登陆注册
21593200000016

第16章 对科学的探秘(2)

大陆漂移探秘

在世界地图被绘制出来之前,几乎没有人对我们生活于其中的这个星球的海陆分布状况产生过疑问,人们对大陆形状的兴趣产生于第一张世界地图产生之后。在对现有海陆分布情况做出解释的各种学说中,“大陆漂移说”影响最大,也最具争议。那么,“大陆漂移说”到底成不成立呢?

麦卡托是一名荷兰学者,他于16世纪末结合人类长期积累的地理资料,依据地理大发现,绘制出人类第一张世界地图。由此,人们对地球表面的基本地理状况有了比较准确的了解,许多人还因此对大陆状况产生了兴趣。科学家在19世纪末发现了一种蚯蚓,叫做“正蚯蚓”,它在欧亚大陆与美洲东海岸广泛分布,但在美洲西部却没有。这显然说明,正蚯蚓很可能是从大西洋彼岸的欧亚大陆“迁徙”到了美洲东海岸。这一发现令当时的许多科学家百思不得其解。

魏格纳是一名德国气象学家,1910年,30岁的他曾因病住院。有一天他躺在床上出神,床对面墙上有一幅世界地图。突然他从地图上获得了某种灵感,发觉大西洋两岸的轮廓非常吻合,他还发现非洲一边的海岸线与南美洲一边的海岸线看上去就像一张被撕成两半的报纸,凹凸相对。他认为美洲与非洲原来是连在一起的,但这个念头一闪而过,并没有深究。

1911年秋天,魏格纳读到了密卡尔逊写的关于正蚯蚓奇怪分布的书。读后魏格纳不禁想到他在一年多以前注意到的那个奇怪现象,即非洲的西海岸与南美洲的东海岸中一个大陆的凸出部分正好与隔海相望的大陆的凹入部分相似,且遥相呼应。他不由地猜测,本来就是一整块的大西洋两岸大陆后来破裂漂移开来,成为现今的东西两个海岸线。如果是这样,蚯蚓就不是横渡大洋了。沿着这个思路,他又进行了许多研究。魏格纳在1912年发表了一篇论文,在论文中他提出了“大陆漂移说”。1915年他出版了一本轰动世界地质界的著作,书名叫《大陆与海洋的起源》。他认为,地球在远古的时候只有一块陆地,这块陆地叫做“泛大陆”;一个统一的大洋包围着这块泛大陆,这个大洋叫做“泛大洋”。大约两亿年前,地球上发生了一次重大的变化,泛大陆在这次变化中开始发生破裂。破裂了的大陆在地球自转和天体引力的影响下向外漂移,像航行在水面上的船舶一样。这些漂移的大陆在距今约两三百万年前,终于漂到了今天的位置,形成了七大洲、四大洋,即现代地球版图的基本面貌。

许多人对大陆漂移说持怀疑态度,因为人们不相信庞大的大陆可以在水中漂移。另外,限于当时的研究水平,魏格纳的理论也存在着许多破绽和缺陷。1930年,在第四次前往格陵兰考察时,魏格纳不幸遇难,从此大陆漂移说的主要倡导者也没有了。这一学说一度几乎被人们完全遗忘。

随着海洋地质研究的深入,古地磁研究所总结的大量资料,魏格纳的大陆漂移学说在20多年后,又在新的理论基础上重新获得了生命力。

英国物理学家布莱克特是专门研究古代地磁学的专家。1954年,他找到了大陆漂移的直接证据。1961年英国人赫兹依据沿大洋海岭对称分布有磁性条带这一新发现,提出了地幔对流和海底扩张说。他设想新地壳的诞生处是大洋的海岭,地幔中的物质不断从海岭当中的裂缝中流出来,并凝结在海岭两边,造成海岭不断向外扩张,并以一浪接一浪、后浪推前浪的方式运动。赫兹认为,迄今这种运动过程仍然持续不断。

