的古緯度。古緯度與大陸的位置是沖突的，這也說明以前的大陸不在今天所處的地方。 證據似乎已經很充分了。在嚴謹的科學研究的基礎上，魏格納的代表作《海陸的起源》于1915年問世了。在這本書里，魏格納闡述了古代大陸原來是聯合在一起、而后由于大陸漂移而分開，分開的大陸之間出現了海洋的觀點。魏格納認為，大陸由較輕的含硅鋁質的巖石如玄武巖組成，它們像一座座塊狀冰山一樣，漂浮在較重的含硅鎂質的巖石如花崗巖之上（洋底就是由硅鎂質組成的），并在其上發生漂移。在二疊紀時，全球只有一個巨大的陸地，他稱之為泛大陸（或聯合古陸）。風平浪靜的二疊紀過后，風起云涌的中生代開始了，泛大陸首先一分為二，形成北方的勞亞大陸和南方的岡瓦納大陸，并逐步分裂成幾塊小一點的陸地，四散漂移，有的陸地又重新拼合，最后形成了今天的海陸格局。 魏格納這一“石破天驚”的觀點立刻震撼了當時的科學界，招致的攻擊遠遠大于支持。一方面這個假說涉及的問題太宏大了，如若成立，整個地球科學的理論就要重寫。必須要有足夠的證據，假說的每個環節都要經得起檢驗；另一方面，魏格納在大學中獲得的是天文學博士學位，主要研究氣象，他并非地質學家、地球物理學家或古生物學家。在不是自己的研究領域發表看法，人們對其假說的科學性難免會產生懷疑。魏格納理論最主要的弱點是：巨大的大陸是在什么上漂移的？驅動大陸漂移的力量來自何方？魏格納認為硅鋁質的大陸漂浮在地球的硅鎂層上，即固體在...

　　個人經歷

　　少年探險

　　魏格納少年時便向往到北極去探險，由于父親的阻止，他沒能在高中畢業后就加入探險隊，而是進入大學學習氣象學。1905年，他以優異成績獲得氣象學博士學位后，致力于高空氣象學的研究。1906年，他和弟弟兩人駕駛高空氣球在空中連續飛行了52小時，打破了當時的世界紀錄。后來他又參加了去格陵蘭島的探險隊，島上巨大冰山的緩慢運動留給他的極其深刻的印象可能催化了后來他面對世界地圖迸發的聯想和興趣。他開始利用業余時間搜集地學資料，查找海陸漂移的證據。

　　考察研究

　　19世紀以前，人們尚未開始系統地研究地球整體的地質構造，對海洋與大陸是否變動，并沒有形成固定的認識。1910年魏格納在偶然翻閱世界地圖時，發現一個奇特現象：大西洋的兩岸——歐洲和非洲的西海岸遙對北南美洲的東海岸，輪廓非常相似，這邊大陸的凸出部分正好能和另一邊大陸的凹進部分湊合起來；如果從地圖上把這兩塊大陸剪下來，再拼在一起，就能拼湊成一個大致上吻合的整體。把南美洲跟非洲的輪廓比較一下，更可以清楚地看出這一點：大西洋南部的巴西的凸出部分，正好可以嵌入非洲西海岸幾內亞灣的凹進部分。 魏格納結合他的考察經歷，認為這絕非偶然的巧合，并形成了一個大膽的假設：推斷在距今3億年前，地球上所有的大陸和島嶼都連結在一塊，構成一個龐大的原始大陸，叫做泛大陸。泛大陸被一個更加遼闊的原始大洋所包圍。后來從大約距今兩億年時，泛大陸先后在多處出現裂縫。每一裂縫的兩側，向相反的方向移動。裂縫擴大，海水侵入，就產生了新的海洋。相反地，原始大洋則逐漸縮小。分裂開的陸塊各自漂移，形成了今天人們熟悉的陸地分布狀態。

　　魏格納與漂移的大陸故事

　　一天，德國氣象學家魏格納躺在病床上看書，看的時間長了，他放下書本，想活動一下身子再看，同時讓眼睛也休息一下。他盡力把自己的視線推得遠一些，看看窗外..這時，他的目光落在了貼在墻上的一幅世界地圖上。

　　他很有興趣地看著那奇形怪狀的陸地地形，看著那曲曲折折的海岸線，那海洋，那島嶼。看著看著，他發現：大西洋西岸的巴西東端呈直角的凸出部分，與東岸非洲幾內亞灣的凹進去的部分，一邊像是多了一塊，一邊像是少了一塊，正好能合攏起來，再進一步對照，巴西海岸幾乎都有凹進去的部分相對應。魏格納想：“看起來就像用手掰開的面包片一樣，難道大西洋兩岸的大陸原來是一整塊，后來才分開的嗎？會不會是巧合呢？”一個個問題在他腦海中跳躍著，這個偶然的發現，使他感到十分興奮。

　　“如果我的推測是正確的話，我一定要用事實來證明它！”魏格納又冷靜地思考起來：“假如現在被大西洋隔開的大陸原來是一整塊的話，那么，形成大陸的地層、山脈等地理特征也應該是相近的，隔在兩岸的動物、植物也應有一定的親緣關系，它們曾有過相同的生存環境……”

　　病好之后，魏格納走遍了大西洋兩岸，進行實地考察。在考察中他發現：有一種蝸牛既生活在歐洲大陸，也生活在北美洲的大西洋沿岸。可以想象，蝸牛不可能遠涉重洋，也沒人聽說過曾經有人“引進”過這種野生的蝸牛。

　　他還對同樣出現在巴西和南非地層中的龍化石進行比較研究，認為，這種爬行小動物也不可能跨越大海，最重要的是，這種龍在其他地區的地層中并沒有被發現過..根據生物學家達爾文的物種進化原理，相同的生物不可能在相隔很遠的兩個地區分別獨立地形成，它們必定起源于同一個地區。種種跡象表明，兩岸的大陸原來是連在一起的整塊！

　　于是，1914 年，魏格納創立了一個嶄新的學說——大陸漂移說。他指出：現在的美洲與歐洲、亞洲、非洲，澳大利亞與南極洲，本來是連在一起的。大約兩億年前，由于地殼的運動，大陸慢慢分裂，開始緩慢地漂移，漸漸成了現在的樣子。并且，現在還在慢慢地漂移著，他認為：印度次大陸是從南極洲漂移過來的，與正在向東漂移的亞洲相撞，而突起的“世界屋脊”喜馬拉雅山就是這樣形成的。這種運動至今還在悄悄地進行著，喜馬拉雅山至今也沒停止向北擁擠。對資料的分析研究證明，1300 多年以來，西藏與印度之間縮短了大概60 米。而澳大利亞也正在向北漂移。

　　“整個人類居住的陸地，就像巨大無比的航船，在非常緩慢地漂流，移動。世界千百萬年后的面目，真不知道會變成什么樣子呢！”

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