别再夸地球了，它会膨胀的

ejinjing

人类对地球、宇宙永远充满幻想。
' \, Z$ _8 D) E4 k  g' F3 S如果地球是一个不断膨胀的球体，会发生什么？
4 C$ v# Q. K; @& @地表撕裂、山崩海啸、风起云涌……
慢着，这可不是骤息万变的灾难大片，也不是无厘头的玩笑。
曾经就流传着这样一个学术假说，认为如今的地球形貌是由地球膨胀造成的。
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- h* i1 }$ ^, a" `地球像吹气气球一样膨胀起来，情况也许不至于太糟糕。
6 H; m( p; g4 n& d只不过体积增大可能导致区域海拔上升，热胀冷缩的原理下可能激发火山爆发……
5 V0 H1 O2 V/ Q1 f% C" b' a有科学家表示地球膨胀还会造成地球万有引力减小。
换言之，地球上包括人在内的所有物体都随着地球膨胀而变“轻”（质量不变，重力减小）。

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3 m; z2 z2 K) o- b假如经过长久的膨胀，大陆极有可能被拆分成几块，而间隙会被海水填充形成海洋。
如此形成的格局画面有点熟悉。
% i! o* f" J3 {; r要是再加上一些外力，不就是造成大陆漂移了吗？
这样一来，地球膨胀似乎还能和大陆漂移学说扯上关联。
其实在地质科学的发展进程中，这两个学说确实曾有一段联系紧密的渊源。

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照现在看来，大陆漂移学说已经被广泛认可。
2 @! ~+ v% ?3 p* Y6 u9 _而地球膨胀说却被遗留在了历史长河里，鲜有人知晓。
其实早在19世纪，地球膨胀说就已经有了萌芽的势头。
4 j7 J0 G3 x. S+ T  _/ E$ @7 Z这一假说的支持者来头还不小，其中就有生物界的标杆达尔文、物理学家特斯拉等著名科学家。


, |+ f7 O& C6 k& I查理斯·达尔文
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1834年，达尔文远航到达南美洲，发现一处巨大区域的海拔在不断上升。
* L% {0 }+ x4 s( M$ U9 t怪诞的情形随即引发了这群博物学家深刻的思考。
# g2 K: J; ?  t: z他的导师解释说这是地壳的作用导致的。
0 x8 W5 U( g/ A' D而未知的空间与充沛的想象力反而打开了达尔文的脑洞。
( r" c* S7 d) ]他设想海拔上升也许是因为地球的体积正在增加。
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- @1 S+ `# c$ `! b7 [这个想法在他脑子里根植，一年来不断延伸扩展。
他跋山涉水观察地球万物，对于地质有了自己独特的见解。
一年间，地球体积会改变的假设不断被他强化和补充。
/ M) D+ h" n' X如果这个假说成立，那么地球当下的地形地貌也都有迹可循。


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- B; f+ m& Q: c/ a+ _8 J* f这套理论解释得了海洋，山脉又怎么说？
- w. C: a! s0 T$ \1 w达尔文认为，地球曲线膨胀造就了安第斯山脉的形成。
虽然不全面，但一些特别球地形似乎都可以用地球膨胀来解释。
/ c2 _8 m) H3 Y- V. q  R, B这更加坚定了达尔文支持地球膨胀说的信心。

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  S' c+ O3 g6 x9 t( ~罗伯托·曼托瓦尼在达尔文的基础上又进行了理论的拓展。
他认为原本的大陆是封闭的一个整体，在膨胀过程中才发生分离。
, U" {" g# p% P* L+ i8 v( k- _& j  I海洋区域的裂缝进一步扩张，使大陆逐渐相互偏离形成当今的形态。
就像穿着衣服的人快速变胖，最终把完整的衣服撑破为多块破碎的布料。

