《宇宙自然生命简史：28板块构造（若水妈）》歌词

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[00:00:05] 欢迎收听科学有故事

[00:00:09] 比科学故事更重要的重要最重要的是科学精神

[00:00:17] 这是科学有故事与腾讯音乐天琴实验室联合制作的科普节目

[00:00:22] 我是你的主播汪洁

[00:00:25] 大家好

[00:00:26] 我是若水吗

[00:00:28] 今天呢

[00:00:28] 我来帮汪洁老师代班原因是呢

[00:00:32] 他的舌头上又长了两颗大溃疡

[00:00:34] 谁让他又到深圳去了一趟呢

[00:00:37] 好

[00:00:38] 那下面就开始今天的内容

[00:00:42] 我今天继续来揭晓大洋底下的奥秘

[00:00:45] 在19 世纪人们铺设海底电缆时就已经意识到在大西洋中部的某些山脉会妨碍电缆的走向

[00:00:55] 但山脉的连续性和规模之巨大是完全超乎人们预料的

[00:01:01] 并且还有一些物理反常现象

[00:01:03] 无法解释

[00:01:05] 在位于大西洋中部山级的中断下面有一个巨大的峡谷

[00:01:11] 或者说一个裂缝

[00:01:13] 宽达20 公里长达19000公里

[00:01:17] 从中国的最东边到最西边也不过是5000公里

[00:01:22] 如果我们能从高空俯瞰这条裂缝

[00:01:26] 那看起来就像地球被一道裂缝劈成了两半儿

[00:01:30] 仿佛一个坚果的壳爆裂开来一样

[00:01:33] 似乎有点荒谬

[00:01:35] 又让人有点儿心惊肉跳

[00:01:38] 但是这些证据却又怎么解释呢

[00:01:43] 我们从何而来

[00:01:46] 要去向何方

[00:01:51] 一个星球一个实验

[00:01:54] 请听我为您讲述有关宇宙自然生命简史

[00:02:04] 到了1960年海底的岩芯样本显示大西洋中间的海底山脉最年轻

[00:02:12] 然后向东西两侧依次变得越来越古老

[00:02:17] 赫斯仔细思考了这种情形之后认为只能意味着一件事情

[00:02:23] 那就是新的海底地壳正在中央裂缝的两侧形成然后又被下方新形成的地壳向两侧推开

[00:02:34] 大西洋底就像两条巨大而高效的传送带一条把地壳传送到北美洲另一条传送到欧洲这一过程

[00:02:44] 后来被称为海底扩张

[00:02:48] 这种地壳运动的终点是在靠近大陆的边缘地壳猛地下沉落回地球的内部

[00:02:56] 这一过程被称为浅陌

[00:02:59] 这就解释了所有沉积物的去向

[00:03:02] 他们正不断的被地球吞回

[00:03:06] 这也解释了为什么海底的岩石都相对比较年轻

[00:03:11] 人们从未在海底发现超过1 .75 亿年的岩石

[00:03:16] 这本来一直是个谜

[00:03:18] 因为大陆上的岩石

[00:03:19] 动不动就是数十亿年

[00:03:22] 现在

[00:03:23] 赫斯搞明白了海底岩层的年龄只不过是从他们生成直到旅行到海岸的时间

[00:03:31] 这是一个漂亮的理论

[00:03:33] 成功地解释了许多东西

[00:03:36] 赫斯写了一篇论文详尽阐述了他的观点

[00:03:40] 但却几乎没有引起什么反响

[00:03:43] 有时候不是观点不好

[00:03:44] 而是时机不当

[00:03:46] 因为违反大多数人直觉的事情总是需要一段漫长的过程和足够多的证据

[00:03:53] 才能让人们普遍接受

[00:03:56] 大陆漂移的证据

[00:03:58] 除了来自深深的海底

[00:04:00] 也来自陆地上的岩层中

[00:04:02] 早在1906 年时

[00:04:04] 法国物理学家不理

[00:04:06] 那就发现地球的磁场方向曾经在历史上数次逆转这种逆转的证据被永久的保存在某种心声的岩石中

[00:04:17] 更详细点来说

