大陸塊的提出者魏格納
1880年11月7日,魏格納降生在德國柏林一個孤兒院院長的家里。學生時代的魏格納雖說不上聰穎過人,卻勤奮好學,尤其酷愛氣象科學。但是,他的身體從小就不夠健壯,尤其是耐久力較差。父親不止一次對他說:“搞氣象科學的人,具備強壯的體質是第一條件,我看,你不適合。”
“我要讓自己健壯起來。”魏格納倔強地說。
為了增強身體素質,魏格納開始了近乎殘酷的體育鍛煉。整個冬天,他每天都去雪地練習滑雪,就是遇到暴風雪,也不間斷。夏天,他規定自己每天早晚各跑5000米,有多少次,他不顧家人的勸阻,仍按時出發,義無反顧地沖進大雨中……
暑假到了,魏格納約上弟弟庫特,爬上一座山峰,進行了整整一個假期的登山活動。大學畢業前兩年的冬天,他常去拜訪一所小型氣象觀測站的朋友。
盡管這個觀測站坐落在山頂上,山路陡峭不平,樹叢密布,滑雪相當困難,魏格納卻總是奮力前往,摔倒了再爬起來,直到目的地,方才罷休。艱苦的磨煉,使魏格納的身體漸漸強壯起來。
1905年,魏格納以優異的成績結束了在柏林因斯布魯克大學的讀書生活。接著,他便投身于柯彭教授的門下,從事高空氣象學新技術的研究。
高空探測氣球,是當時測量高空氣象情況的必要手段。魏格納認為理論應該和實踐相結合,沒有事實,科學就是僵死的,就沒有任何說服力。為了獲得可靠的第一手資料,他必須到空中去看一看,真實地了解情況。
魏格納要讓氣球將自己帶上天空,這不僅需要嫻熟的技術,身體條件也至關重要。盡管魏格納經過了艱苦的磨煉,體質也很健壯。但是他第一次坐上氣球,剛剛升空不久,就因頭昏眼花而被迫停飛了。
“我早就說過,你的身體不行。”父親又一次相勸。
“我看你還是將精力放在地面工作上,這是你自身條件決定的。”柯彭教授也不愿讓自己的學生受罪。
“不,我認為我行!”每次,魏格納總是重復著這句話。
這以后,魏格納憑著自己堅韌的毅力和勇氣,進行強化性訓練。經過訓練,魏格納的身體一次比一次適應了,技術一次比一次熟練了,在不到半年的時間里,他掌握了高空飛行的全部技巧,飛行高度達到3000公尺。
不久,傳來一個好消息:1906年4月,將進行文登·貝爾特探空氣球比賽。魏格納異常興奮,他認為這是一次評判和考驗自己的好機會,于是,他的訓練更加刻苦了。
4月5日這天中午,魏格納和他的弟弟合作,乘坐3000立方米容量的大氣球,開始了驚心動魄的氣球飛行。他們從柏林飛往德國北部的尤特蘭德,又往南飛到阿沙芬堡,在空中飛行了整整54小時,飛行高度達3700公尺,打破了當時在空中停留35小時的世界紀錄。
兄弟倆在白云中間飄蕩,好像踏著云朵走來走去。仰望藍天,太陽時出時隱,氣球越飛越高了。到了夜晚,氣溫降至零下16度,凍得無法睡眠。
第三天,氣球上升到3000多米高空,真是冷氣徹骨,好在魏格納平時經過艱苦訓練,他終于得以完成了這次氣球飛行。在這次飛行中,他們準確地測得了高空的氣溫、氣壓、風速和風向,達到了預期的目的。這兩位英俊的青年一著陸,便被前來采訪的記者們團團圍住了。
記者們熱情地贊揚:“啊,上帝!真是棒極了!”