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/ e  [; k0 U0 [- G他还认为频繁发生的火山活动，是由于地球热胀冷缩导致的。
5 h2 B" A; H* J: M% A7 y3 Z5 i1889年，曼托瓦尼正式提出了地球膨胀假说。
- `, F9 C2 |& s: j2 I+ T而此时也逐渐出现了大陆漂移的雏形。
7 h7 G' d9 D0 m+ V直到1912年，德国地球物理学家阿尔弗雷德·魏格纳提出了大陆漂移理论。


阿尔弗雷德·魏格纳
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3 g/ P1 m* Q1 Y: S  B3 V魏格纳认为地球上各自分开的大陆曾经合并成一个古老的超大陆。
他把这个超大陆命名为“盘古大陆”。
+ |. S$ U# [9 c2 t8 @但是何种强大的力量才能让盘古大陆分崩离析，裂解成当今的局面？
恰好当时流行的地球膨胀假说似乎很好地解答了这个疑惑。
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8 |0 O+ i6 C# ?) W于是两种学说相辅相成，在成为科学共识的路上扶持前进。
+ E" B3 Z+ O0 ~2 K. q2 D" i! l2 `; k地球膨胀说的支持者不断增加，假说也得到了实例论证。
比如大陆漂移学说遇到了一个关键的问题。
5 ], }) p. s$ ~  K科学家对地球模型进行简单的重排操作，在球体模型上滑动相互隔离的陆地板块。
他们尝试将当今的陆地合并还原成设想的盘古大陆。
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但他们发现，盘古大陆并不能完全重新复原在当今尺寸的地球上。
在陆地的边缘，大多会出现无法解释的间隙或者重叠部分。
这时候地球膨胀说的支持者们纷纷跳出来帮忙。
- j; e& K4 Y% S! s- g他们的观点是，如果地球缩小至现在的60%，就能无缝融合在一起。
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' F5 ]; `- v+ d  s/ o, [为什么是60%？这个数据也不是空穴来风。
20世纪30年代，德国一位地球物理学家希尔盖伯格用一个模型给出了证明。
他在不同大小的木质小球上排列大陆，重新拟定了一个一个缩小至60%的“远古”地球模型。
后来模型愈加精致，再加上计算机模拟，地球模型也就更加清晰。
但这个60%的缩小版地球却饱含争议。
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年轻与年迈的奥特·克里斯托夫·希尔盖伯格

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! P: ]2 q; r9 H( H1 l4 d9 h, B+ c假如地球以如今60%的大小膨胀而来，那么地球起源以来又是怎样的变化历程？
地球现在的平均半径是6371千米。
45亿年前的前寒武纪时期，地球半径只有现值的60%，约3822.6千米。
# T( Q# Z' k6 Z" |8 P到了侏罗纪时期，地球半径膨胀至现值的80%，约5096.8千米。
但显然，这些推测的数据后来都被现代测量的真实数据击溃。

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这是地球膨胀说空前活跃的时期，却再也没有更多能立足的证据提出。
1 P# G2 v  ~$ n" `+ r" d1 M在这个时候出现了一个相对更靠谱的学说——海底扩张说。
( q/ ?  |; a, @* l& Z地球膨胀的证据仍不充足，但科学家却证明了海底的确在扩张。
% y9 L" ^( G" R& @5 d) W美国地质学家哈里·赫斯发现了大洋中脊*中一种地幔对流现象。
# b. ^9 r2 p1 a* A1 j* A*注：是一条大洋中延伸的海底山脉，现代地质学中认为是张裂性板块边界的一系列火山结构系统。
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在大洋地壳中，洋中脊是运动最剧烈的部位，也是海底扩张的源头。
) u4 }1 ]* ~3 O9 h: {4 r- Q0 U* I8 Z高热流的地幔岩浆不断上涌，上升得到冷却后形成新的洋壳。
新洋壳在洋中脊附近沉积，也推动着旧地壳远离洋中脊。
然后，旧地壳在洋壳边缘的海沟处潜入地幔，最终消亡。
以洋中脊为中心的大洋地壳因此向外扩张。

