如今,地質學家認為:大陸在以每年幾厘米的速度圍繞地球持續移動,這是一個客觀事實。盡管速度緩慢,但在數百萬年的時間裏,這就累積成了數千英裏的移動距離。但是當1912年,年輕的德國氣象學家阿爾弗雷德·魏格納[48]首次提出這一想法時,卻遭遇了來自地質學家們堅如磐石的抗拒,他們堅信,大陸是永久性地固定在其原位的。他們不僅否定了他的觀點,還輕蔑地稱其為“德國式偽科學”。他們花去了半個世紀的時間才最終承認他一直是對的。
1910年前後,在魏格納還是馬爾堡大學的一名年輕的氣象學教授時,他的腦中首次形成了這個想法,認為非洲、美洲和其他主要的大陸或許在緩慢地圍繞地球漂移。一次,他在欣賞一位朋友的新地圖冊。在快速翻閱時,他突然意識到這些大陸似乎能像拚圖的拚板一樣相互吻合。這一點在南美洲和非洲的大西洋沿岸尤其明顯。
早在1596年,就有其他人注意到過這種情況,當時亞伯拉罕·奧特柳斯[49]評論說美洲大陸看起來就像從歐洲和非洲大陸上扯下來的一樣。但魏格納卻是將這種觀察發展為成熟的地質變化理論的第一人。他認定這種像拚圖一樣可以吻合的情形,意味著大陸必然曾作為一塊巨大的超大陸連在一起,而在數百萬年時間裏,大陸與大陸各自漂散開來,抵達了它們目前的位置。
魏格納所著的出版於1915年的《海陸的起源》一書詳述了這一假說。這本書出版的時間在一戰之初並非巧合。作為一位德國軍隊中的預備軍官,魏格納曾被派往西部前線,在那裏他曾兩次中彈。在療傷時,他寫下了這本書。說英語的人首先了解到它是在20世紀20年代初,也就是1924年完整的譯本出現的時候。
魏格納第一個也是最主要的論據就是大陸顯著地相互吻合,但他還仔細地收集了其他的證據。他指出在大西洋兩側的沿岸,發現了一樣的爬行動物和蕨類植物的化石。岩層也是這樣,甚至連活的物種諸如蚯蚓,在不同大陸上也顯現出驚人的相似性。這隻有當這些大陸曾經聯結在一起時才有可能發生。
然而,他的理論麵臨一個嚴重的問題。他不知道這種大陸漂移是怎麽發生的。他猜測或許是地球自轉產生的離心力造成了這種移動,或者也許是太陽和月亮的潮汐力引起的。但是基本上,他不清楚是怎麽回事。
地質學家在麵對魏格納的理論時,即刻就抨擊了它缺乏機製的問題。大陸就像巨型遠洋郵輪乘風破浪一樣,衝破洋底的堅固岩石,圍繞地球漂移,這種想法令他們覺得可謂自證荒謬。他們指出,就算大陸可以漂移,它們在漂移的過程中受到的壓力肯定會使它們破裂,在其身後留下一串殘骸。而在地表見不到這樣的情況。
這是一個合理的觀點。大陸漂移的想法讓人難以消化。這就是令魏格納的理論如此奇怪的地方。即使如此,人們本可以在質疑缺少機製的同時仍然承認,魏格納已經收集的證據值得被認真對待。相反,地質學家並不隻是反對大陸漂移說,甚至試圖完全摧毀這種想法。
他們對魏格納的能力表示懷疑,指責他連地質學基本知識也不了解。他們批評他的方法論,嘲笑他揀選了最有利的證據示人。他們甚至駁斥大陸拚圖一樣的吻合為錯覺,盡管他們必須違背自己的感覺才能這麽說,因為任何能看地圖的人都會很清楚地看出大陸確實相互吻合得很好。
但是地質學家對魏格納最主要的批評應該是,他的理論違背了關於地球他們所相信的一切。1928年,地質學家羅林·錢伯林提出,要是魏格納是正確的,那麽在過去一個世紀裏建立起來的整個地質學知識的大廈都必須是錯的。這個學科就得完全從頭開始。對於他和他的大多數同事來說,這讓人完全無法理解。
但是,為了維護舊有的信念,他們必須自己也引入一些奇怪的理論。尤其是,關於不同大陸上發現了證據,證明物種具有相似性一事。這意味著這些物種用什麽方法跨越了廣闊的海洋,但這怎麽可能呢?蕨類植物和爬行動物造出船來了嗎?
