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课本里的科学家|魏格纳:从地图轮廓到大陆漂移的科学探索

北京科协

或许你对魏格纳这个名字稍感陌生,但一定听闻过“大陆漂移说”。这个曾被嗤笑、质疑的理论,最终却促成了一次名副其实的地球科学革命。一个始于想象的猜测,一场反复求索的研究,魏格纳孤独的执着让科研人员的科学精神更为具象。让我们一同走近魏格纳,看看这场由想象力催生的科学发现。

人教版小学语文六年级的教材

《真理诞生于一百个问号之后》

一文中提到

德国地球物理学家

阿尔弗雷德·魏格纳

在观看世界地图时

发现大西洋两岸相似性

提出“大陆漂移说”

一次奇妙的设想

引发了地球科学最深刻的一次范式转变

魏格纳告诉我们

科学的发现源于对细节的关注

对未知的好奇

对探索的坚持

以及用严谨态度

对待每一个“问号”的科学精神

人教版小学语文六年级教材《真理诞生于一百个问号之后》一文中提到魏格纳的故事

一个被忽视的“问号”

延伸出“大陆漂移说”

1910年,阿尔弗雷德·魏格纳(1880-1930)无意中扫了一眼墙上挂着的世界地图,注意到一个平日里不曾寻思过的奇特现象:大西洋的两岸——欧洲和非洲的西海岸遥对北南美洲的东海岸,其轮廓竟然有着极大的对应性。特别是巴西东端的直角突出部分,与非洲西岸凹入大陆的几内亚湾非常吻合。如果能够移动这两个大陆使它们靠拢的话,正好就能镶嵌在一起。

这位刚过而立之年的德国气象学家当时觉得,这种巧合很有趣,但对此他并没有多想。1911年,他偶然在一本论文集里看到关于巴西和非洲曾相连的古生物证据相关论述。结合自己在格陵兰岛等地的考察经历,魏格纳心里冒出一个大胆的设想:这两块大陆早些时候就是一个整体,只是到后来才因破裂、漂移而分开了。

一个超级大陆的分裂示意图

于是,魏格纳开始陷入深入思考、认真研究,并努力从各方面搜集地学资料,查找海陆漂移的证据。1912年1月6日,魏格纳在德国法兰克福地质学会上作了题为《从地球物理学的基础上论地壳轮廓(大陆与海岸)的生成》的演讲;1月10日,在马堡科学学会上作了《大陆的水平位移》的演讲,并于同年发表论文,标志着“大陆漂移说”正式提出。

正如《真理诞生于一百个问号之后》文中所说,1915年,魏格纳系统整理了他的“大陆漂移说”,出版了《海陆的起源》一书。

这本《海陆的起源》在地球科学史上具有重要的学术价值,为当代地球科学提供了新的发展基点,是现代地质学板块构造学说的核心组成部分,但在当时并没有获得多数专家的赞同,还受到众多质疑。

一个被嘲笑的理论

促成了一次地球科学革命

魏格纳是第一个发表了有明确证据且符合逻辑的有关大陆移动理论的科学家。可是,他超前于时代的思想在当时受到了广泛的嘲笑、敌视和抵制,被挖苦为“一个漂亮的梦,一个伟大诗人之梦”, 当人们“试图抱住它”时,将发现“他怀抱的只是一个泡沫或一缕青烟”;美国哲学学会前任主席斯科特则公然抨击魏格纳的学说为“十足的该死的愚蠢想法”。

当年魏格纳是以“从事地质学研究的气象员”身份提出“大陆漂移说”的,这也让“专业人士”起疑。耶鲁大学名誉古生物学教授查理·舒克特曾断定:“一个门外汉把他掌握的事实从一个学科移植到另一个学科,显然不会获得正确的结果。”