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3 P' m! H( w2 p& ?  t海底扩张的设想似乎给大陆漂移又提供了新思路。
大洋磁条带的存在就是其最有力的证明。
3 v. g  j$ g+ u1 B5 z* D在地球发展进程中，地球磁场的南北极曾经多次发生转变。
) @2 T+ _% i9 }9 L% v8 n! @而地壳岩石也会随着调转而重新被磁化。
- {& Q/ _, y' {7 K: U所以每倒转一次，新生的洋壳都具有当时的磁条方向。
于是以洋中脊为中心，两侧交替形成对称排列的磁条带。


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最老的海底侏罗纪时期，根据磁带宽度计算存在年限2.2亿年，与实际十分相符
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洋中脊把盘古大陆分割开，间隔区域成了大洋地貌。
而远离洋中脊的地壳相对稳定，所以保持了原本的陆地性质。
这也形成了构造不同的大陆地壳与大洋地壳。
4 z# t& V# X$ w- d: l这一系列的地质证据促使海底扩张说成为主流学说。
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大西洋中脊

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5 q" [3 ~. W& w+ O( g8 y; ]0 ~
到了20世纪60年代，以海底扩张为理论依据的板块构造说强势崛起。
1968年，法国的勒皮雄首次将全球地壳划分为太平洋板块、亚欧板块、非洲板块、美洲板块、印度洋板块和南极洲板块六大板块。
6 Z4 I# P: q* o" o; v板块之间的聚合、张裂与错动三种运动方式共同影响地貌形成和地质变化。
9 T8 H; e, D2 G而地幔对流则是板块运动的主要驱动机制。
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5 w8 B0 F8 @+ a. O! ]$ {板块区域与火山爆发位置
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2 X% d1 l& J. p9 @
于是板块运动与地球膨胀成了完全对立的两种假说。
/ g* \& \0 F/ L6 j而不断涌现的证据表明，板块构造说显然上风。
  G  j$ s- U& y3 G5 X1 w: ]# v地球膨胀说逐渐没落，被打击成“伪科学”并埋藏在历史的运河里。
解释大陆漂移现象的地质学理论，也变更为了板块构造论。

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地壳板块作用力
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2 f" ^/ ~( }2 `2 n7 u海底持续扩张，难道不会导致地球膨胀吗？
会，但地球半径平均每年大概只增加一根头发的厚度（约0.1毫米）。
2011年NASA采用高精度空间大地测量工具，测得这个数据。
3 Q  G  H# I# u' ~7 l  _所以严格来说，在测量不确定性范围内，目前的地球并没有变大。
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7 Q/ ~9 h0 N7 |0 p7 J. e

: K& w* F$ G8 H( V, v) \而在此之前，我国也有研究者分别观测计算南北半球的体积变化。
早在上世纪末，中科院地学部就从实际数据中得出结论：
在过去几百万年里，地球总体仅有轻微膨胀，半径扩张每百万年小于200米。
这彻底破除了地球膨胀说的理论壁垒。
  w+ r+ V; @2 N6 ~4 h- W但也正是因为地球的稳定，才让生命存在有更大的可能。

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为海底扩张说做出巨大贡献的Warren Cray和Klaus Vogel
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地球膨胀的幻想最终被现代测量技术给击得粉碎。
3 }6 P6 `2 s$ p* }' Y% O5 I但不得不说，在地质科学的发展中，地球膨胀说也不失为一个启发性的思路。
7 c4 C+ h9 D; l- L起码它也曾给大陆漂移学说助了一把力。
7 [% T7 v- o& Y$ y. Q0 ^7 g; }. i而如今回顾这门伪科学也许充满讽刺，但当时科学家做出的探索努力不可磨灭。
" D, s$ {0 x, |  H! Z+ ~8 J" T*参考资料
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