地質學家們想出來的答案是大陸曾經由“陸橋”連接在一起,這是一條狹窄的陸地,跨越整個海洋。他們想象在整個地球曆史上,物種在適當的時間裏都聽話地通過了這些橋。而反過來,這些橋有著幾乎魔法一般的能力,按需升起和降下,就好像它們可以拿液壓千斤頂從洋底升起,然後不需要時又可以降下去一樣。對這些陸橋而言,它們並不比漂移的大陸找到合適機製的機會更多。然而,傳統理論需要它們存在,所以它們成了正統地質學的一部分。
並非所有地質學家都加入了反對魏格納的陣營。有一些反抗主流的亮點出現了,包括南非科學家亞曆山大·杜托伊特和受人尊敬的英國地質學家亞瑟·霍爾姆斯。但是大多數人堅決地反對大陸漂移說。到了20世紀50年代,人們普遍認為該理論不僅錯了,而且它已經被徹底證明是錯的了。
若任其發展,地質學家可能會永無止境地否認大陸可以移動,但其他學科的進步促使他們不得不做出改變。二戰期間發展的聲呐技術為洋底地形測繪帶來了變革。到20世紀60年代,這一技術已經使人們得以觀測水下地形。有了這些新知識,大陸漂移說的證據變得不容抗拒起來。這些海底地形圖使研究者看到,如果你用各個大陸的大陸架取代會隨海平麵升降變化的海岸線,將大陸相連,它們之間的吻合程度還有了顯著的提升。
1957年,由布魯斯·希森和瑪麗·薩普繪製的北大西洋洋底地形圖帶來了更強有力的證據。它揭示了在大西洋洋底中間貫穿著一條巨大的大洋中脊,就像人的脊柱一樣,與兩側相對的海岸線完全平行。就在這一大洋中脊的中心有一條中央裂穀,那裏熔融岩漿從地幔冒出。你幾乎可以實時看到兩側的洋底擴張開來,將大陸推開。20世紀60年代到70年代,希森和薩普將其餘洋底的地形圖繪製完成,展現了那裏類似的大洋中脊結構。
隨著地質學家逐漸了解到這些新信息,他們中的大多數沒用幾年就放棄了大陸固定不動的信念。研究者們隨後創立了板塊構造學說,這代表了對魏格納理念的全麵接納,雖然對其做出了重要的修改。他隻想到了大陸在移動,用某種方式強行穿過洋底,但板塊構造學說想象整個地殼包括洋底,都被分成許多巨大的板塊,大陸就處於板塊的上方。這些板塊持續不斷地向周圍推擠、向外擴張、相互交錯或碰撞(在這種情況下,一個板塊會緩慢地消失,或俯衝到另一個板塊下方)。所有這些運動都由地幔深處的對流驅動。到1970年,這一學說已經牢固確立為地質學新的正統理論。陸橋和固定大陸的內容被悄悄從教科書中刪除了。
不幸的是,魏格納沒有活到親眼見到自己的理論被證實的那一天。他早在1930年就去世了,當時他正在領導一支探險隊前往格陵蘭島做研究的路上。他的遺體至今仍然留在那裏,由他的同事掩埋在冰雪之中,現在已經被數百英尺的雪所覆蓋,正緩緩地與北美板塊一起,向西漂移。