1968年,法国人勒皮雄提出板块构造理论。这种理论认为地球的外壳由20几个大板块组成,其中最基本的是太平洋板块、印度洋板块、美洲板块、欧亚板块、非洲板块、南极洲板块等6大板块。根据他的板块构造理论,地壳不断发生变化,在整个地质时代载着大陆的板块都在运动着,地球大陆在漫长的年代里实际上被“撕裂”过若干次。新的海洋就在它们被撕裂时形成了,但有时大陆在板块相互碰撞的情况下又粘接在一起,原来的海洋地带就变成了陆地,在别的地方又撕裂成了新的海洋。

通过大洋海岭的扩张,海底也同样不断扩张,这一点成功地解释了目前地球海陆的分布状态。板块学说是一种全新的地理学观念,它指出:大陆和海洋都有分有合,有生有灭,并非永恒不变。

随着更多的观测事实的积累,20世纪60年代以后,大陆漂移论又在新的理论基础上复活。现在通过人造卫星的精密测量,人们已经证实:大西洋在以每年1.5厘米的速度扩展,太平洋上的夏威夷群岛与南美大陆和北美大陆相互靠近的速度是平均每年5.1厘米,澳洲与美洲大陆分离的速度则达到了每年1厘米。但是,这并不意味着这一学说已经被所有的人无条件地接受了。

时至今日,人们仍不太相信这个理论。一些科学家就认为“大陆漂移说”的前提是地球体积和地表总面积固定不变,这是从对地壳变动的认识来分析问题的,因而有许多疑点无法解释。他们认为相似的“板块构造说”也是如此。但勒皮雄关于大陆本来连在一起的思想启发了许多研究者,包括后来怀疑、反对他的研究者。

关于大陆漂移说成立与否的争论还在继续,许多新的学说还在不断涌现,到底孰是孰非,尚无定论。但是可以肯定的是,随着对该问题探讨的深入,人类对它的认识必将日益接近事实。

水探秘

从太空中看地球,它是一个大部分为蓝色的圆球,那些蓝色的部分便是水。在太阳系中,地球是唯一拥有液态水的天体。这让人们不禁想问:地球上的水来自何处?

地球其实名不副实,它表面积约5.1亿平方千米,其中陆地面积占地球表面积的29.2%,海洋的面积占70.8%,是一个实实在在的水球。

地球上有多少水?联合国统计资料显示,地球上总共有138.6亿立方米的水。

长久以来,人们对地球上水的来源问题一直争论不休。对此,有两种完全相反的看法,一种观点认为水是从天上(雨雪)掉下来的;另一种观点认为,雨雪是地面上的水蒸发后才到了天上的。

有些科学家说,太阳风导致了水的产生,地球水是太阳风带来的,是太阳风的杰作。首先提出这一观点的科学家是托维利,他认为太阳风是太阳外层大气向外逸散出来的粒子流,电子和氢原子核——质子是其主要成分。根据计算,托维利得出这样一个结论:从地球形成到今天,地球已从太阳风中吸收的氢的总量达1.70×1023克。我们知道,氢和氧结合就会产生水,如果把这些氢全部和地球上的氧结合,就可产生1.53×1024克的水,地球水现在的总量145亿吨与这个数字是十分接近的。更重要的是,地球水中的氢与氚含量之比为6700∶1,这同太阳表面的氢氚比也是十分接近的。因此托维利认为,根据这些计算和成分对比,可以充分说明地球水来自太阳风。

研究地球物质成分和内部构造的科学家认为,地球上的水其实是从地球内部挤压出来的,地球表面原本是没有水的。水最早是从星云物质中带来的,在地球形成时,通过地球的演化,后来不断从地球深处释放出来。几乎在每次火山喷发时总会喷出大量气体,水蒸气要占到75%以上。地下深处的岩浆中有水分,即使是由岩浆凝固结晶而成的火成岩,水也以结晶水的形式存在其中。

但是,随着人们对火山现象研究的深入,上述观点被推翻。人们发现同火山活动有关的水,是地球现有水循环的一部分,并不是什么从深部释放出来的“新生水”。

科学家克莱因分析了世界各火山活动区与火山有关的热水中的氚,证明它们与当地的地面水是相同的,从而确认它们是渗入地下的地面水,在火山热力的作用下重新变为水蒸气上升。

后来,科学家根据对某些地区火山热力所导致的氚进行分析,发现人工爆炸能够导致氚含量的升高,这就进一步说明其实是新近渗入地下的雨水变成了火山热水。这些研究成果使那些主张地球水来自“娘胎”的研究者修正了对火山水的看法。水的来源并无定论,美国衣阿华大学的弗兰克等科学家还提出了一个引人注目的新理论:太空中由冰组成的彗星才是地球上水的来源。

