英國(guó)地質(zhì)學(xué)家阿瑟·霍姆斯曾為確定地球的年齡作出了很大貢獻(xiàn)。這次又是他提出了一種看法?;裟匪故侵垒椛錈釙?huì)在地球內(nèi)部產(chǎn)生對(duì)流的第一位科學(xué)家。從理論上說(shuō),這種對(duì)流可能力量很大,能使大陸平面滑動(dòng)。1944年,霍姆斯首次出版了一本深受歡迎、很有影響的教材《物理地質(zhì)學(xué)原理》。在這本書(shū)里,他提出了大陸漂移學(xué)說(shuō)。該理論的許多基本原則今天依然盛行。它在當(dāng)時(shí)仍是一種很激進(jìn)的見(jiàn)解,受到了許多人的批評(píng),尤其在美國(guó)。美國(guó)人抵制漂移學(xué)說(shuō)的時(shí)間比別處要長(zhǎng)。有一位美國(guó)評(píng)論家發(fā)愁地說(shuō),霍姆斯論點(diǎn)清楚,令人信服,學(xué)生們慢慢會(huì)信以為真。他的話毫無(wú)挖苦之意。然而,在別處,新理論受到了堅(jiān)決的同時(shí)又是謹(jǐn)慎的支持。1950年,英國(guó)科學(xué)促進(jìn)協(xié)會(huì)在年會(huì)上進(jìn)行了一次表決,表明大約半數(shù)代表現(xiàn)在已經(jīng)欣然接受了大陸漂移的觀點(diǎn)。(過(guò)不多久,哈普古德引用了這個(gè)數(shù)字作為一個(gè)證據(jù),證明英國(guó)地質(zhì)學(xué)家已經(jīng)多么可悲地誤入歧途。)有意思的是,霍姆斯本人有時(shí)候?qū)ψ约旱目捶ㄒ灿悬c(diǎn)動(dòng)搖。1953年,他承認(rèn):"對(duì)于大陸漂移學(xué)說(shuō),我從來(lái)沒(méi)有擺脫過(guò)一種令人不安的反感;在作為地質(zhì)學(xué)家的骨子里,恕我直言,我覺(jué)得這個(gè)假設(shè)是個(gè)荒唐的假設(shè)。"
大陸漂移學(xué)說(shuō)在美國(guó)不是完全無(wú)人支持。哈佛大學(xué)的雷金納德·戴利就為它辯護(hù)。但是,也許你還記得,他就是提出月球是由一次宇宙撞擊形成的那位先生。人們往往認(rèn)為他的看法很有意義,甚至很有價(jià)值,但有點(diǎn)兒華而不實(shí),因此不值得認(rèn)真考慮。因此,大多數(shù)美國(guó)學(xué)者堅(jiān)持認(rèn)為,大陸向來(lái)就在現(xiàn)在的位置,它們的表面特征可以歸因于側(cè)向移動(dòng)之外的原因。
有意思的是,石油公司的地質(zhì)工作者多年來(lái)已經(jīng)知道,要想找到石油,你不得不考慮的正是板塊構(gòu)造所必然包含的這種表面移動(dòng)。但是,石油地質(zhì)工作者不寫學(xué)術(shù)論文。他們只找石油。
地球理論還有一個(gè)誰(shuí)也沒(méi)有解決過(guò)的,或接近于解決過(guò)的問(wèn)題。那就是,這么多沉積物都上哪里去了?地球上的江河每年要把大量被侵蝕的材料--比如,5億噸鈣--帶進(jìn)大海。要是你把這一過(guò)程的年數(shù)乘以沉積速度,你就會(huì)得出一個(gè)驚人的數(shù)字:海底應(yīng)該有一層大約20公里厚的沉積物--或者換一種說(shuō)法,海底現(xiàn)在應(yīng)該遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出海面??茖W(xué)家們以最簡(jiǎn)單的辦法來(lái)對(duì)付這個(gè)不可思議的問(wèn)題--不予理會(huì)。但是,終于到了一個(gè)時(shí)刻,不理會(huì)已經(jīng)不行了。