[00:04:18] 就是在这种岩石的内部有一些微小的铁矿石颗粒在岩石形成知识

[00:04:25] 他们会指向地球的磁极方向

[00:04:28] 在岩石冷却和变硬的过程中

[00:04:31] 他们也不会改变方向

[00:04:33] 也就是说他们记住了自己出生时地球磁极的方向

[00:04:40] 很多年来

[00:04:41] 人们只是觉得这事儿挺有意思

[00:04:44] 但是到了上世纪的50 年代

[00:04:46] 有两位科学家各自在研究了固定在英国古老岩石中的磁场模式后大吃一惊

[00:04:55] 他们是伦敦大学的布莱克特和纽卡斯尔大学的朗科恩

[00:05:01] 他俩均发现在遥远过去的某个时刻

[00:05:04] 不列颠岛字赚了一点向北移动了一点点距离就好像拴着它的缆绳松了一下

[00:05:13] 并且他们还发现

[00:05:15] 如果你把同一时期的欧洲磁场模式图放到美国磁场模式图的旁边

[00:05:21] 他们契合得很好

[00:05:23] 如同两半撕开的性

[00:05:25] 但遗憾的是

[00:05:27] 就如同大洋底下的那些发现他们的这个发现同样没有引起世人的普遍重视

[00:05:35] 历史最终选择了两个男人来集中所有的线索

[00:05:39] 剑桥大学的地质学家马修斯和他的研究生瓦恩

[00:05:45] 1963 年

[00:05:46] 他们利用大西洋海床的磁场研究成果有力地证明了海底就是在完全按照赫斯所论证的方式扩张

[00:05:57] 大陆的确在移动

[00:05:59] 相比之下

[00:06:01] 加拿大的地质学家莫雷就不走运了

[00:06:04] 他也几乎在同一时间得出了相同的结论

[00:06:08] 但却找不到人帮他发表论文

[00:06:11] 因为地球物理研究杂志的编辑告诉他

[00:06:15] 你的这些推测作为鸡尾酒会上的谈资会很有趣

[00:06:19] 但却不是那种可以在严肃的科学杂志上发表的东西

[00:06:25] 莫雷的这次冷遇在科学史上还挺出名的

[00:06:29] 有一位地质学家

[00:06:30] 后来把此事称为很可能是地球科学研究史上被退稿的最重要的论文

[00:06:37] 没有之一

[00:06:40] 无论如何

[00:06:41] 对于地壳移动学说的一个重要时刻终于来临了

[00:06:45] 1964 年在皇家学会的召集下该领域的许多重量级的人物齐聚伦敦开会

[00:06:53] 仿佛一夜之间人人都转遍了

[00:06:57] 与会者一致同意地球就像一幅有很多互相关联在一起的碎片组成的镶嵌画地球表面的众多现象

[00:07:07] 正是由于这些碎片的持续推挤造成的

[00:07:12] 而且人们现在已经认识到并不仅仅是大陆在移动

[00:07:16] 而是整个地壳都在移动

[00:07:19] 所以说大陆漂移是不准确的其实是地壳运动

[00:07:25] 不过为每一块相对**的碎片命名

[00:07:28] 着实费了一番功夫

[00:07:30] 一开始人们叫他们地壳积木或是铺路石

[00:07:36] 直到1968 年底有三位美国地震学家在地球物理杂志发表了一篇文章给这些碎片起了一个沿用至今的名称

[00:07:46] 也就是板块这门新的学科就被称为板块构造学

[00:07:53] 但是旧有的观念也绝不是那么容易死掉的也不是人人都能很快接受这个让人激动的新理论

[00:08:01] 甚至到了上世纪70 年代德高望重的杰弗里斯撰写的一本影响很大

[00:08:08] 且深受欢迎的地质学教科书

[00:08:11] 地球还在极力坚持说板块学说在物理上说不通

[00:08:17] 与该输在1924年的出版保持了一致

[00:08:21] 该书也否认地层对流和海底扩张

[00:08:25] 另外

[00:08:26] 有一本1980 年出版的海洋与山脉作者迈克菲称八个美国地质学家中就有一个依然不相信板块构造学说

[00:08:38] 可见

[00:08:39] 新观念的建立是多么不易

[00:08:42] 这种情况与进化论被逐步接受的过程非常相似

