重识魏格纳 | 黄昌顺
▲阿尔弗雷德·魏格纳
前些时候在一家图书馆意外看到北京大学出版社出版的科学名典丛书,眼睛一亮,其中有哥白尼著《天体运行论》、伽利略著《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》、牛顿著《自然哲学之数学原理》、爱因斯坦著《狭义与广义相对论浅说》、达尔文著《物种起源》、魏格纳著《海陆的起源》、摩尔根著《基因论》等等。说老实话,对这些大科学家的名著,我一部也没看过。我也明白,照退休后的我现在的年龄,似乎不适合再啃这些科学专著,但这些大科学家的名字给了我挡不住的诱惑,于是我借了本和自己所从事工作比较接近的《海陆的起源》。读科学专著的确没有看休闲书省力,好在我有的是时间,自己多少还有一点基础,于是每天读一点,第二天再重复读,越读越有味道。
魏格纳的名字,在近些年由于进入了科普读物和中小学教科书,已经不算陌生了。都知道他是科学家,还知道他躺在病床上看世界地图时得到了灵感,于是提出了大陆漂移说。仅此而已。我过去虽然了解多一点,但也有限。
北京大学出版社出版的《海陆的起源》,主体部分是魏格纳的《海陆的起源》,为了方便读者,还编入《海陆的起源》导读和附录等。刚开始阅读,就发现了一个问题,使我大吃一惊。关于初始研究动机,魏格纳在第1章写道:“大陆漂移的想法是著者于1910年最初得到的。有一次,我在阅读世界地图时,曾被大西洋两岸的相似性所吸引,但当时我也即随手丢开,并不认为具有什么重大意义。1911年秋,在一个偶然机会里我从一个论文集中看到了这样的话:根据古生物的证据,巴西与非洲间曾经有过相连接的现象。这是我以前不知道的。这段文字记载促使我对这个问题在大地测量学与古生物学范围内为着这个目标从事仓促的研究,并得出了重要的肯定的论证,由此我就深信我的想法是基本正确的。”哦,原来是这样的,魏格纳看地图发现问题并产生想法,是有这回事,但对于启动这项研究并没有起决定作用。这一个关键点我原先从没有听到过。既然魏格纳写得明明白白,为什么那么多书籍和文章的作者却视而不见,只是渲染魏格纳看地图时的偶然发现呢?
继续阅读《海陆的起源》一书,又有了新的发现。这一本书的导读部分里写到,魏格纳并不是第一个注意到大西洋两边海岸线相似性的人,早在16世纪末,一位荷兰的学者就注意到了这个现象。这比魏格纳的发现早了三百年多年!还有,魏格纳也不是第一个认为地球上大陆在水平移动的人,他在书里写道:“我发现有好几个先辈学者的见解是和我一致的。”但是,我们只知道魏格纳,只有魏格纳成为大陆漂移学说的创始人,是公认的20世纪最为著名的科学家之一。这是什么原因呢?
