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？
5 x/ C5 {: q. ^  z' L- z地表撕裂、山崩海啸、风起云涌……
慢着，这可不是骤息万变的灾难大片，也不是无厘头的玩笑。
& z" f! F; Q7 J6 x4 m: y" 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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- I& s( I/ L: L) O( h6 X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……
& l0 d1 w& U# q0 Y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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8 P4 |2 Y. Y" @- K3 I' R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。
如此形成的格局画面有点熟悉。
4 R: m* x' W9 c; d$ u, K要是再加上一些外力，不就是造成大陆漂移了吗？
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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# Y, j. K0 w) w& B2 k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。
: R% o, t/ O* a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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: v# @$ t6 h5 M  }1 T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。
8 E* ^2 `3 {5 T; V4 }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。
而未知的空间与充沛的想象力反而打开了达尔文的脑洞。
7 v  p1 |% v$ i% R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。
0 G$ M9 T5 ~0 y* b) e( t他跋山涉水观察地球万物，对于地质有了自己独特的见解。
- y8 r2 O/ n( Y; L( B一年间，地球体积会改变的假设不断被他强化和补充。
8 R; s# O$ y! a* _" v& ]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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' Z7 O- v2 \$ j这套理论解释得了海洋，山脉又怎么说？
; \- W' m; ]$ B1 ^" }- m7 q达尔文认为，地球曲线膨胀造就了安第斯山脉的形成。
5 w; P' l; d- S& X8 E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。
# P/ ~+ c! e' E; f" {$ L7 ]+ I& v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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2 ]4 Z9 l( d' @2 f% p1 v* B. z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。
1889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。
; m* A4 g2 T/ r) _* Q) l$ M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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: J* ~" i0 y) _8 }" a# O/ A9 ?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。
+ a, }! u5 Z- H# o! }# D$ l他把这个超大陆命名为“盘古大陆”。
' i( O! T( X! ]" i6 d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。
/ v. H4 C  v0 ]0 t5 m1 o+ a) O: [7 p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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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。
这时候地球膨胀说的支持者们纷纷跳出来帮忙。
* G( e5 y8 G# w7 {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。
& B. g" _' V( r. T20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。
0 z- [1 i( y( w2 C5 t! y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# e) F8 ^$ T+ d1 L但这个60%的缩小版地球却饱含争议。
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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。
5 ?% e# [8 A  A6 g45亿年前的前寒武纪时期，地球半径只有现值的60%，约3822.6千米。
! `. z- ~9 l! R$ u* r4 T到了侏罗纪时期，地球半径膨胀至现值的80%，约5096.8千米。
8 e9 A$ V6 `3 x; Y' H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。





: R1 X1 B8 R8 @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。
5 @. p$ B  G7 b5 b5 ]在这个时候出现了一个相对更靠谱的学说——海底扩张说。
' J% t% Y# l' \  Y0 Z1 d9 l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。





3 u8 P. _6 o4 N5 _. ]# w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。
新洋壳在洋中脊附近沉积，也推动着旧地壳远离洋中脊。
8 H& T) b' k  E$ o: C, |然后，旧地壳在洋壳边缘的海沟处潜入地幔，最终消亡。
( T- r4 m+ c' I! c以洋中脊为中心的大洋地壳因此向外扩张。
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1 Z( }9 F* Q9 j* x. G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。
在地球发展进程中，地球磁场的南北极曾经多次发生转变。
: ^0 i% ]1 H2 b- P- z) Y而地壳岩石也会随着调转而重新被磁化。
3 v7 A: ~3 t1 n; L! ?- j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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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。
7 A9 K5 r, o! {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。
$ N+ n2 ^  V) g. }; f( i# ~5 |2 k4 ~这也形成了构造不同的大陆地壳与大洋地壳。
这一系列的地质证据促使海底扩张说成为主流学说。


7 z) [3 Z4 K. `! J! U. l% [/ c大西洋中脊
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: ^1 Z/ P. p  }0 e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。
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。
# d# m0 O- s( T/ M! _+ F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。
# s2 Z9 l/ ?/ ?8 k. d0 X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

3 ?  F4 l+ i4 K: t- S3 M( [
! m3 o4 k7 [3 r  O5 z$ s$ [2 `& ^3 C于是板块运动与地球膨胀成了完全对立的两种假说。
1 f# p) a' ]  U9 D8 E0 t" f! s而不断涌现的证据表明，板块构造说显然上风。
1 B  O! _0 v3 |( v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。
5 P) T  p+ T9 r- w8 u' G4 _& J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


海底持续扩张，难道不会导致地球膨胀吗？
6 Z) E' s9 Y: ?1 O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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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。
) l8 e8 j9 [* q# O* ~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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" k) u7 R3 O( j/ L, s9 R: A
9 I* _% y# _  _0 [' ?) ^; 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。
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。
% t6 f4 |4 e! H. h! t$ x& [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。
4 v$ V0 X& |& [# t! V9 [*参考资料
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