别再夸地球了，它会膨胀的

ejinjing

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人类对地球、宇宙永远充满幻想。
6 V  n+ q( @% `如果地球是一个不断膨胀的球体，会发生什么？
地表撕裂、山崩海啸、风起云涌……
! T2 C. j- `4 ^/ U3 H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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地球像吹气气球一样膨胀起来，情况也许不至于太糟糕。
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……
7 a: a  O, w3 V/ V8 ~6 ^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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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。
2 q( v- N( f! c3 v8 w% _/ {/ z如此形成的格局画面有点熟悉。
# C. P8 [6 z6 |9 w4 J- }; B要是再加上一些外力，不就是造成大陆漂移了吗？
$ w' B5 M  a9 b0 l0 x- l$ g$ _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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0 W' ~/ u/ U8 H4 F) G6 w' m照现在看来，大陆漂移学说已经被广泛认可。
. l' K4 e  F% e, A& N4 K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。
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。

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查理斯·达尔文
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! @6 S. D: F  _+ I2 C+ x4 \, g1834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。
怪诞的情形随即引发了这群博物学家深刻的思考。
. G3 c( M* k2 V他的导师解释说这是地壳的作用导致的。
7 u7 N1 g/ q2 V! x/ L而未知的空间与充沛的想象力反而打开了达尔文的脑洞。
1 {7 u1 t: [: I9 _  @( R1 E& U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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9 J2 n* {8 O' Y+ {$ K这个想法在他脑子里根植，一年来不断延伸扩展。
1 H" v& [1 `5 B1 e他跋山涉水观察地球万物，对于地质有了自己独特的见解。
: O( m6 X8 {* u, v+ G1 w4 y一年间，地球体积会改变的假设不断被他强化和补充。
" x; l/ i1 m  V* R5 e4 ~: G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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- Q7 d7 @, ?# ]$ ]这套理论解释得了海洋，山脉又怎么说？
达尔文认为，地球曲线膨胀造就了安第斯山脉的形成。
: \4 j/ Y7 W* L2 w; s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。
这更加坚定了达尔文支持地球膨胀说的信心。
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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。
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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# t. U1 p) G3 {& m  E$ i0 @. [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。
- W! k1 Z) q, U7 t1889年，曼托瓦尼正式提出了地球膨胀假说。
而此时也逐渐出现了大陆漂移的雏形。
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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, k' h% m0 T! 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”。
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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于是两种学说相辅相成，在成为科学共识的路上扶持前进。
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。
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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1 w* [3 M$ g9 }8 v. D$ L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。
: R. R$ o& y' |+ ~8 g- q5 a这时候地球膨胀说的支持者们纷纷跳出来帮忙。
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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为什么是60%？这个数据也不是空穴来风。
- ~% f. h( t* O' F/ _3 I20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。
' F. }5 u3 j. z- a2 f0 `* H3 R2 |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。


年轻与年迈的奥特·克里斯托夫·希尔盖伯格

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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。
4 m9 c7 {+ k) c# ]5 L45亿年前的前寒武纪时期，地球半径只有现值的60%，约3822.6千米。
. F- V/ Y1 ?! ~2 C! W4 a: }( p到了侏罗纪时期，地球半径膨胀至现值的80%，约5096.8千米。
" I# E7 j; R& t" e3 l9 O0 z# L8 f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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8 F3 Y9 I/ G8 M9 |" R7 D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。
9 [: ^) X- ]: i1 k在这个时候出现了一个相对更靠谱的学说——海底扩张说。
& X4 J9 x+ `4 G; ~. _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。
4 _& ^' c: S, Q1 a, z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。
*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。
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。
5 R+ h0 e2 b1 k1 g新洋壳在洋中脊附近沉积，也推动着旧地壳远离洋中脊。
" h8 g7 [  B7 P8 X# b1 O然后，旧地壳在洋壳边缘的海沟处潜入地幔，最终消亡。
/ G7 u5 a# U* Q$ g$ |# {' ]* V以洋中脊为中心的大洋地壳因此向外扩张。
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5 g2 ]2 ]' D& o+ Z- \; _, U海底扩张的设想似乎给大陆漂移又提供了新思路。
+ q5 P7 F/ k+ Y/ u: Q2 J9 ?大洋磁条带的存在就是其最有力的证明。
在地球发展进程中，地球磁场的南北极曾经多次发生转变。
而地壳岩石也会随着调转而重新被磁化。
所以每倒转一次，新生的洋壳都具有当时的磁条方向。
. ^( b3 x$ l2 M5 A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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( {: H( }+ F5 N  r' Q( a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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; U) V7 n5 |& P% b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。
) B4 p1 _/ n& E9 ]9 ~$ u" U这也形成了构造不同的大陆地壳与大洋地壳。
) V: Z/ k% m" _6 ~$ {这一系列的地质证据促使海底扩张说成为主流学说。


大西洋中脊



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+ g( c. d& \5 W& h5 W" l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。
: ^' r, c# g$ v1968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。
# f6 _$ p/ d" L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。
/ @. y8 x: z: H+ \% y2 h4 v而地幔对流则是板块运动的主要驱动机制。
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板块区域与火山爆发位置


9 ^: ?$ O) @$ n1 [+ e, d' c5 R于是板块运动与地球膨胀成了完全对立的两种假说。
而不断涌现的证据表明，板块构造说显然上风。
  \' b' ]+ J, Z/ p( W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。
$ l; e: |& [9 Y9 s: h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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3 f. f5 m- L. a/ Y! i地壳板块作用力


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。
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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, n& |# @+ k# A  \) q& h& |# \/ [

& ?1 m0 x, S6 _' g" |% U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。
9 t% s/ P- g6 ^' @( A6 p' ^; _这彻底破除了地球膨胀说的理论壁垒。
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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$ z3 c- s: E( A1 d( ]) \% d: e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。
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。
起码它也曾给大陆漂移学说助了一把力。
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。
*参考资料
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Meg Neal. We've Been Wrong Before: TheExpanding Earth Theory[J]. Popular Mechanics, 2018.08.03.
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来源：https://www.toutiao.com/a6663412424319697411/
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