一个接一个问题的出现,吸引我像读侦探小说一样,饶有兴味地深入读下去。
魏格纳的《海陆的起源》这部著作共分三篇,第一篇是“大陆漂移学说的基本内容”,第二篇是“证明”,第三篇是“解释和结论”。第二篇“证明”包括“第3章地球物理学的论证”,“第4章地质学的论证”,“第5章古生物学和生物学的论证”,“第6章古气候学的论证”,“第7章大地测量学的论证”。第二篇内容最丰富,研究内容包括地球物理学、地质学、古生物学和生物学、古气候学、大地测量学等多个领域,实证材料涉及的地域包括地球上各个大洲。阅读这部分内容的时候,我就在想,魏格纳是一名气象学者,要在这多个领域获取证据,论证大陆漂移说,难度何其大也。对这一篇引用的材料所涉及论文和专著,我做了一个粗略统计,发现多达一百多种,魏格纳查阅过而没用上的那些资料和论著肯定还要更多。要知道,那是在上个世纪初,没有电脑,没有互联网,要获得这么多有用的资料,得阅读多少论文和书刊,付出多少时间和精力。更重要的是,魏格纳并不是简单摘录一些材料和有关研究成果,而是对其逐个进行分析,用这些材料论证大陆漂移说。
比如,《海陆的起源》中引用的论文有些是论述其他假说的,如收缩说、陆桥说等。魏格纳在第五章“古生物学和生物学的论证”中,有这样一段话:“上述许多论据也都被路桥论的信奉者所引用。但是大陆漂移说却从纯生物学的观点提供更为简单的解释。因为大陆漂移论者在解释动植物的分布时,不只证明两岸之间有陆地连接,并且还证明其间有距离上的变化。关于这一点,最有趣的是胡安·斐南德斯群岛。据斯高次伯格的研究,该群岛的植物和临近的智利海岸并没有任何亲缘关系,但却和火地岛、南极洲、新西兰及太平洋之间有着亲缘关系。”由此魏格纳得出:“这就和我们的见解符合了。我们的见解是:南美洲向西漂移,最近才接近该岛,所以植物区系的差异才如此显著。而陆桥沉没论就不能解释这个现象。”类似的论述,在“证明”这一篇出现多次。
尤其可贵的是,魏格纳不仅从他人的研究中寻找证据,还进行实地考察。格陵兰岛冰天雪地、环境恶劣,魏格纳不惧困难,到那里进行过四次考察。第四次格陵兰探险时,他给好友的信中说:“无论发生什么事,必须首先考虑不要让事业受到损失。这是我们神圣的职责,是它把我们结合在一起,在任何情况下都必须继续下去,哪怕是要付出最大的牺牲。”在这次探险中,他在探险营地度过50岁生日之后不久就遇难,长眠在格陵兰冰雪之中,为科学事业贡献了自己的一切。
很显然,将魏格纳说成是靠在病床上看地图的偶然发现就取得成果的幸运儿,是很有问题的。一个伟大学说的提出和确立,背后必有常人难以企及的努力和付出。
我在阅读中为魏格纳的求实精神和行动而感叹,同时也深深感动于科学家们的质疑精神。魏格纳论证大陆漂移说的过程,实际上也是不断对陆桥说等假说进行质疑的过程。而魏格纳质疑其他假说,不少科学家也对他的大陆漂移说提出质疑。这里举一个例子。《海陆的起源》第三篇第十三章为“大陆漂移的动力”。魏格纳像其他各章一样,引用了当时科学家研究的成果,还列出了计算过程,在此基础上对大陆漂移的动力进行分析。以我有限的学力,我在阅读时觉得魏格纳的论证有根有据,是很有道理的。但与魏格纳同时的一些科学家的思考深入得多,他们指出该项论述存在瑕疵,有的科学家还对有关“驱动力”进行精确的计算,计算结果是该“驱动力”远不能使大陆产生水平运动。正是有了反对者(他们也是真正的科学家)的较真,大陆漂移说只是被作为“假说”。
1912年1月,魏格纳在一次学术报告会上提出了“大陆漂移”的观点;1915年魏格纳著《海陆的起源》一书问世,此后又经过若干次修订。但过了半个世纪后魏格纳的观点才被科学界接受,我曾经觉得这多少是一个遗憾。是阅读《海陆的起源》一书让我改变了看法。一个新的理论产生,不仅需要支持者,还不能缺少反对意见。反对者给了研究者压力,这种压力又成为研究者研究动力之一,而质疑提出的问题更是将研究推向深入,使理论趋于完善所不可缺少的。20世纪中期以后,随着新的科学发现,科学界重新认识魏格纳和他的大陆漂移说,给了魏格纳和大陆漂移说以应有地位。我不禁感叹,这就是科学,这就是科学精神。
读大科学家的科学专著,虽然不那么轻松,但可以获得科学知识,还可以了解科学家研究科学的过程,感受什么是科学,什么是科学研究,科学研究成果是怎么得出的,科学家是怎么样的人。这种阅读体验是一种特殊的享受。
作者:黄昌顺
编辑:范菁
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