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3 n9 @- d/ [' I4 a; {) _人类对地球、宇宙永远充满幻想。& i& I& c5 k0 K& w" O
如果地球是一个不断膨胀的球体,会发生什么?# N4 X& K5 r1 ~9 A) B+ }0 O0 S
地表撕裂、山崩海啸、风起云涌……
5 A. U* j( N8 ?9 H" z, G/ P慢着,这可不是骤息万变的灾难大片,也不是无厘头的玩笑。: P3 S9 ^4 k& w+ M
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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4 k# y9 R) e* E% ]& m3 a: {地球像吹气气球一样膨胀起来,情况也许不至于太糟糕。) U B' N! p% C7 G5 h& W5 p
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……
; s% b* d# ?5 V( T有科学家表示地球膨胀还会造成地球万有引力减小。, Q( E- N& }- A9 {# f! s+ h0 J3 f7 X
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 l2 m2 M9 ?* o# l& z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 V; [; w, v+ N2 Z6 n% e' `; y如此形成的格局画面有点熟悉。' |1 V8 j! U& q7 b; m
要是再加上一些外力,不就是造成大陆漂移了吗?' B% j6 s" k& K
这样一来,地球膨胀似乎还能和大陆漂移学说扯上关联。
* {) L; @+ h: X' u+ E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。( w# ]8 V: {# K$ L! u
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照现在看来,大陆漂移学说已经被广泛认可。
: h$ W. Q/ w3 Y3 f! }而地球膨胀说却被遗留在了历史长河里,鲜有人知晓。/ i, B8 z. ~/ p, k' e
其实早在19世纪,地球膨胀说就已经有了萌芽的势头。
0 E, y# j# R! `# a; ]( G. g* X4 _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。4 I4 ?/ |/ v3 v( F4 }7 y% i
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" N9 h1 R3 x W6 @3 v8 f8 Y 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。# V6 Q7 e) O5 `% O: `% n
怪诞的情形随即引发了这群博物学家深刻的思考。
; l9 E6 a* G$ k# E他的导师解释说这是地壳的作用导致的。. w' D5 Q$ U2 [% Y Q
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 o P0 [! I `/ ^ Q
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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' v6 x, g- ?" r4 q$ _这个想法在他脑子里根植,一年来不断延伸扩展。8 j. Q* ]# E4 X f3 H: W4 z, q
他跋山涉水观察地球万物,对于地质有了自己独特的见解。
9 W) { Z7 j" [& A一年间,地球体积会改变的假设不断被他强化和补充。9 j& p, `! M1 i T# ~) u
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?7 K5 Z& f* E+ i
达尔文认为,地球曲线膨胀造就了安第斯山脉的形成。: s i7 Z- F8 l( B0 M' h+ P
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。
* n3 i9 ?" a* B+ A& P这更加坚定了达尔文支持地球膨胀说的信心。0 s8 Q- u# N- V z. F7 L! k6 a
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" L9 m: S ]# _) l罗伯托·曼托瓦尼在达尔文的基础上又进行了理论的拓展。
3 W( r3 g* Z5 c7 t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。
3 I+ u* V$ |0 _& ^' A( q( C$ ^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。; F' R+ z4 L! Q9 C: N/ A( C9 Z
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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8 `# s: _; G3 K# s1 E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/ u& l" q4 d3 X
1889年,曼托瓦尼正式提出了地球膨胀假说。" S. n- E% x% p
而此时也逐渐出现了大陆漂移的雏形。2 S6 R2 j$ I6 m8 d0 N6 b: G
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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阿尔弗雷德·魏格纳+ Z% Z$ N. D' }; S2 j5 k; T
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; }4 f, H! l0 S# k; T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。 Q! u: y G7 b$ \
他把这个超大陆命名为“盘古大陆”。7 n f' e" O- d. |1 S* S7 m
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?6 ^ ?) y9 D, y- c) u+ F! D" V( i- }# W
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。: T: o+ y( i: h7 S% v, `6 V
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1 K4 n/ R0 w; g* n+ i于是两种学说相辅相成,在成为科学共识的路上扶持前进。4 L5 V: K5 N G, A' k+ [- ?* C
地球膨胀说的支持者不断增加,假说也得到了实例论证。+ \) c( V. x% W8 C& A- A
比如大陆漂移学说遇到了一个关键的问题。4 R% y' G% N0 Q3 {- c$ y
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。, F! ^) o- v6 X# r* u0 _, }- {9 V: @
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。
& W) k# q: j6 Z. s在陆地的边缘,大多会出现无法解释的间隙或者重叠部分。
3 |, m8 g T! |$ |. ^7 c这时候地球膨胀说的支持者们纷纷跳出来帮忙。
( W2 }( g, o" f& r( s' ~1 g' l/ q4 q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。/ {# }& G$ p" P, P
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为什么是60%?这个数据也不是空穴来风。7 V% V4 v0 w# j9 E