[00:08:47] 有些观点认为我们以后都应该将进化论修正为演化论我挺同意

[00:08:54] 但是约定俗成的力量实在太过于强大

[00:09:00] 今天我们已经知道地表是由八到12 个大板块取决于你如何定义大和二十来个小板块组成

[00:09:10] 他们的移动方向和速度都各不相同

[00:09:13] 有一些板块很大

[00:09:15] 但相对不活跃

[00:09:16] 另外一些虽小却活力十足

[00:09:20] 他们与所在的大陆只是一种附带关系

[00:09:23] 例如北美板块要比北美大陆面积大得多

[00:09:28] 它的最西边大致是沿着北美大陆的西海岸线伸展

[00:09:34] 这也是为什么这一地区地震活跃

[00:09:37] 因为板块边缘的磕磕碰碰

[00:09:39] 但它的最东边却与东海岸没什么关系

[00:09:43] 而是延伸了半个大西洋

[00:09:45] 直至大西洋的中部山脉

[00:09:48] 冰岛从中间一分为二

[00:09:51] 从板块上来说

[00:09:52] 一半属于每周一半属于欧洲

[00:09:56] 而新西兰虽然远离印度洋却是印度洋板块的一部分

[00:10:02] 实际上大多数板块都是这样一种情况与海平面之上的大陆并不是对应的

[00:10:10] 另外

[00:10:11] 人们还发现今天的大陆块与古代的大陆块之间的关系

[00:10:16] 远比人们想象的要复杂得多

[00:10:19] 哈萨克斯坦原来一度与挪威和新英格兰相连

[00:10:24] 斯塔滕岛的一个角仅仅是一个角而已

[00:10:27] 原来属于欧洲有一部分的纽芬兰也是这种情况

[00:10:33] 在马塞诸塞州的海滩随便捡起一块石头

[00:10:37] 他最近的亲属如今在非洲

[00:10:40] 现在的苏格兰高地和斯堪迪纳维亚半岛的很多地区过去属于美洲

[00:10:48] 据认为南极洲的沙克尔顿山脉的有些地区可能一度属于美国东部的阿拉巴契亚山脉

[00:10:57] 总之延时喜欢周游世界

[00:11:00] 不过令我感到高兴的是中国目前几乎所有领土都是同一个板块的自古以来就没有被分割过

[00:11:10] 板块的这种持续动荡使得他们不可能结合成一块完整的大陆

[00:11:16] 假如目前的这种状况一直持续下去

[00:11:19] 大西洋会不断扩大

[00:11:21] 直到最后比太平洋大得多

[00:11:25] 加州的大部分地区将漂离大陆成为太平洋中的马达加斯加群岛

[00:11:31] 非洲将会朝北向着欧洲推进把地中海彻底挤压的消失不见

[00:11:38] 然后在巴黎和加尔各答之间隆起

[00:11:41] 一座座雄伟的喜马拉雅山

[00:11:44] 澳大利亚会把北部的群岛均纳入自己的版图

[00:11:49] 隔着一些大峡谷与亚洲相望

[00:11:53] 以上这些都是未来的结果

[00:11:55] 而不是未来发生的事件

[00:11:57] 因为这些事件现在就正在发生

[00:12:01] 我们坐在此处大地正在漂移

[00:12:05] 就好像池塘中的一片叶子

[00:12:08] 现在有了全球定位系统GPS

[00:12:11] 我们可以清楚地看到欧洲和北美洲正在缓缓的远离速度大约相当于人的指甲的生长速度

[00:12:20] 我们如果一辈子不剪

[00:12:22] 他们大约能长到两米

[00:12:25] 只是因为人的寿命太短暂

[00:12:28] 所以我们感受不到大底的这种变化

[00:12:31] 我们现在所看到的地球外观其实只是一张快照

[00:12:36] 它代表的仅仅是整个地球1000张连续快照中的最后一张

[00:12:44] 地球是在太阳系所有岩状行星中唯一具有板块构造的行星

[00:12:50] 这对科学家来说有一点儿神秘

[00:12:53] 虽然不能简单地归因于地球的大小和密度

[00:12:57] 因为金星从这方面来说

[00:12:59] 很像地球的孪生兄弟

[00:13:02] 但他却没有板块活动