学术界的质疑与争议,并没有让他放弃研究,反而成为了他寻求突破口和重新思考创新方法的契机。他多次率队赴格陵兰岛进行实地考察,以期获得更多的证据。1930年11月1日,他在格陵兰营地里刚刚度过50岁生日,在返回途中遇到暴风雪后不幸遇难。他的好友在悼词中写道:“他是一个完美的、淳朴的、谦虚的人,同时又是勇敢者,为探索理想目标,凭着钢铁般的意志取得非凡成就,最终为此献出了宝贵的生命。”

1930年魏格纳在格陵兰探险队休息时的情景

科研事业是以探索未知和创新为天职的行业,这个求索的过程往往是孤独的,也是没有回报的。魏格纳当时不被主流科学界接受,承受了诸多非议,但他凭借持久的热爱与好奇心,顽强地坚持探索,终于在“海底扩张说”和“板块构造说”创立时,大陆漂移真正被世人理解。

“板块构造说”很好地解决了魏格纳生前一直没有解决的漂移动力问题。从“大陆漂移说”的提出到“板块构造说”的确立,促成了一次名副其实的地球科学革命。

一场跨学科的突围

在“问号”中追寻“真理”

魏格纳在1905年获得德国洪堡大学天文学博士学位。毕业后,他侧重于研究气象学,是位气象学家,但他从不把自己的视野局限于狭小的学科范围之内,而是以“跨学科方式”进行综合研究。

他超越学科的限制,踏入各个学科接壤的空白领域,一个气象学博士干起了地质学家、古生物学家甚至地球物理学家的工作。在提出“大陆漂移说”时,他收集了来自地貌学、地球物理学、古生物学、古气候学、大地测量学等领域的大量证据——包括大西洋两岸海岸线的拼合度、相似地层与化石带的延续性、分布在南半球多地的古冰川遗迹,以及珊瑚礁和盐层的异常分布,构建出一个史无前例的大陆拼合与漂移的演化图景。

1965年,英国地质学家布拉德等人借助计算机计算,发现无论用1000米还是2000米等深线拟合大陆边缘,结果差别不大。这进一步证实了魏格纳的“大陆漂移说”

魏格纳曾预言:“只有将所有地球科学提供的信息结合起来,我们才能有望确定‘真理’。”在魏格纳所处的时代,地球在人们眼中还是一个巨大无比的存在。随着科技的日新月异,如今“地球村”早已不是一个新概念,地球科学也已被视为一门跨学科的复杂系统科学,显示出多学科交叉融合的特点。

在科学史上,科研人员通过发现新机制能促使许多学科产生进步,而每一个机制互动的部分又影响彼此的进步与其他特性。魏格纳“跨学科方式”的研究,也引领他获得了成功。他首次揭示了大陆大规模水平运动的可能性,对当时占优势的海陆固定论形成了重大冲击;他还首次提出了大陆和海底是地表上的两个特殊的层壳,它们在岩石构成和海拔上彼此不同这样一个概念。

成功从来不是顺水推舟后的皆大欢喜,而是穷则思变后的柳暗花明。正如魏格纳所说,“在科学中,速度不是最重要的。执着、勤奋、使命、兴趣以及想知道和明白科学的意愿是最重要的 。”回望魏格纳用热忱点亮的探索之路,便更懂每一份“想知道”的初心。希望每一个追光者都保持好奇与热情,可以在未知的疆域里守得花开。

参考资料:

1.“北京科协”公众号.科学阶梯|超前的思想,迟到的荣誉

2.“北京大学出版社”公众号.地球科学的划时代猜想,来自一个门外汉

3.“中国科学报”公众号.“大地学”时代,地学教育如何补齐两大短板

4.“中国科学报”公众号.这两条人才选拔标准,为啥好像被遗忘了

5.“科学人文在线”公众号.魏格纳与大陆漂移学说:原来,地球是动的!

6.“科学元典”公众号.听书丨085 魏格纳与《海陆的起源》第六讲

制作:北京市科协融媒体中心

评论
淬剑ᵀᴹ
太师级
点赞北京科协
2025-07-11
俄体镇科普88888
太师级
2025-07-10