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。1 [7 b8 j/ G( W' D( d7 \
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。2 z- U- Y8 J: H( P" @, P
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。
, [1 Z2 I" a& `( D但这个60%的缩小版地球却饱含争议。
, n, Q5 Q: ^, [) K3 a) S# _ p& k/ B1 ?5 Q9 \! _- T
3 G3 Y) L9 P1 Y: Q9 ` 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?
; F! x" L% O; O* V地球现在的平均半径是6371千米。
$ G' g5 H5 `( O, Q# @$ f9 B& q45亿年前的前寒武纪时期,地球半径只有现值的60%,约3822.6千米。3 M! W8 j+ D2 |7 N' b% `
到了侏罗纪时期,地球半径膨胀至现值的80%,约5096.8千米。1 q) A3 S* P0 _! V& N. G
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。! a5 P; u2 H: h$ V+ u7 H. Y
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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。
% d/ l. y/ F. b- b( d在这个时候出现了一个相对更靠谱的学说——海底扩张说。
7 c( i& |' }# ~9 {; Y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。8 O5 [4 n+ u2 o5 T& N, J
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。7 x- Y* E; K0 G7 r
*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。7 ?) d0 o% O3 B1 Z, J: X$ _
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6 y, u8 ]! r3 W$ |* h+ F) O; s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。
1 U& C: j+ w z) X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。% K3 |3 X9 v6 H# @
新洋壳在洋中脊附近沉积,也推动着旧地壳远离洋中脊。
4 v% m+ S" S% O: h然后,旧地壳在洋壳边缘的海沟处潜入地幔,最终消亡。6 y- @2 e d* \9 x
以洋中脊为中心的大洋地壳因此向外扩张。 w9 E5 S! K) C; c+ W }0 Y
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6 Q8 l& w: ^, O2 o& \1 Q海底扩张的设想似乎给大陆漂移又提供了新思路。: f3 Y# a. U& t% @6 F) r
大洋磁条带的存在就是其最有力的证明。
! g& {. |! _! H+ d1 G) H4 S在地球发展进程中,地球磁场的南北极曾经多次发生转变。# T b4 {* w5 `1 ~6 j1 N
而地壳岩石也会随着调转而重新被磁化。, A |% T( i/ ~0 j& T
所以每倒转一次,新生的洋壳都具有当时的磁条方向。
" e% R" K5 B6 f$ P$ g# K+ H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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. N4 [) Z' W1 h 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。
6 G/ X* y! V" j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。. w4 L/ O8 k* C$ l/ [
这也形成了构造不同的大陆地壳与大洋地壳。- j. V+ h' j, L
这一系列的地质证据促使海底扩张说成为主流学说。, l6 S; n* X6 S* Y7 M. {
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. U: P' a" Y& |2 g, ^: f 大西洋中脊3 [! D" R8 A2 ?- E; k+ ^/ L) T5 k
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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。
, a0 J- e( ^9 `1 w1968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。
7 M& X. W: s V% I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。
5 d X: |- F U$ a+ n) Y( d: y而地幔对流则是板块运动的主要驱动机制。# {& u, [. l5 f7 V) V; X
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板块区域与火山爆发位置
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y6 M7 X/ F2 X1 w: j% T6 ?; G于是板块运动与地球膨胀成了完全对立的两种假说。
1 Z* h/ \+ {* C$ \7 t' n9 J* r. z而不断涌现的证据表明,板块构造说显然上风。1 J; u* L0 i5 x4 j$ S4 A6 e
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。
: E9 v6 d& W% k0 F* 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。# a9 I' m3 A6 O' {/ C, q4 W
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1 ?# `7 O2 M2 O! x' S/ B! {, f 地壳板块作用力3 R3 G9 z; l( n$ S5 c9 E/ ~" ]2 Q# U
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海底持续扩张,难道不会导致地球膨胀吗?* G' @0 w8 B [: n& a9 T" e3 G1 \5 h
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)。
+ {/ p" l J+ u5 y- a( n% y. O2011年NASA采用高精度空间大地测量工具,测得这个数据。
* |) I2 q6 a6 P: {$ b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。5 e$ N# \$ ?; B! O% |, i9 I
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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。
6 j, k0 J8 r4 B早在上世纪末,中科院地学部就从实际数据中得出结论:' Z9 ]% `( d* Q, V$ p
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。
E( y: z( y' O, \: H$ E这彻底破除了地球膨胀说的理论壁垒。) n% e& `$ I* V3 F
但也正是因为地球的稳定,才让生命存在有更大的可能。- M" u. ~5 {% S0 J, k2 K' W
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% N9 w- Q/ B, Y; b' x 为海底扩张说做出巨大贡献的Warren Cray和Klaus Vogel: |- _6 i& a7 l! H" [" Y/ S. a( H; O
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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。
( R4 _, g. v" q4 [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。9 T+ h8 n& Y+ h1 y. {, z
起码它也曾给大陆漂移学说助了一把力。2 E& V9 b& t* Q! e6 b; y
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。
7 D$ y; y t+ }- g# M W*参考资料: _4 i+ ?: U2 i& e5 i
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$ `+ T' Q/ ?% |. Y9 Y0 H7 v' { r; g6 {. z
来源:https://www.toutiao.com/a6663412424319697411/
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