科学蒙难集 1106-第26部分
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一次，史密斯的测量队在英国南部某一矿山采煤，在当时地质勘探还处于相当 落后的情况下，对地下煤层分布的状况尚缺乏规律性的认识，因此，采煤全凭经验， 有时还要碰运气。矿工们很自然地和史密斯谈起如何掌握煤层分布规律的问题。那 知史密斯早已是这个问题的有心人。每当发现新的煤层时，就要进行测量。史密斯 就抓住时机，在测量之后，仔细观察煤层的围岩和上下地层的特征。经过数以百计 的观测和反复比较分析，史密斯终于找到了煤层分布的一些规律。他发现煤层往往 和含有植物化石较多的某些地层有联系，因此，可以把含有某些特定植物化石的地 层作为找煤的依据。他把自己的这一认识告诉了矿工，矿工们在采煤实践中加以应 用，竟然百试百灵。辛勤的劳动开出了丰硕的科学之花。矿工们高兴，史密斯则更 高兴。这一良好的开端激励着史密斯在地层和古生物这个必然王国里继续深入地探 索着。春华秋实，寒暑更迭。经过12年的野外丰富实践，史密斯对化石和地层的认 识更加深化了。他总结多年搜集的资料发现：相邻地层所含有的化石一般都比较近 似；相反，隔开很远的地层含有的化石就极不相同了。由此得到启示，他想，是否 可以把含有相同化石的地层看作是同一时期形成的呢？看来这一尚未被当时地质学 界的著名学者、权威知晓的问题，由一个年仅27岁的青年土地测量员发现了，这就 是后来震动英国地质学界的、“化石层序律”的雏型。
为了顺利地进行地层对比， 史密斯又花了整整3年的时间把不同地区、不同时 代的地层中发掘的化石，精心地加以整理，找出不同地层中特有的化石群落，作为 地层对比的标志。有了这个识别标志，不管是在高山或是海滨，也不管地层的岩性 有多大的变化，只要它们含有相同的化石群落，就可以断定他们是同一时代的产物。 1799年，年方三十的史密斯根据他多年积累的资料，编绘了“英国沉积地层表”。 这是世界上第一张最有系统的地层表。有了它，酷似人们掌握了打开地层之谜的金 钥匙，英伦三岛的沉积地层如何分层，相互重叠翻转褶曲的地层孰后的问题迎刃而 解了；地质师、工人找矿开矿的盲目性减少了，效益大大提高了。然而，尽管这张 珍贵的手抄地层表在实践中得到广泛的应用，但是，它并没有得到应有的重视。这 张至今看来仍有很高科学价值的英国地层表，被禁锢在这个弹丸之地，延误了20年 才得以正式出版。
史密斯编绘的“英国地层表”被埋没20年之久，当然和当时的英国社会有关。 在等级森严的资产阶级统治下，一个出身卑贱、默默无闻的测量人员的发现在很多 人的心目中是不值一提的。然而，它所以不被重视的另一个直接原因，是这一成果 被一个不学无术的牧师约瑟夫。泰乌谢德窃取了。
史密斯不仅是一个学术上很有见地的青年，而且在学术问题上也是一个毫无私 心的人。他所知道的，只要有人有所求，他都毫无保留地告诉别人。一天史密斯和 他的朋友在一间咖啡店里闲聊，无意中谈论起地层如何划分的问题。史密斯就滔滔 不绝地把自己多年观察的心得和盘托出告诉自己的朋友。真是言者无心，听者有意。 史密斯的一席长谈，被邻座的牧师约瑟夫。泰乌谢德听到了。这个沽名钓誉、刁钻 狡猾的牧师走了过来，笑容可掬地请求史密斯把刚才讲的内容重述一遍。史密斯是 个纯洁的青年，他哪里知道面前向他求教的牧师心怀叵测，就一五一十地重叙了一 遍。牧师听后，满意地走了。不久，泰乌谢德就以自己的名字把史密斯的发现向英 国地质学界公布了，结果轰动了学术界，泰乌谢德以欺骗的手段赢得了1807年创立 的英国地质学会名誉会员的桂冠。当时英国地质学界只知道泰乌谢德在地层和化石 的研究方面做出了贡献，而真正的发明者史密斯却鲜为为知，被排斥在科学殿堂之 外。英国历史学家伍德华德在评述这段历史时深为不平，他说：“遗憾！英国地质 学会的名誉会员中，找不到英国地质之父的史密斯，而名单中却有牧师约瑟夫。泰 乌谢德”。这不能不说是对历史的嘲弄。