原来,科学家发现,大气中水蒸气分子在太阳紫外线的作用下,会分解成氢原子和氧原子。氢原子向外飘扬,当它到达80~100千米气体稀薄的高热层中时,氢原子的运动速度会超过宇宙速度,能摆脱地球引力离开大气层从而进入太空。这样一来,地球表面的水就流失到了太空。人们经过计算发现,飞离地球表面的水量差不多等同于进入地球表面的水量。可是,有一个奇怪的现象似乎不符合这种说法,那就是地质学家发现,2万年来,世界海洋的水位涨高了大约100米。地球表面水面为什么不断增高呢?这至今还是个谜。

自1918年以来,弗兰克等人通过对从人造卫星发回的几千幅地球大气紫外辐射图像仔细研究,发现总有一些小黑斑出现在圆盘形状的地球图像上。每个小黑斑面积约有2000平方千米,大约存在2~3分钟。经过仔细研究和检测分析后,弗兰克等人发现这些黑斑是由一些肉眼看不见的由冰块组成的小彗星,撞进地球大气层,融化成水蒸气造成的。这些小彗星频繁地坠入大气层,每5分钟大约有20颗平均直径为10米的这种冰球进入大气层,每颗融化后能变成100吨左右的水,地球因此每年可增加约10亿吨水。地球从形成到今天,大约有46.5亿年的历史,照此计算,这种冰球一共为地球提供了460亿吨水,比现在地球水体总量还多。关于地球水的来源有许多各不相同的认识,各有各的道理,但真相究竟如何,还有待于科学家们收集更多的客观证据,以揭开这个谜。

巨雹形成探秘

从春末到夏季,是冰雹经常出现的季节。但是按常理来说,只有在冬天那种寒冷的天气里才会结冰,可为什么在炎热的夏天也能形成冰?这实在令人费解。

中国面积辽阔,各地的气候条件各具特点,有些地方就常常发生冰雹灾害。冰雹的分布有这样一个特点:西部多,东部少;山区多,平原少。冰雹在中国东南部地区很少见,常常几年、几十年也遇不到一次;而青藏高原则是冰雹常光顾的地区,局部地区每年下冰雹的次数超过20次,个别年份达50次以上。唐古拉山的黑河一带是中国冰雹最多的地方,平均每年下冰雹34次之多。

世界上冰雹最多的地方则是肯尼亚的克里省和南蒂地区,那里一年365天中有130天左右下冰雹。

1928年7月6日,在美国内布拉斯加州的博达,下了一次规模较大的冰雹,冰雹堆积有3~4.6米高,其中最大的一个冰雹周长431.8毫米,重680克,是当时世界上最重的冰雹块。

1968年3月,在印度比哈尔邦降下的冰雹中,有一块重1000克,一头小牛被当场砸死。这是人类历史上一次严重的冰雹灾害,十分罕见。

那冰雹是怎么产生的呢?它为什么会在夏天出现呢?

原来,在夏天,大量水汽在强烈的阳光照射下,急剧上升,到高空遇冷迅速凝结成小冰晶往下落,一路上碰上小水滴,掺和在一起变成雪珠。雪珠在下降过程中被新的不断上升的热气流带回高空。就这样,雪珠在云层内上下翻滚,裹上了层层冰外衣,越变越大,也越来越重,终于从空中落下,成为冰雹。冰雹小如黄豆,大如鸡蛋,最大的像砖块那么大。冰雹形状并不规则,多数呈球状,有时呈块状或圆锥状。冰雹内部构造很不均匀,中间有一个核,叫雹核,主要是由霰粒或软雹构成,也有由大水滴冻结而成透明冰核的。雹核的外面交替地包裹着几层透明和不透明的冰层,有的冰雹多达十几层甚至30层,在冰层中还夹杂着大小不同的气泡。