[00:13:05] 或许是构成地球的材料性质和地球的大小共同让地球保持了现在这种充满活力的状态

[00:13:15] 有一种观点认为

[00:13:16] 仅仅是一种观点

[00:13:18] 板块构造是地球产生有机生命的重要原因之一

[00:13:25] 正如物理学家科普作家特雷菲尔指出

[00:13:29] 我很难相信地球的生命发展不受持续的板块运动影响

[00:13:35] 他认为

[00:13:36] 为了应对板块运动而带来的挑战

[00:13:39] 例如气候变化正是生命智力发展的重要

[00:13:43] 促进力

[00:13:45] 另一些人认为大陆的漂移

[00:13:48] 至少是导致地球上某些物种灭绝事件的原因之一

[00:13:53] 2002年11月剑桥大学的迪克森在科学杂志上发表了一篇报道

[00:14:00] 旗帜鲜明地提出地球的生命使语言时的历史有着某种联系

[00:14:07] 迪克森确信在过去的5 亿年中

[00:14:11] 海洋中的化学成分在某些时间曾经发生过戏剧性的突然变化

[00:14:17] 而这些变化往往与生物史上的一些重要事件相关联

[00:14:23] 例如

[00:14:24] 英国南部海岸的白垩悬臂表示

[00:14:27] 微生物的大量爆发海洋中的贝类生物在寒武纪时期的突然繁荣等等

[00:14:35] 没人能说清为什么海洋中的化学成分会一次又一次的发生戏剧性的变化

[00:14:41] 但是海底山背的张和显然是一个可能的原因

[00:14:47] 无论如何

[00:14:48] 地球的板块构造不仅解释了地表的运动

[00:14:52] 例如古代三只马为什么从法国跑到了佛罗里达

[00:14:57] 而且还解释了许多地球的内部运动

[00:15:01] 例如地震群岛的形成碳循环山脉的地理位置

[00:15:07] 冰川纪的出现等等

[00:15:09] 甚至生命的起源

[00:15:11] 也或许能解释

[00:15:13] 总之

[00:15:14] 很难找到有什么事情可以不受他的直接影响

[00:15:19] 作为地质学家的迈克菲曾感叹地质学家们一时间眼花缭乱

[00:15:25] 所有的事情突然都能讲得通了

[00:15:29] 其实史前大陆的分布问题并没有得到完美的解决这一点与大多数非地质专业人士以为的不同

[00:15:39] 尽管我们的教科书上似乎很自信的给出了古大陆的全貌

[00:15:44] 例如劳亚古陆冈瓦纳古陆罗德尼亚大陆泛大陆等等

[00:15:51] 但这其实是基于一些并不能完全站得住脚的结论

[00:15:55] 而得出的

[00:15:56] 辛普森在他的化石与生命史一书中指出

[00:16:01] 远古的动植物似乎有一种习惯

[00:16:04] 他们在该出现的地方不出现

[00:16:07] 而不该出现的地方却偏喜欢出现

[00:16:12] 冈瓦纳大陆一度是一块非常大的古大陆连接着澳洲

[00:16:17] 非洲

[00:16:18] 南极洲和南美洲

[00:16:21] 我们之所以这么认为

[00:16:22] 很大的原因是基于一种叫石伟的羊蛇属植物的分布

[00:16:27] 这种植物在那些大洲上都被发现了

[00:16:32] 然而

[00:16:32] 后来人们又在世界其他一些地方也发现了十尾

[00:16:37] 这些地方

[00:16:38] 据认为不与冈瓦纳大陆相连

[00:16:42] 但这种讨厌的矛盾

[00:16:43] 却被人们选择性的忽略至今

[00:16:47] 另一个例子是一种叫水龙兽的三叠纪爬行动物

[00:16:52] 从南极洲到非洲的一路上都有发现这支持了上述两大块大陆在史前相连的看法

[00:17:01] 但这种动物却又从未在南美洲和澳洲被发现过

[00:17:05] 而人们又相信这两块大陆在同一时期同属于一块古大陆

[00:17:13] 除此之外

[00:17:14] 还有许多地表特征是板块构造学说无法解释的

[00:17:19] 比如说美国丹佛这个地方海拔有1500米之高

[00:17:24] 但他的隆起却是相对很近期的事情