然而，史密斯却视发展地质事业重于个人的荣誉，他仍然以惊人的毅力和坚韧 不拔的精神继续深入地进行调查，甚至在经济极度困难的情况下，徒步走南闯北。 1813－1815年，史密斯根据自己多年实地调查积累的资料，完成了英格兰、威尔士 和一部分苏格兰的地质图，这又是世界上第一幅地质图。1816年史密斯在李卡逊和 唐斯德（两人是精通化石和研究自然历史的学者）的鼓励和帮助下，写出了《根据 有机体化石所鉴定的地层）这部唯一专著。这在当时地质学界理论和实践明显分家 的情况下，尤其难能可贵。正是在这部著作中，史密斯系统地阐述了自己关于化石 和地层间相互关系的基本观点。他在这本书的序言中写道：“有机体化石及其产地， 可以被所有的人，甚至不识字的人，所认识，而这些化石则为认识土壤和土壤以下 的地层从各方面提供了很好的线索”。在这本书中他还写道：“一切地层都是在海 底沉积的，每一层都含有它形成期间的海生动物遗体。因此，每一地层都含有它特 有的化石，大多数情况下，根据这些化石就能确定不同地点的地层是在同时形成的 问题”。这些简明扼要的论述奠定了“生物地层学”的基本思想。后来，史密斯的 这些思想传到了法国，并得到了继承和发展。法国学者根据对巴黎盆地的调查，进 一步完善了史密斯的思想。生物学家布朗雅尔提出了“标准化石”的概念以代替史 密斯的化石组合，从而简化了对比地层的方法，古脊推动物学家居维叶“器官相关 定律”的发现，更把化石的研究推进到一个新的水平。人们只要在地层中找到一小 块化石碎片，就可以根据“器官相关定律”进行复原，确定其为何种种属，从而为 正确地划分地层提供了科学根据。由史密斯首创的利用生物化石确定地层层序的方 法，至今仍为广大地质工作者使用着，它已成为填绘地质图、找矿和地质勘探的有 力武器，从这里更可以看出史密斯的伟大贡献和在科学史上的地位了。
1819－1824年间，史密斯虽然已经脱离了实际的地质调查工作，但是，他仍潜 心于科学，积极从事地质研究工作，依靠他丰富的实践经验和占有的详尽资料，又 公布了6张地质剖面图和英国21个县的地质图。 在这些图中，不仅记录了成分不同 的岩石，而且还注明不同年代的各种岩石的分布状况，真可以称得上是第一批具有 很高科学价值的地质图和地质剖面图。
由于史密期孜孜不倦的努力和在地质学、特别是在地层学方面的卓越贡献，终 于取得了地质学界的承认。 1831年2月11日伦敦地质学会隆重举行集会，授于史密 斯以沃拉斯顿奖章。 就是在这次授奖仪式上， 伦敦地质学会会长塞治维克（Adam Sedg…wick， 1785－1873）对史密斯的伟大功绩倍加赞扬，称他是“英国地质学之 父”。历史的裁决终于为史密斯恢复了荣誉，也是对窃取他人成果，骗取英国地质 学会名誉会员桂冠的学术骗子约瑟夫。泰乌谢德的无情鞭笞和辛辣嘲讽。可惜的是， 长期奔波辛劳和极为艰苦的生活，损害了史密斯的健康。1839年，一生献给地质事 业清贫出身的地质学家史密斯在欧赞浦通死于贫困之中。史密斯离开人世已经一百 多年了，他的光辉业绩却永远值得人们怀念。他那谦逊好学毫无私心的治学态度和 作风也永远值得后人学习。就是在那次授奖大会上，他把凝聚着自己多年心血绘制 的地质图和英国地层表无偿地赠给了伦敦地质学会。这些图表都还被伦敦地质学会 保存着，成为地质学史上的珍贵资料和史密斯丰功伟绩的有力见证。但是，历史的 教训也永远值得人们记取：埋没、甚至压制小人物的科学成就，贻误科学的成绩， 是众人所不能容许的罪过；至于把别人的科学成果窃为已有，不劳而获，更是一种 可耻行为。
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第二十三章 “地学的哥白尼”
——魏格纳及其大陆漂移说的沉浮
