《科学中的革命》第116章

最近发生的地球科学革命，由于具有一些表征科学革命全部性质的特点而引人注目。
但这场革命也因显示出我们这个时代科学所独有的特性发人深思。从根本上讲，这场革
命包括抛弃大陆是在一个固定的基础上形成、生长或发展这一传统观念，引进了大陆在
地球表面彼此之间以及相对于洋底“漂移”这一如此激进的概念。这场革命的一个特征
是其板块构造说，亦即：地球表面被分成一个个刚性板块，包括大陆和洋底，它们相互
之间相对于地底在作非常缓慢的漂移运动。
大陆漂移说是阿尔弗雷德·魏格纳（1880—1930）在1912年一篇重要的学术论文中
提出来的，并且在几年后（1915）出版的一部专著中加以发展和完善。人们几乎立刻就
意识到了这个假说潜在的革命性质，因为它要求对地理学的全部基础进行重新修订。20
世纪20…30年代间，地理学家对大陆运动的观念进行了广泛的讨论，结果，反对意见几乎
是同声一片。因此，魏格纳提出的地球漂移说长期以来处于我所说的理论革命阶段，直
到SO年代中期，不断发现的新证据才越来越对大陆可能运动的假说有利。但直到本世纪
60年代，一场地球科学革命才真正发生。
历史分析表明，这场地球科学革命结束了长达半个世纪之久的理论革命状态外仅仅
是因为人们勉强接受了一整套已处休眠状态或早先被摒弃的观念或理论。这场科学革命
伴随着研究地球的新手段和传播知识的新技术的产生而产生。不仅许多地球科学家沿着
非传统的路线思考，而且，有不少物理学家也投入了地球科学的研究之中，并做出了伟
大的发现。因此，最终发生的地球科学革命并不仅仅是长期受到抵制的、作为传统观念
的一次根本性转变的大陆漂移说的简单复活，而且还创立了新的板块构造理论来描述大
陆的漂移说的简单复活，而且还创立了新的板块构造理论来描述大陆的运动。从某种意
义上说，魏格纳的原始理论并未导致一场科学革命，但是，最终的科学革命确实体现了
魏格纳理论中大陆运动这一中心思想和把地表分成两类地域（陆地和海底）的观念。
这场革命的一个最突出的特点就是，处在学科工作中的地理学家普遍意识到他们正
在经历一场地球科学革命。许多科学家撰写文章或专论都强调了考察大陆和地球的思维
方式所发生变化的革命性质；他们写出了标题醒目的著作，如《地球科学中的革命：从
大陆漂移说到板块构造说》（哈拉姆1973）或《地球科学革命的严峻年代》（格伦1982）。
强调革命性不仅是后来历史性或评论性文章和书籍的特点，也是地球科学革命年代中学
术论文的特点。例如，《科学》杂志中的一篇颇具新意的学术论文（奥普代克1966）的
标题是“南海深海岩心的古磁研究”，它的副标题是“确定地球历史事件发生时间的革
命方法”。1970年，在讨论“新的一类错误”期间，J．T。威尔逊声称最近关于地磁逆转
的发现构成了地球科学中的“革命”。在（国际科学联合会理事会的）“上地幔计划”
（U．M．P．）的最终报告（1972）中，“U．M．P．实施期间提出的板块构造的统一概
念”被说成是地球科学中的一场“革命”（舒利文1974，343）。
20世纪7O年代发表的有关历史评述和总结性著作（主要由母语是英语的科学家著述）
所体现的革命意识在某种程度上反映了这一事实；20世纪60年代大陆漂移和板块构造说
为人们所接受是与库恩1962年出版的《科学革命的结构》产生的巨大影响分不开的。因
此，阿兰·考克斯（1973）安东尼·哈拉姆（1973）、乌苏拉·马文（1973）和J．T．
威尔逊（1973、1976）在讨论和评述大陆漂移理论的最新发展时都特别提到了库恩。这
场科学革命还由于在其后的十几年间出现了一系列出色的历史著作而引人注目。这些著
作有许多本身就是地球科学家撰写的，其中一些科学家亲自对这场革命做出了根本性的
贡献。
作为对最近这段历史的考察结果，我们现在已经知道，弗兰西斯·培根不是大陆运
