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。
如果地球是一个不断膨胀的球体，会发生什么？
: h2 d9 _. G% v( \  p; k地表撕裂、山崩海啸、风起云涌……
$ g% k; B- X) `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……
* B1 B- U" G& k- x) z& F1 m有科学家表示地球膨胀还会造成地球万有引力减小。
2 M2 H- ~* F! |9 [' |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。
$ Q3 r" ?% u% l) Y+ ?/ W* o) t5 r# k/ ^如此形成的格局画面有点熟悉。
8 `, T+ ]0 Y$ M9 E4 ~, G' N要是再加上一些外力，不就是造成大陆漂移了吗？
. p  R5 {$ F& i这样一来，地球膨胀似乎还能和大陆漂移学说扯上关联。
* k" }' D0 j6 ~0 S; ]: a, ?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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( j' W! X4 y: n; B照现在看来，大陆漂移学说已经被广泛认可。
而地球膨胀说却被遗留在了历史长河里，鲜有人知晓。
8 |. O7 Z: V- |/ G. W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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6 t/ s0 N' W# ~* A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。
* D& A7 W% G. E9 A4 A+ N8 ^* R- y怪诞的情形随即引发了这群博物学家深刻的思考。
他的导师解释说这是地壳的作用导致的。
0 i  v* V: b; Y而未知的空间与充沛的想象力反而打开了达尔文的脑洞。
  o5 H1 \, R0 S+ ^- K3 P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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这个想法在他脑子里根植，一年来不断延伸扩展。
- `) f! O' I, E+ @. B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。
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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这套理论解释得了海洋，山脉又怎么说？
$ A+ z' S0 m% `% ?达尔文认为，地球曲线膨胀造就了安第斯山脉的形成。
0 m4 ~9 x- h. y' {+ o0 C) z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。
) {$ T7 [; @* k( H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。
2 A& a) {0 r2 U$ ~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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! X! d: ^/ d) N; j/ ?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。
" E7 |& ?; D5 F; S. i1889年，曼托瓦尼正式提出了地球膨胀假说。
0 p" ~# s* o2 |6 D3 ]8 W3 v" v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。
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; E9 I, p- {+ ]  v阿尔弗雷德·魏格纳

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( ?0 y' T2 r6 m+ m& I* S/ \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。
+ @6 i  }8 w: `/ m+ m他把这个超大陆命名为“盘古大陆”。
: P' Z" U6 S, j4 c4 r+ s2 p9 Q* K1 j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？
% q9 ?" p2 j% @, N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。
5 Y& l: B8 b6 ]* c, Q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。
1 M4 I* z# k+ W# ]/ H( ], o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。
, S% A  V3 b6 H% n. b. w+ g0 O" 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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- Y( a8 ]% q) c3 N为什么是60%？这个数据也不是空穴来风。
% K' @: N) h3 m+ P! s20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。
$ e6 [5 N9 h4 m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。
: n: ~8 l2 C" e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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+ ?- d- A! \2 m) f年轻与年迈的奥特·克里斯托夫·希尔盖伯格


( }4 w1 W( R: O- F! |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。
2 n, i! K' E* j9 T" L到了侏罗纪时期，地球半径膨胀至现值的80%，约5096.8千米。
  @1 g7 a5 @0 i/ R* j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。





( {) v, X' q! x, T' m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。
- }/ t* X6 M' H; x' U- ]+ R8 i8 Q/ T在这个时候出现了一个相对更靠谱的学说——海底扩张说。
' [2 c9 q2 o  ~  @- D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。
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。
) X: I7 d' W  ^& X8 m8 l: D% }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。
) _$ h8 b8 G, H以洋中脊为中心的大洋地壳因此向外扩张。
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) |0 q, d0 d; J/ o: o$ Q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。
* ]2 j& `4 W) R7 z+ i在地球发展进程中，地球磁场的南北极曾经多次发生转变。
( ~6 v% Y; d: u. f; R' f* N- j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。
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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4 x1 c4 m% Z& m0 M" R) f$ n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


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。
6 d" {  N& k' R2 W5 b' I, w( Z这也形成了构造不同的大陆地壳与大洋地壳。
; t, U: U5 E( u/ @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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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。
" o& o3 F( O, w5 `: 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。
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。
2 i4 C& N& G8 q+ [* @5 o- p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
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于是板块运动与地球膨胀成了完全对立的两种假说。
+ ?; {$ E4 s3 X' q6 l6 u, B# X而不断涌现的证据表明，板块构造说显然上风。
2 z2 G& m$ \! s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。
6 K+ ]0 a. f  U, `% y0 M. Y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 K; N0 J' T+ L8 J7 Y, ~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）。
( f5 s5 P# t7 J  Z2011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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" M( m3 t9 Q+ i& G; z0 K& z* [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。
2 z6 H! e/ S$ B; l5 f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。
5 Y" ~) n& k' r" D这彻底破除了地球膨胀说的理论壁垒。
+ f: p9 B5 t; _/ ^# {& y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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/ {" E! q1 [( @; p" `/ R; i  F' g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。
' v( K1 z" o7 Z' @  p9 z9 w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。
. t( s. C, I" M& g* `7 k' B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。
2 n! D8 C- f4 A- w! V3 I*参考资料
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