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人类对地球、宇宙永远充满幻想。
# l4 S8 \7 H3 t6 }& t如果地球是一个不断膨胀的球体,会发生什么?
$ k- K/ `( Q; u地表撕裂、山崩海啸、风起云涌……
2 ]7 N% M: o/ w3 E1 h2 l* A1 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。. s: o( t; c- ?
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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+ k$ N. C3 h. Q: ?6 L3 B# n& y; R地球像吹气气球一样膨胀起来,情况也许不至于太糟糕。
9 Z4 F' l+ S9 H" o' A: ?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……
0 r' b6 f9 B' u" R/ V: o$ H有科学家表示地球膨胀还会造成地球万有引力减小。! @! } Q/ D2 {) }5 K+ ]/ s
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)。8 } h! s) _, M F# Z: S- P
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; w- I# l% o( _8 }8 }$ j! O, l% U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。' S3 o% K5 p( M/ B2 n3 s
如此形成的格局画面有点熟悉。
; g }* A1 X% `! m3 y* i+ \要是再加上一些外力,不就是造成大陆漂移了吗?
# V S$ d" }+ v+ S' n. r1 ~' `: d这样一来,地球膨胀似乎还能和大陆漂移学说扯上关联。 R |% f* I+ h' J' ^. l; @# M3 _! s8 F
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。: A) v1 R. T. R
而地球膨胀说却被遗留在了历史长河里,鲜有人知晓。
& e( y; {! R2 M- F其实早在19世纪,地球膨胀说就已经有了萌芽的势头。; I( p7 s( U$ d/ n% H |
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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, i7 `: o8 J# F; T Z& q 查理斯·达尔文
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Z$ N* A" n! |/ d1834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。
6 c- o( U5 v4 Z3 i0 S# M, K怪诞的情形随即引发了这群博物学家深刻的思考。! x! M& V+ Y2 i* R/ S7 j5 I
他的导师解释说这是地壳的作用导致的。
: T: @9 @$ l0 k7 m) 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。
# r. Q1 a* A5 n; V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。
' K g1 _- b( x$ I, q5 U9 z2 ?: e5 @" X他跋山涉水观察地球万物,对于地质有了自己独特的见解。
$ M7 b8 ]% D2 O0 Z( P3 `4 G) X一年间,地球体积会改变的假设不断被他强化和补充。
) ~: x; a3 S* G+ [. F; \9 W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。5 x+ R! t( z6 E
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/ K4 ^' t# m& y. j% D这套理论解释得了海洋,山脉又怎么说?. S4 d& H- g1 o1 O3 r
达尔文认为,地球曲线膨胀造就了安第斯山脉的形成。- H7 g+ e$ N" M9 a: U
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。
6 {9 R, {5 V9 N u0 o9 @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。
* V! Q4 }4 l0 u8 r' |/ N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。
& C6 u/ l- k8 y3 Q6 V# h/ 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。& Y6 j+ x) T7 l% ]0 D
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。% R2 e7 C6 }6 u% l9 Z/ P/ T
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: u# H$ c7 G& I6 X8 @$ q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。* X0 o) q/ f- U: s$ C {9 t
1889年,曼托瓦尼正式提出了地球膨胀假说。9 c: A5 i$ B; A% F( n
而此时也逐渐出现了大陆漂移的雏形。
0 N4 M, n1 `: K+ c$ N& K% p0 K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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& D& k1 h4 z/ T8 t( i3 k 阿尔弗雷德·魏格纳; c X, A- O2 ~, J2 u5 ~
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4 }0 V3 e1 C0 L3 h4 q1 ^" u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 f0 w$ [1 Z' r$ V6 }4 S$ e他把这个超大陆命名为“盘古大陆”。
5 r! L0 O' G2 G1 L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?
. w6 K6 E1 W, L" i1 \! X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。6 I t6 s# I0 H; a9 N! t
地球膨胀说的支持者不断增加,假说也得到了实例论证。' ]; J" ^. c* }% I+ z3 O8 c
比如大陆漂移学说遇到了一个关键的问题。
8 X+ I! R' Z. e& g4 f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。4 t; {* b8 b8 h
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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% W% n6 R c. w8 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。* h0 a) \) R! ^3 |" F3 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。, ?0 z3 [& ~" N0 M \2 y
这时候地球膨胀说的支持者们纷纷跳出来帮忙。: [- L% E# Y: G. H7 a
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。$ \# x _. @4 v
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。
+ F- O+ X( i" R+ Z& J3 z; @! l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。
; O9 J! u0 k8 @: ]: D! 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。
+ u! A& H0 _6 Q5 q' O2 r/ \但这个60%的缩小版地球却饱含争议。
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5 Q9 T. T! j% _' w$ a( v% n3 v" T9 K 年轻与年迈的奥特·克里斯托夫·希尔盖伯格# ^, I+ l/ }0 @5 d* r' `
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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?