动观的创立者（马文1973）。他仅是指出非洲和秘鲁西海岸之间有一种大致的吻合。几
乎两个世纪之后的亚历山大·冯·洪堡也没有通过认识大西洋两边海岸线之间的相似，
从而进一步提出两个大陆曾经是连在一起，以后才分开的。但是，1859年，居住在巴黎
的美国人安东尼奥·斯尼德－佩雷格里尼用法文写的名为《创世纪及其未解之谜》这本
边缘书中，首次提出了原始大陆分裂和组成部分移动的思想。有人还宣称，奥地利地质
学家爱德华·苏斯是大陆漂移说的早期倡导者，正如马文（1973）所指出的，这个看法
是完全错误的。但是苏斯在20世纪初确实曾提出最初有两块古生代大陆，“亚特兰蒂斯”
（位于北大西洋）和冈瓦纳大陆（在南大西洋）。他把后者命名为冈瓦纳，这是印度中
部地区（巩德人居住地）。苏斯像19世纪一些先驱一样，认为我们现在的大陆是更大的
原始大陆的遗迹，其碎片已沉没到海底盆地。但他并没有提出原始大陆的分裂过程，因
而也就没有建立我们今天所理解的大陆漂移思想（马文1973，58）。
一个更能说明问题的例子是美国地质学家F．B．泰勒。他在1910年发表了长篇论文，
首次提出了一个具有内在逻辑性的、连贯一致的假说，这个假说包含了某种我们今天所
理解的大陆漂移说的成份（哈拉姆1973，3）。这个假说最早是在1898年出版的一本小册
子中阐述的，但泰勒的理论主要是依据天文学，而不是地理学或地质学。他假设很久以
前地球俘获了一颗彗星，它后来成了今天的月亮。这场天文学事件增大了地球的旋转速
度，产生了更大的潮汐力，这两种作用的合力将大陆从极地拉开。在他1910的论文中以
及后来的出版物中，泰勒用地质学证据（爱尔德雷季1976，271）进一步完善了他的大陆
运动的论点，但是这些没有引起地质学界的普遍重视（马文1973，63－64）。1911年，
另一位美国人，H．B．贝克尔指出，存在一种由宇宙力包括太阳系行星的摄动引起的大
陆移动（同上，65）。当魏格纳出版他的著作时，他总结了许多前人的工作，有一段详
细讨论了泰勒的贡献。但是魏格纳两次宣称他“仅仅是在漂移理论的基本轮廓已经形成
时，才了解到泰勒所做的这些工作”（同上，8－10）。在这部著作的最后一版（1962中，
魏格纳在历史回顾部分中又加上了一些新的人名。他在这一版中写道：“我还在F．B．
泰勒1910年的著作中发现了与我的理论非常相似的观点”。
魏格纳的大陆运动理论
地质学家和地球物理学家开始对大陆漂移假说进行认真的讨论是在A．魏格纳的著作
出版以后。从所受的教育和个人职业看，魏格纳并不是一个地质学家，而是天文学家和
气象学家（他的博士论文是天文学史方面的），魏格纳的学术生涯先是在马尔堡谋得了
一个天文学和气象学的职位，后来在格兰兹获得了一个气象学和地球物理学教授的职务
（1924…1930），在二、三十岁时，他一直在格陵兰进行气象考察。1930年，在第三次探
险时，他献出了生命。按照曾与魏格纳一起进行第一次考察的劳格·科赫的说法，大陆
漂移思想是魏格纳在观察海水中冰层的分解时形成的。但是魏格纳自己只是说，大约是
在1910年的圣诞节期间，他突然被大西洋两边海岸极度的相似和吻合所震惊，而这一点
启发他思考大陆横向运动的可能性。
很明显，魏格纳当时并没有认真地看待这一思想，反而认为“这是不可能的”而放
弃了（魏格纳1924，5；1962，1）。但他确实在第二年秋天开始建立他的大陆运动假说。
他说他当时“相当偶然地”读到了“一篇描述非洲和巴西古生代地层动物相似性的文献
摘要”（马文1973，66）。在这篇摘要中，大西洋两岸远古动物化石的相同或相似被用
来证明当时非常流行的、非洲和巴西之间存在陆桥的说法。例如，蛇很显然不能渡过浩
瀚的大西洋。因此，在南大西洋两岸发现同样的或十分相似的蛇化石，就证明很久以前
的南美洲和非洲之间存在一条陆路通道的可能性是相当大的