1894年5月11日下午,在美国的博文纳一带下了一场大冰雹。人们发现其中有一块冰雹直径竟然长达15.2~20.3厘米。仔细观察后发现,冰雹里居然有一只乌龟,外面才是层层厚冰。原来,在博文纳,那天正刮着旋风,这只不幸的乌龟被旋风卷上天空,直上云霄,在云海里被当做核,被冰晶层层包裹,等到超过上升气流的承托力时,才坠落到了地面。

有趣的是,有时一场冰雹过后,人们会发现一些特大的冰雹,有的重几十千克,足有面盆大;有的竟有汽车那么大。如1957年,中国内蒙古伊克昭盟伊金霍洛旗下了一场冰雹,人们在山谷中发现了一块像一辆吉普车那么大的巨雹。更令人惊奇的是,1973年6月13日,在中国甘肃华池县山庄桥发现的一块巨雹比房屋还高。

这些巨雹真是从天上降落下来的吗?但上升空气是托不住一个重10千克的巨雹的,所以巨雹来自天空的可能性微乎其微。那它又来自何方呢?

由于没有足够的证据,科学家只能对巨雹之谜进行推测。他们认为,在降雹过程中,冰雹云后部受到干冷空气的侵袭,结果降落到地面的雨滴仍保持着冷却性,随风飘下的雨滴聚集在某一冷的物体侧面上,边冻结,边增厚,形成棱形的巨雹。因此,它的原料来自于天上,成品却是在地面上加工形成的。这种推测有一定的道理,但目前也只是推测。

巨雹究竟是怎么回事?我们只能寄希望于气象学家的研究。相信有一天,这个谜会被解开。

同类推荐
  • 探寻逝去已久的远古世界

    探寻逝去已久的远古世界

    雄伟的金字塔,壮观的狮身人面像,精美绝伦的方尖碑,让我们不禁为一个古国所创造的文明深深折服;保留千年而不朽的木乃伊,成功的心脏分离术,黑水晶制成的心脏起搏器,又为这个古国增添了一层神秘的面纱。我们在想,这些在我们今人看来还有难度的工作,还处于蒙昧蛮荒时代的古人就能够完成吗?
  • 花的寿命有多长

    花的寿命有多长

    "这是我国第一部“问答寓言集”。全书题目均以问话形式出现,然后以有趣的故事来揭开问题的谜底。以问话做题目,不仅激发起读者的好奇心,也强化了寓言题目的引人入胜之功能,让每一个题目看起来不再平淡如水、相互重复。给问答寓言插上科学的翅膀,把复杂的科学问题故事化、简明化,让读者在简明的故事中,明了轻松地领会科学奥妙。使每一篇寓言除了哲理、教训和讽喻以外,还有新的知识看点。收入全书的192篇问答寓言,新颖独特,精彩纷呈。"
  • 人类宝藏之谜

    人类宝藏之谜

    本套书主要介绍古今中外关于人类诸多未解的社会、自然现象,包括《中国自然遗产之谜》、《星球宇宙之谜》、《巨兽异兽之谜》等20个分册。
  • 宇宙的起源

    宇宙的起源

    在恒星之间茫茫的黑夜里,存在着气体云、尘埃和有机质。通过射电望远镜,我们发现那里有数十种不同的有机分子,这些分子的大量存在,表明生物无所不在。生命的起源和进化很可能是宇宙的必然规律,只是时间迟早不同而已。在银河系的几十亿个行星当中,有些行星可能永远也不会产生生命,有些行星可能有生命的兴亡,或者只是停留在生命的最简单形式而已,但是在一小部分的星球上可能有比我们人类更高级的智慧和文明。
  • 生活知识百科(第三册)

    生活知识百科(第三册)

    进入新世纪以来,人们的生活发生了巨大的变化,科学知识比以往任何时期都显著地改变着人们的生活,影响着人们的生活,人们开始注重自己的生活质量,提高自己的生活水准。时代在发展,生活在进步,家庭生活知识需要不断更新,因为更完善、更及时地向人们介绍生活知识已经成为大众的普遍需要。本书针对家庭生活知识的方方面面进行了科学的指导,是专门介绍家庭生活知识的百科式的工具书。其对于指导人们的日常生活,帮助人们提高其生活质量,有着其他图书不可替代的重要作用。
热门推荐
  • 阴阳之间的那些事