/ @& O# f' N& F/ T9 o* w6 X6 o7 U地球现在的平均半径是6371千米。5 _/ Z9 T2 O q, [" A) x- B5 X
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。5 `* o6 D4 C: ~- z/ ]# m
到了侏罗纪时期,地球半径膨胀至现值的80%,约5096.8千米。
$ K( d' L+ H$ `2 |5 C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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: C( x6 e& I! N0 T, G- l* T7 N* x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。' @% p& n+ J) l/ b6 S+ j
在这个时候出现了一个相对更靠谱的学说——海底扩张说。* N6 H6 \0 K6 _+ A) { c
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。: K- f1 i) f' V( U
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。
) E8 P0 a& c) F& a0 \*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。1 h/ O2 Q. g3 z( r' O
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* h8 g0 [- F8 C9 M" x$ s/ e0 g4 v4 }4 W1 z7 K
" F$ I2 }, q9 P. o8 I! ?& m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。! U; n6 `. T0 N, p/ H" d
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 ~& I+ Z0 R4 f3 u; c1 I) f; N/ P, H! K新洋壳在洋中脊附近沉积,也推动着旧地壳远离洋中脊。/ g. ?( |( S7 [* y7 z
然后,旧地壳在洋壳边缘的海沟处潜入地幔,最终消亡。
9 X2 B: j( `, D/ S. v以洋中脊为中心的大洋地壳因此向外扩张。
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0 Y3 O! l2 w% W }% T海底扩张的设想似乎给大陆漂移又提供了新思路。2 j+ ?" f. w6 B6 v p
大洋磁条带的存在就是其最有力的证明。0 v0 `: R1 X/ U& j; e
在地球发展进程中,地球磁场的南北极曾经多次发生转变。3 Q1 [& {- ?& b& w* P$ O/ x- O
而地壳岩石也会随着调转而重新被磁化。4 u6 f8 O8 V6 R- C& u( q( W( w
所以每倒转一次,新生的洋壳都具有当时的磁条方向。) R- h( v6 n5 Q, Y2 I7 S1 K/ F. w
于是以洋中脊为中心,两侧交替形成对称排列的磁条带。3 b | A c" v2 r" E8 h6 b3 }
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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. I/ o; d+ [) {- r) L, c
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% [2 }- n4 w# k& ]$ v7 A! \( W洋中脊把盘古大陆分割开,间隔区域成了大洋地貌。
* c9 a5 n9 O' a' z. {. N而远离洋中脊的地壳相对稳定,所以保持了原本的陆地性质。/ o" i& ~. V, z# W' \" R% d9 e
这也形成了构造不同的大陆地壳与大洋地壳。
! f( [- k9 v( C8 M0 H这一系列的地质证据促使海底扩张说成为主流学说。$ W! x1 E% n7 t
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! j" c# K1 K, z% k: Y 大西洋中脊3 B1 c, |1 d, _$ y
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到了20世纪60年代,以海底扩张为理论依据的板块构造说强势崛起。& `) D" U/ C1 {7 `
1968年,法国的勒皮雄首次将全球地壳划分为太平洋板块、亚欧板块、非洲板块、美洲板块、印度洋板块和南极洲板块六大板块。: `' C, n7 }1 g+ R8 S/ {9 d
板块之间的聚合、张裂与错动三种运动方式共同影响地貌形成和地质变化。
6 K6 _! W# ^3 d! J而地幔对流则是板块运动的主要驱动机制。
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. g. L+ L! Y- @$ B1 r% B& F9 Q 板块区域与火山爆发位置
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于是板块运动与地球膨胀成了完全对立的两种假说。
) j* n( J* C* p; r: W3 G+ B. L' [而不断涌现的证据表明,板块构造说显然上风。
/ n% ?9 R! e) R3 f地球膨胀说逐渐没落,被打击成“伪科学”并埋藏在历史的运河里。4 k- q5 F* a+ _. a% W; i
解释大陆漂移现象的地质学理论,也变更为了板块构造论。
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) z" ?% P5 s+ @" k4 O" P0 U Q 地壳板块作用力
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) o/ x- M6 l: R; x. r( i海底持续扩张,难道不会导致地球膨胀吗?" }4 [/ \7 D) O3 O( T
会,但地球半径平均每年大概只增加一根头发的厚度(约0.1毫米)。) \1 s/ Z6 \- d, V. L
2011年NASA采用高精度空间大地测量工具,测得这个数据。
3 m2 g8 \' o! r8 |所以严格来说,在测量不确定性范围内,目前的地球并没有变大。# s# ^8 _7 R7 s) B
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! e9 y7 _% |! o2 x而在此之前,我国也有研究者分别观测计算南北半球的体积变化。
2 @9 {2 K- T( n1 E2 h5 q早在上世纪末,中科院地学部就从实际数据中得出结论: ]1 }5 d+ a) g [
在过去几百万年里,地球总体仅有轻微膨胀,半径扩张每百万年小于200米。
$ l3 p' ?4 e. t: [ F5 R; W这彻底破除了地球膨胀说的理论壁垒。
0 h3 S, y) i: T6 B9 Z但也正是因为地球的稳定,才让生命存在有更大的可能。
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1 s- P: E! Z8 i2 ~7 t7 F$ E/ k$ }3 A# Z. ~( I4 P
为海底扩张说做出巨大贡献的Warren Cray和Klaus Vogel
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; Q4 d6 m; _) [/ T6 X! r* B
- g" h) f: [' f6 s0 ?7 G, ]9 z地球膨胀的幻想最终被现代测量技术给击得粉碎。) d- A: [. O7 \5 R" P
但不得不说,在地质科学的发展中,地球膨胀说也不失为一个启发性的思路。
2 n" U2 C8 \) {) F+ q9 M起码它也曾给大陆漂移学说助了一把力。" f) p: o# 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。& U( S& U. Q( }* k9 V
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* }# Y: Q- p, k" ?. p# o来源:https://www.toutiao.com/a6663412424319697411/
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