第二次世界大戰(zhàn)期間,普林斯頓大學(xué)的礦物學(xué)家哈里·赫斯負(fù)責(zé)指揮一條攻擊運(yùn)輸艦"約翰遜角"號(hào)。艦上配有一臺(tái)高級(jí)的新型測(cè)深器,名叫回聲測(cè)深儀,以便在海灘登陸過(guò)程中操作更加方便。但是,赫斯意識(shí)到,這臺(tái)儀器也可以用于科學(xué)目的,因此即使到了遠(yuǎn)海,即使在戰(zhàn)斗最激烈的時(shí)候,也從不關(guān)掉。他的發(fā)現(xiàn)完全出人意料。如果海底像大家認(rèn)為的那樣很古老,那么就該有一層厚厚的沉積物,就像河底或湖底的淤泥那樣。但是,赫斯的測(cè)量結(jié)果表明,海底只有一層又黏糊又平滑的古代泥沙。那里到處都是懸崖、溝壑和裂縫,還有星羅棋布的海底火山,即平頂海山。他稱其為蓋約特,以紀(jì)念早年普林斯頓大學(xué)的地質(zhì)學(xué)家阿諾德·蓋約特。這一切都是個(gè)謎,但赫斯的任務(wù)是打仗,他便把這些想法擱置腦后了。
戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束以后,赫斯回到普林斯頓,主要從事教學(xué)工作,但海底之謎仍在他的腦海里占有一席之地。與此同時(shí),在整個(gè)20世紀(jì)50年代,海洋學(xué)家對(duì)海底的考察日漸深入。在此過(guò)程中,他們發(fā)現(xiàn)了一件更加出人意料的事:地球上最雄偉、最大的山脈是在--主要部分是在--水下。它沿著世界的海床不斷延伸,猶如網(wǎng)球上的花紋。要是從冰島開(kāi)始向南進(jìn)發(fā),你順著這山脈可以抵達(dá)大西洋的中心,然后繞過(guò)非洲底部,越過(guò)印度洋和南太平洋,進(jìn)入澳大利亞下方的太平洋;接著,它從斜里穿越太平洋,仿佛要去加利福尼亞半島,實(shí)際上突然隆起,成為美國(guó)本土到阿拉斯加的西海岸。偶爾,它的山峰戳出水面,形成海島或群島--比如,大西洋上的亞速爾群島和加那利群島、太平洋上的夏威夷群島,但大部分淹沒(méi)在幾公里深的海水下面,無(wú)人知曉,無(wú)人想到。如果把所有的支脈加在一起,該山脈總長(zhǎng)達(dá)75 000公里。
在一段時(shí)間里,人們對(duì)這些知之甚少。19世紀(jì)鋪設(shè)海底電纜的人已經(jīng)發(fā)現(xiàn),大西洋中部有山脈妨礙電纜的走向,但山脈的連貫性質(zhì)和整體范圍完全出乎人們意料。而且,它的形狀很不規(guī)則,難以解釋。在大西洋中部那座山岡的中段,下面有個(gè)峽谷--一條裂縫--寬達(dá)20公里,全長(zhǎng)19 000公里。這似乎表明,地球在沿著裂縫裂成兩半,就像果仁爆裂出殼那樣。這種看法荒誕不經(jīng)而又?jǐn)_亂人心,但那種跡象是不可否認(rèn)的。
接著,1960年,巖心樣品顯示,大西洋中部海底的山脊還相當(dāng)年輕,但由此向東或由此向西,卻變得越來(lái)越古老。經(jīng)過(guò)考慮,哈里·赫斯覺(jué)得那種情況只有一種意思:新的海底地殼正在中央裂縫的兩側(cè)形成,然后被后面隨即產(chǎn)生的更新的地殼向外推開(kāi)。大西洋洋底實(shí)際上是兩條大的傳送帶,一條把地殼傳向北美洲,一條把地殼傳向歐洲。這個(gè)過(guò)程后來(lái)被稱之為海底擴(kuò)展。
地殼抵達(dá)與大陸交界處的終點(diǎn)以后,又突然折回地球內(nèi)部,這個(gè)過(guò)程稱之為潛沒(méi)。該學(xué)說(shuō)解釋了那么多沉積物的去向。原來(lái),它源源不斷地回到了地球的肚子里。該學(xué)說(shuō)還說(shuō)明了那里的海底都比較年輕的原因。人們發(fā)現(xiàn),那里的海底年齡都不超過(guò)億年。這是個(gè)謎,因?yàn)榇箨懮系膸r石年齡往往有幾十億年。現(xiàn)在,赫斯終于明白了,海底巖石的存在時(shí)間,只是它來(lái)到海邊所花的時(shí)間。這是一種美好的理論,解釋了不少事情。赫斯在一篇重要的論文里闡述了他的觀點(diǎn)。但是,這些觀點(diǎn)幾乎沒(méi)有引起廣泛的重視。有時(shí)候,世界對(duì)好的見(jiàn)解確實(shí)缺乏思想準(zhǔn)備。