[00:17:28] 在恐龙统治地球的时代

[00:17:30] 丹佛还处在几千米的海底深处

[00:17:33] 如果这地方的生起是由于板块之间碰撞导致的话

[00:17:39] 那么这里的岩石就不该没有磨损和挤压变形

[00:17:44] 其实丹佛远离板块的边缘不可能受到板块运动的直接影响

[00:17:50] 就好像你在地毯的这头推一下

[00:17:53] 怎能指望在地毯的对面形成褶皱呢

[00:17:57] 但神秘的是仅仅过了100多万年

[00:18:01] 丹佛就像一只烤面包一样拢了起来

[00:18:04] 同样的情况在非洲南部也多有发生

[00:18:09] 其中有一条长1600 公里的区域在一千万年的时间里抬升了1500米

[00:18:17] 不是因为任何已知的板块活动

[00:18:21] 与此同时

[00:18:22] 澳洲却正在倾斜和下沉

[00:18:25] 在过去的1000多万年的时间中

[00:18:28] 在他朝北飘向亚洲的过程中

[00:18:31] 他的主要边缘却下沉了将近200米之多

[00:18:36] 而印尼列岛就像一个溺水的人正拖着澳洲一起慢慢的下沉

[00:18:43] 板块构造学说也无法解释这一现象

[00:18:48] 魏格纳没有能活着看到她的观点被证明

[00:18:53] 1930年他去格林兰岛考察

[00:18:56] 有一天他私自外出去寻找掉落的补给品

[00:19:00] 却再也没有回来

[00:19:02] 那天恰好是他50岁的生日

[00:19:05] 几天以后

[00:19:06] 他被发现冻死在冰原上

[00:19:10] 他被就地下葬

[00:19:11] 并长眠于此

[00:19:13] 今天他比去世的那天离北美洲进了大约一米

[00:19:20] 爱因斯坦也没能活着看到自己站在了错误的一方

[00:19:25] 事实上

[00:19:26] 在哈佛伍德出版他那本乱批大陆漂移理论的书之前也就是1955年

[00:19:33] 爱因斯坦便在普林斯顿去世了

[00:19:37] 而另一位板块构造理论的主要奠基人之一

[00:19:40] 赫斯当时也在普林斯顿

[00:19:43] 并将在那里度过他的余生

[00:19:46] 他有一位非常聪明的学生叫阿尔瓦雷斯

[00:19:50] 他最终以一种完全不同的方式改变了科学界

[00:19:55] 至于地质学本身一场大事件才刚刚开始

[00:20:00] 正是这位年轻的阿尔瓦雷斯按下了启动按钮

[00:20:05] 预知后事如何

[00:20:06] 且听下回分解

[00:20:20] 我是刘敬政

[00:20:21] 我是王杰

[00:20:22] 我是无名

[00:20:23] 我是王旭东

[00:20:25] 我是卓老板

[00:20:27] 我们是科学生意

[00:20:31] 哎呀

[00:20:31] 稿子终于念完了

[00:20:33] 刚才一堆的人名啊

[00:20:35] 地名啊

[00:20:36] 让我的舌头都打结了

[00:20:38] 不知道有没有听有听出来

[00:20:41] 我就是以前也客串过的一个神秘的嘉宾

[00:20:45] 当时呢被很多的听友认为是机器人

[00:20:51] 好吧

[00:20:52] 我终于知道了自己的声音到底是怎样的一种客观感受

[00:20:57] 但是我还是很想知道今天我的播讲是不是依然像机器人呢

[00:21:04] 希望能够看到大家的反馈

[00:21:07] 好今天的带班就到这里

[00:21:09] 相信下一期汪杰就可以回到话筒面前了

[00:21:13] 好好谢谢同学们

[00:21:19] 那就这样啊

[00:21:19] 嗯

[00:21:21] 呃

[00:21:21] 还有一句必说的

[00:21:22] 如果您喜欢我们的节目呢

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[00:21:31] 我们下期再见

[00:21:47] 嗯

[00:22:11] 嗯嗯嗯