搞學術一定要寫——大陸漂移說之父魏格納的啟示

2020-12-12 五道口的顏學姐

本文作者是中國農業大學陳奎孚教授,獲他授權發表。

寫論文、整材料是研究生頭疼的事情,但再頭疼也得寫出來,要把寫文章整材料變成自己的習慣。如果不寫出來,你就沒有想把問題搞清晰的精神動力。如果你寫出來,就得說服自己,要說服自己就得去思考,去找證明材料,去做實驗證明,這就是學術研究。如果你不寫出來,幾天就忘記了,日復一日,最終的狀態就是你的人生每天被淺薄的議論、的話題緩緩地耗散,然後就塵歸塵土歸土……

如果你寫出來,或許你就會成為xxx之父。大陸漂移說之父魏格納就是這樣的楷模。

1910年的一天,年輕的德國氣象學家(KFC(陳奎孚)敲黑板:這是氣象學家!!)魏格納身體欠佳,躺在病床上。百無聊賴中,他的目光落在牆上的一幅世界地圖上,他意外地發現,大西洋兩岸的輪廓竟是如此相對應,特別是巴西東端的直角突出部分,與非洲西岸凹入大陸的幾內亞灣非常吻合。自此往南,巴西海岸每一個突出部分,恰好對應非洲西岸同樣形狀的海灣;相反,巴西海岸每一個海灣,在非洲西岸就有一個突出部分與之對應。這難道是偶然的巧合?這位青年學家的腦海裡突然掠過這樣一個念頭:非洲大陸與南美洲大陸是不是曾經貼合在一起,也就是說,從前它們之間沒有大西洋,是由於地球自轉的分離使原始大陸分裂、漂移,才形成如今的海陸分布情況的?

有了這想法,魏格納就寫下來。不僅寫下來,而且五年後,即1915年出版了《大陸與大洋的起源》一書,氣象學家寫了本地球書!當然寫書,僅憑病床上那點文字自然不夠。不僅文字不夠,邏輯上和證據上魏格納自己先得說服自己(自己都不相信,你能指望你的理論屹立不倒!?),所以病好後第二年就開始搜集支持自己論點的論據。

他首先追蹤了大西洋兩岸的山系和地層,結果令人振奮:北美洲紐芬蘭一帶的褶皺山系與歐洲北部的斯堪地那維亞半島的褶皺山系遙相呼應,暗示了北美洲與歐洲以前曾經「親密接觸」;美國阿巴拉契亞山的褶皺帶,其東北端沒入大西洋,延至對岸,在英國西部和中歐一帶復又出現;非洲西部的古老巖石分布區(老於20億年)可以與巴西的古老巖石區相銜接,而且二者之間的巖石結構、構造也彼此吻合;與非洲南端的克卜勒山脈的地層相對應的,是南美的阿根廷首都布宜諾斯艾利斯附近的山脈中的巖石。

魏格納搜集到證據還有很多很多,KFC就不一一舉例了。KFC要強調的是:如果有想法不寫下來、不思考,再牛的你也會扼腕嘆息!這不是KFC信口開河,而是歷史卻有牛人確實這樣。早在1620年的時候,英國的哲學家、政治家弗朗西斯·培根(就是「知識就是力量」那個牛哄哄的培根)就在地圖上觀察到:南美洲東岸和非洲西岸可以很完美地銜接在一起。但估計培根根本就沒有「兩岸曾經是連在一起」意識,當然也就沒找證據,自然也就錯失了「大陸漂移之父」榮耀。

KFC還要說:你的文章不僅要寫出來,而且還要去發表,並且儘可能發表到高端雜誌上去(當然在說服你自己之後,你的文章還得經得住審稿人和編輯的敲打和法眼),不要害怕你出錯。如果你討論的問題重要,一定會有人重複你和驗證你,如果錯了自然會糾正你。不要怕你一篇文章會拖慢了人類的科學進程。「大陸漂移說」的經歷也正是這樣。

「大陸漂移說」提出之後震撼了當時的科學界,招致的攻擊遠遠大於支持。一方面這個假說涉及的問題太宏大了,如若成立,整個地球科學的理論就要重寫。必須要有足夠的證據,假說的每個環節都要經得起檢驗;另一方面,魏格納在大學中獲得的是天文學博士學位,主要研究氣象,他並非地質學家、地球物理學家或古生物學家。在不是自己的研究領域發表看法,人們對其假說的科學性難免會產生懷疑。

「漂移說」在理論上被人拷問的是:巨大的大陸是在什麼上漂移的?驅動大陸漂移的力量來自何方?魏格納認為矽鋁質的大陸漂浮在地球的矽鎂層上,即固體在固體上漂浮、移動。對於推動大陸的力量,魏格納猜測是海洋中的潮汐,拍打大陸的岸邊,引起微小的運動,日積月累使巨大的陸地漂到遠方;還有可能是太陽和月亮的引力。根據魏格納的說法,當時的物理學家立刻開始計算,利用大陸的體積、密度計算陸地的質量。再根據矽鋁質巖石與矽鎂質巖石摩擦力的狀況,算出要讓大陸運動,需要多麼大的力量。物理學家發現,日月引力和潮汐力實在是太小了,根本無法推動廣袤的大陸。

儘管現代仍有科學家拒絕魏格納對大陸漂移的解釋,但該理論已在科學界獲得了廣泛的接受。1950年代提供的古磁性論證據,表明各大洲確實在移動。板塊構造和大陸漂移的現代理論認為,大板塊承載著大陸和海床,並且這些板塊在運動。

爭議還在繼續,但爭議可推動科學發展。如果你的東西不寫,寫了也不發表,那麼想爭議也沒有靶子。像那些奉「真人不露相,露相不真人」(抑或那些「道可道非常道名可名非常名」不屑一寫的)為圭臬的擁躉者,很難推動科學和學術進步。當然,這也是KFC天天推文的動力。

1880年的今天(11月1日), 阿爾弗雷德·魏格納(Alfred Lothar Wegener)生於柏林。他是氣象學家、地球物理學家,1930年11月在格陵蘭考察冰原時遇難。這篇文章說是紀念,其實還是希望我們的研究生能寫起來。

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