“熱烈祝賀你們創造了新的世界紀錄,請談談你們的感想。”
魏格納兄弟愣住了。他們沒有想到自己會打破世界紀錄。
“我們只是熱心于這項工作。在空中,我們總想再飛一會兒,再飛高一點兒,就是這樣。”魏格納的回答竟這樣輕描淡寫。弟弟微笑地點點頭,完全贊同哥哥的話。
顯然,創造世界紀錄的勇士是一直潛心致力于科學的人們。他們參加探空氣球比賽,完全是為了科學事業。
在從事高空氣象學的研究中,魏格納雖說是后來者,但在大學畢業后不到一年的時間里,他憑著自己的鉆研精神,寫出了好幾篇有獨到見解的論文。這些論文受到了當時氣象學界權威人士的高度重視。
當時,氣象學是一門新的學科,各國從事這一領域研究的許多專家、學者都以全球為目標,迫切需要了解各式各樣的氣象資料,以便推動這門新學科向更準確、更完整的方向發展。于是,許多氣象科學家隨各種考察隊、探險隊一起,前往世界各地,親自去獲取那里的第一手資料。
1906年夏天,魏格納得知將有一支著名的丹麥探險隊去格陵蘭考察。這是一次多么好的機會!魏格納立即向政府提出申請,要求隨隊一道前往,對那里的氣象進行實地考察。
然而,提出這一申請的遠不止他一個人。在眾多的競爭者中,年輕的魏格納憑著在氣象學領域內的突出成績,和他那遠近聞名的頑強精神,終于贏得了政府的信任。政府派他以官方氣象學者的身份,隨這支丹麥探險隊一起前往格陵蘭。
格陵蘭是世界上最大的島嶼,在北美洲東北方,位于北冰洋和大西洋之間。格陵蘭島三分之二在北極圈內,這是一個人們難以想象的酷寒地帶。在215平方公里的地面上約有164平方公里的面積為冰川覆蓋,有些地方冰層的厚度竟達1.5公里,是僅次于南極洲的巨大大陸冰川。在20世紀初,除南極洲外,這里人跡罕見。
格陵蘭考察隊的目標是從格陵蘭東岸北緯76°起,一直朝島的最北點走,考察沿途的水文、氣象、動物、冰川和地質情況,并繪制地圖。
7月15日,考察船出發了,經過20多天的航行,到達了北緯77°附近的丹麥港。魏格納在這里建立了氣象觀測站和風箏室。經過半年多的實地觀測,魏格納積累了大量的氣象資料后,他決定深入到格陵蘭腹地去。
1907年3月,魏格納與探險隊員帶了10架狗拉雪橇繼續向北進軍。
氣溫越來越低,雪也越來越深了,雪橇深深陷了進去,使前進的速度緩慢。同行者顯出了焦急的神色,而魏格納卻時刻注意著地面上的情況。
忽然,魏格納看到了一塊強風掠過后露出的土地地面,他急忙跳下雪橇,走近一看,那是一片泥地,嚴寒使它皺褶著。地面上還留有貝殼,雞蛋大小的圓石子垂直插在泥里。顯然,在很久以前,這里曾經是一片汪洋大海。
經過艱難的奔波,魏格納終于到達了北緯81度的地方,獲得許多寶貴的第一手氣象資料。以后,他們返回了丹麥港。在兩年的時間里,魏格納在離海濱60多公里的地方建立了兩個觀測站,搜集了格陵蘭島上高原和海濱氣候的珍貴氣象資料,還觀測了北極光和各種光學現象。
魏格納放出風箏和探空氣球多次測量了3000米以上高空的溫度、濕度、風向和風速。在當時能取得這樣的觀測資料,實在難能可貴。盡管這次格陵蘭之行讓魏格納吃盡了苦頭,但他卻說:“在那個地區探險,是我一生中最有興趣的事情之一。”
當探險歸來時,魏格納一邊整理從格陵蘭搜集來的大量資料,一邊到馬爾堡物理學院任教,繼續從事天文學和氣象學的講授和研究。過了不久,他完成了一個重要的科研項目“大氣圈熱力學”的研究。
魏格納試圖從近幾十年大量的自由大氣測量中找到普遍的物理規律。他先用這個題目在課堂上講演,接著又用這個題目寫了一部著作。這是一個相當難的題目,而他卻講得那樣生動有趣。
魏格納在課堂上層示許多照片,什么冰天雪地里的光反射圖呀,云圖呀,由于光折射而產生的大氣光學現象圖呀,海霧的形成和翻卷的圖呀,都是人們從未見過的。這一切,加上他那流利的口才,把學生的心給抓住了。
那些天,校內很多有名望的學者也去聽。他們還提議將學院的最高教職的教授授予他,而他,那時不過是名普通的講師。
魏格納對名利倒不熱心,他仍然把自己當作學生,當作聽眾。就像在探空氣球飛行中打破世界紀錄之后一樣,不炫耀個人的功勞,不迷戀已經獲得的榮譽,而是始終把目標指向前方。
經過兩個月的緊張工作,總算在離海岸四公里的地方建立了過冬站。遙望前方,展現在他們視野里的依舊是蜿蜒起伏的冰雪世界。
度過嚴冬,到了第二年的春天,格陵蘭島上的氣溫仍然很低,強烈的暴風雪不斷襲來,使探險家們步履艱難,行動不便。但是,魏格納二探格陵蘭的研究重點正是冰川學和古氣候學,要想不吃苦冒險,是難以得到第一手資料的。
魏格納和隊友們以非凡的勇氣,迎著風雪,攀著巉巖,向冰柱林立的地方挺進,終于在1913年7月中旬,到達格陵蘭島的西海岸。
就在這次探險開始前半年,也就是1912年的1月,魏格納先后在法蘭克福和馬爾堡作了題目為《從地球物理學的基礎上論地殼輪廓的生成》和《大陸的水平移位》的講演,提出了關于大陸漂移的假說。猶如一石激起千層浪,魏格納的理論立即引起全國地質學界的震動。有人興奮,有人責難,那一段時間,幾乎所有的地質學者都在議論這一話題。
這次來格陵蘭考察,魏格納也正是為了印證大陸漂移說而來的,所以,在格陵蘭的考察過程中,他不放過任何一個對大陸漂移說有用的資料和數據。他還下了決心,把自己的研究方向從氣象學轉向地質學。這是他學術生涯中的偉大轉移。
作為新地球觀的經典之作,魏格納的這本《海陸的起源》,以驚世駭俗的觀點打破了一百多年來人類在這個問題上傳統的,固定的認識。一些明智的學者,已經估量到它的偉大意義,認為“這個理論一經證實,它在思想上引起的革命堪與哥白尼時代天文學的革命相比擬。它將揭開地球科學史上新的篇章”。
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