    阴阳之间的那些事

    以“我”的亲身经历讲述阴阳之间的怪事,并配合黑白无常引渡亡灵,但在帮助一个个亡灵完成未了心愿的同时,“我”也发现了一个隐藏多年不可告人的秘密。
  • 异元风爵

    异元风爵

    天道,不是定制。逆命,实则顺命。人本自由,怎可让别人左右。风痕无殇,天久地存。风痕若伤,石破天惊。
  • 砻镇

    砻镇

    新人写作,谢谢大家的支持了!在此拜谢了!祝大家幸福安康!合家快乐!历史埋藏下的小镇,是砻镇,还是鬼镇。隐藏的惊天秘密,好像上天看到了,一步步把赢天行和刘诗宁指引着去解开那个被遗忘的小镇。
  • 法华三昧忏仪

    法华三昧忏仪

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 五维召唤

    五维召唤

    预言者与天启者,推进着更加发达的科学技术革新,寻找着隐藏的地外文明与超自然事件。不确定性关系和宿命论,平行宇宙和时间的尽头是什么?在膨胀的宇宙边缘究竟存在着什么?是世界选择了我们,还是我们创造了世界?主角卓凡在成长道路中,和你一起探索,和你一起发现。
  • 爱上班主任:谁的年少不轻狂

    爱上班主任:谁的年少不轻狂

    我绕过科技楼,果然看到了教学楼,不像我想象的那样教学楼只有一栋,德城一中的教学楼有三栋,分别是“弘毅楼",“厚德楼",“省身楼",三座大楼巍峨地屹立在哪里。经过推理我猜测高二的教学楼应该就是厚德楼,我走上前去,发现教学楼果然如她们所说是关着的,透过豪华的玻璃门,我望到了高二一班的门牌,看来我推测得不错。我现在这座豪华的厚德楼前,感觉有点怪怪的,《周易》里这句:“天行健,君子以自强不息;地势坤,君子以厚德载物"中的“厚德"二字被引用到这里,我丝毫没有感觉到任何的书香气息,而更多的感觉到的是钢筋混凝土塑造的强大外壳下的无限压力。因为我不知道,妈妈会为了我在这里更好地学习,额外付出多少的努力。
  • 妖灵客栈

    妖灵客栈

    这里是一个位于空间交界处却充满未知的客栈,不受控制的客栈。为什么说它不受控制呢,因为,这个客栈集结了所有空间、时间的特点,却毫无维和感。而且,能来这里的,都不是普通生物,因为,每个来这里的都知道这里的规则......
  • 帝瞳诀

    帝瞳诀

    “我感觉我最近很倒霉,真的,你说因为失恋喝个酒我还让一个眼睛冒绿光的人用眼睛给射死了,其实我也不知道射没射死,反正我唯一知道的就是,等我醒过来之后我的生活就彻底被他们给颠覆了。。。”明洋:“我能不能不去执行任务?”花韵:“不行!”明洋:“那好吧,自己获得的能力哭着也要用完。。。。。。”本小说包含黑帮火拼,科技对决,间谍暗战,家族勾心斗角,门派之间你死我活。。。。。。只有你想不到,没有我写不到。
  • 何以忘川

    何以忘川

    她是一个失去记忆的孤女,他是统领一方的王者,他们相遇在一个被冰雪覆盖的地方,他向她伸出手,说带她回家。她总问“我只是一个孤女,无依无靠,为什么你会对我这么好?总感觉你很熟悉,我们以前是不是在哪里见过?”梦里,一位穿着墨绿色衣服的男子对她说着什么,看不清他的模样,但他的神情很冰冷,很决绝,很可怕。
  • 佳辞妙对(中华美德)

    佳辞妙对(中华美德)

    中华美德的形成和发展历经五千年,内容博大而精深。中国是文明古国、礼仪之邦,重德行、贵礼仪。自古以来,中华传统美德始终是中华民族赖以生存的道德根基和思想基础,是中华民族发展的精神支柱和文化动力。青少年时期是品德形成的重要时期,对于以后的道德观的树立有着极大的影响,因此,从青少年时期就要给他们正确的引导,使之逐渐形成正确的道德认识、道德情感、道德行为和道德意志。