1930年10月30日，科学史上的一位巨人德国伟大的天文学家、气象学家和 地球物理学家魏格纳（A。L。Wegener，1880－1930），殉职于冰天雪地的格陵兰。 从此，他那睿智的头脑停止了思维，是年50岁。
像所有卓越的科学家一样，魏格纳以他短促的一生给我们留下很多东西。大陆 漂移假说就是那许多财宝中最伟大的丰碑。不幸的是，这一光辉理论是在他长眼近 半个世纪并几经磨难后，才得以显其光华而被肯定。大陆漂移说宛如一首感情多变 的乐章，终于以它激昂的旋律，喷发出铿锵的音响。是它，拉开了现代地理革命的 序幕。
大胆猜测 惊世骇俗
1903年， 23岁的学者魏格纳的头脑里开始产生关于大陆漂移的想法。7年后， 他在世界地图上意外的发现，南大西洋两岸的海岸线轮廓极其相似。次年，他又在 一本论文集里读到关于巴西和非洲间古生物有联系的文章。他对比了印度、马达加 斯加岛和非洲的地层构造，也同样得出某些对应关系。这些“偶然”的问题，像磁 石一样吸此他那善于深思的头脑。他凭着对气象学和天文学研究的经验，确认在自 然界中，偶然决不会无端产生，正像“简单”必然源于“复杂”一样。
于是，已经是气象学家的魏格纳，决心放弃攻研多年的气象学，选择了一个完 全超越自己研究领域的新课题，即揭开大陆生成和地球演化的奥妙。但是，这亲一 个既老已新的科学堡垒，对一个青年人来说，绝不是轻而易举能够攻克的，而且还 要承担身败名裂的风险。说它“老”，是因为早在2000年前就有人提出过类似大陆 漂移的想法，说“大地犹如在海上漂浮的大木筏，但当时还找不出任何证据。自大 西洋被测绘成图以来，关于其两岸轮廓的相似性更不断地启发人们产生大陆漂移的 想法，然而，都因为论据不足或者慑于传统的认识观念而不了了之。说它”新“， 作为气象学者的魏格纳，他需要掌握许多门对他都是生适适疏的学科知识。因此， 要建立大陆漂移假说， 一洗200年来古老的地学理论，除了必要的知识准备外，还 必须有冲破传统观念的见识和胆略。
在这座科学险峰面前，魏格纳不愧是位坚毅的登山者。他不顾亲朋的劝阻，立 志钻研，1912年幕春，就发表了第一篇研究论文《大陆的生成》，并在同年先后以 《从地球物理学的基础上论地壳轮廓（大陆与海洋）的生成》和《大陆的水平移位》 为题，作了两次关于漂移说的演讲。但由于他的大陆漂移模式还很不完善，尤其是 强大的传统势力的抵制，使它一开始就受到能否生存下去的考验。当时对魏格纳的 演讲，既有火热的赞许，更有冰冷的嘲讽，它预示着一场漫长的科学大论战的序幕 已经拉开，魏格纳当然是论战的中心人物。
1915年，魏格纳又以惊世骇俗之举，将《海陆的起源》（Die Entstehung der Koneinente und Ozeane） 一书公布于世，这更引起整个地学界的震动。书中系统 地阐述了这样的观点：陆地岩石由较轻的、刚性的硅铝质组成，漂浮在较重的、粘 性的硅镁质大洋壳之上。 大约3亿年关， 全球大陆是一块连接一起的原始泛大陆 （北部为劳亚古陆，南部为冈瓦纲古陆），后来可能由于潮汐力和地球自转时的离 心力影响， 到中生代末期（2亿年关），大陆出现裂隙并开始在硅镁层上作向西和 离极漂动美洲西去，大西洋慢慢张开；印度次大陆从南极洲北上与亚洲撞接； 亚洲西漂，在东岸留下了大陆碎片，成为今日的岛弧线……一块完整的联合古陆， 逐渐形成现有的“七洲西洋”的格局。这就是魏格纳从陆地和海洋的整体关系出发， 在躬身考察并综合了气象学、地质学、大气物理学、大地测量学、动物学和植物学 等多学科的研究成果后，提出大陆漂移假说的主要观点。虽然这个认识模式还很简 单，对地球的壳层构造概念还显得模糊，然而，魏格纳首次揭开了陆地和洋底的成 因性质，提出地壳除了作垂直运动外，还不停地进行宏大的水平移动的猜想。于是， 一个完整的大陆漂移假说从此诞生了。此时，这位仅仅35岁的天才的气象学家，又 以地球物理学家的�
