1955年，阿爾伯特·愛因斯坦辦了生前最後一件專業方面的事--為一本書寫了個短小而生動的前言。該書的題目是《移動的地殼：解答地球科學中的一些問題》，作者是一位名叫查爾斯·哈普古德的地質學家。哈普古德在書裡堅決駁斥了關於大陸在漂移的觀點。他以逗大家與他一起發笑的口氣指出，少數容易上當受騙的人認為"有些大陸的形狀顯然吻合"
。他接著說，似乎"南美洲可以和非洲拼在一起，如此等等，有人甚至聲稱，大西洋兩岸的岩石結構完全一致"。
哈普古德先生斷然擯棄了任何這類觀點，並且指出，地質學家KE卡斯特和JC門德斯已經在大西洋兩岸進行了大量實地考察，毫無疑問地確定這些相似之處壓根兒就不存在。天知道卡斯特和門德斯兩位先生考察了哪些地方，因為大西洋兩岸的許多岩石結構確實是一樣的--不僅非常類似，而且完全一樣。
無論是哈普古德先生，還是那個年代的許多別的地質學家，這個觀點怎麼也聽不進去。
哈普古德提到的理論，最初是由一位名叫弗蘭克·伯斯利·泰勒的美國業餘地質學家在1908年提出來的。泰勒出生於一個富裕家庭，既有足夠的財力，又不受學術約束，可以按照不同尋常的辦法來從事研究。他突然發現，非洲海岸與對面的南美洲海岸的形狀十分相似。根據這個觀察結果，他提出了大陸曾經到處滑動的見解。他提出--結果證明很有先見之明地提出--幾塊大陸轟然撞在一起，形成了世界上的山脈。不過，他沒有拿出多少證據，該理論被認為不切實際，不值得予以重視。
然而，在德國，有一位理論家接受了泰勒的觀點，而且予以高度重視。他就是馬爾堡大學的氣象學家阿爾弗雷德·魏格納。魏格納考察了許多植物和化石的反常現象，那些現象無法納入地球歷史的標準模型。他認識到，要是用常規的方法來加以解釋，那簡直說不通。動物化石不斷在海洋兩岸出現，而海洋很寬，動物顯然是遊不過去的。他心裡轉念，有袋動物是怎麼從南美洲跑到澳大利亞去的？為什麼同樣的蝸牛出現在斯堪的納維亞半島和新英格蘭？你怎麼說明煤層和其他亞熱帶殘跡會出現在斯匹次卑爾根群島這樣的寒帶地區，如果它們不是以某種方式從氣候較熱的地方遷移過來的話？
魏格納提出了一種理論，認為世界上的大陸原先屬於一個陸塊，他稱其為"泛大陸"，植物群和動物群可以混雜在一起；只是到了後來，聯合古陸才裂成幾塊，漂移到現在的位置。他寫了《海陸的起源》一書來闡述他的觀點。 1912年，該書以德文出版--儘管兩年後爆發了第一次世界大戰--三年以後又出版了英文本。
由於戰爭，魏格納的理論起初沒有引起多大注意。但是，他在1920年出版了修訂本，並進行了擴充，它很快成了人們討論的話題。大家都認為，大陸在移動--不是左右移動，而是上下移動。垂直移動的過程，即所謂的地殼均衡，是幾代人地質信念的一個基礎，雖然誰也提不出令人信服的理論來解釋它是怎麼發生的，或為什麼發生。有一種見解直到我上小學時還在教科書裡出現過，那就是在世紀之交由奧地利人愛德華·休伊斯提出的"雲莓幹"理論。該理論認為，隨著灼熱的地球冷卻下來，它皺縮成雲莓幹的模樣，創建了海洋和山脈。
且不說詹姆斯·赫頓早就說過：真是這樣一種靜止的安排的話，由於侵蝕作用夷平了凸處，填平了凹處，地球會成為一個毫無特色的球體。盧瑟福和索迪在20世紀初還指出了另一個問題：地球蘊藏著巨大的熱量--巨大得根本談不上休伊斯所說的冷卻和皺縮。無論如何，要是休伊斯的理論真是正確的話，山脈就會在地球表面上分佈得很均勻，而實際情況顯然不是那樣的；年齡也會差不多一樣，而到20世紀初，情況已經一清二楚，有的山脈（比如烏拉爾山脈和阿巴拉契亞山脈）要比別的山脈（比如阿爾卑斯山脈和落基山脈）古老幾億年。提出一種新的理論的時機顯然已經成熟。不幸的是，地質學家們不希望把這個任務交給阿爾弗雷德·魏格納來完成。
首先，他的觀點很激進，對他們學科的基礎提出了質疑，不大可能在聽眾中產生多大熱情。這樣的一種挑戰即使來自一位地質學家，也會是相當痛苦的，而魏格納沒有地質學的背景。天哪，他是一位氣象學家，一名氣象員--德國的氣象員。這個缺陷是無法彌補的。
所以，地質學家們想方設法要駁斥他的證據，貶低他的見解。為了迴避化石分佈的問題，他們就架起古代"陸橋"，只要那裡需要。當發現一種名叫"三趾馬"的古馬同時生活在法國和美國佛羅里達州的時候，一座陸橋就在大西洋上架起來了。當發現古代的貘同時存在於南美洲和東南亞，他們又架起了一座陸橋。過不多久，史前海洋的地圖上幾乎到處都是假想的陸橋--從北美洲到歐洲，從巴西到非洲，從東南亞到澳大利亞，從澳大利亞到南極洲。這種鬈須狀的連接物出現得很快，只要需要，把一種生物從一個大陸搬到另一個大陸，消失得也很快，最後就無影無踪了。當然，這種東西沒有一絲一毫的根據--是大錯特錯的。
然而，在此後的半個世紀裡，它是地質學的正統觀念。
有的事情，即使陸橋也無法解釋。人們發現，有一種在歐洲很著名的三葉蟲在紐芬蘭也生活過--但只是在該島的一側。誰也無法令人信服地解釋，三葉蟲怎麼能跨越3000公里的洶湧大海，卻又繞不過那個300公里寬的島角。另一種三葉蟲的情況更是反常，它出現在歐洲和美國西北部的太平洋沿岸，而中間地帶卻不見踪影。這與其說需要一座陸橋，不如說需要一座立交橋。然而，直到1964年，《大英百科全書》在討論各種不同的理論時，倒是把魏格納的理論說成是"充滿了許多嚴重的理論問題"。魏格納犯過錯誤，這點不假。他斷言格陵蘭島在以每年大約1.6公里的速度向西漂移，這完全是胡說八道。 （更可能是1厘米。）尤其是，他對大陸移動不能作出有說服力的解釋。若要相信他的理論，你不得不承認大陸不知怎的像農犁耕地那樣被推過堅實的地殼，而又沒有在後面留下犁溝。根據當時的認識，無法解釋是什麼力驅動了這樣大規模的移動。
英國地質學家阿瑟·霍姆斯曾為確定地球的年齡作出了很大貢獻。這次又是他提出了一種看法。霍姆斯是知道輻射熱會在地球內部產生對流的第一位科學家。從理論上說，這種對流可能力量很大，能使大陸平面滑動。 1944年，霍姆斯首次出版了一本深受歡迎、很有影響的教材《物理地質學原理》。在這本書裡，他提出了大陸漂移學說。該理論的許多基本原則今天依然盛行。它在當時仍是一種很激進的見解，受到了許多人的批評，尤其在美國。美國人抵制漂移學說的時間比別處要長。有一位美國評論家發愁地說，霍姆斯論點清楚，令人信服，學生們慢慢會信以為真。他的話毫無挖苦之意。然而，在別處，新理論受到了堅決的同時又是謹慎的支持。 1950年，英國科學促進協會在年會上進行了一次表決，表明大約半數代表現在已經欣然接受了大陸漂移的觀點。 （過不多久，哈普古德引用了這個數字作為一個證據，證明英國地質學家已經多麼可悲地誤入歧途。）有意思的是，霍姆斯本人有時候對自己的看法也有點動搖。 1953年，他承認："對於大陸漂移學說，我從來沒有擺脫過一種令人不安的反感；在作為地質學家的骨子裡，恕我直言，我覺得這個假設是個荒唐的假設。"
大陸漂移學說在美國不是完全無人支持。哈佛大學的雷金納德·戴利就為它辯護。但是，也許你還記得，他就是提出月球是由一次宇宙撞擊形成的那位先生。人們往往認為他的看法很有意義，甚至很有價值，但有點兒華而不實，因此不值得認真考慮。因此，大多數美國學者堅持認為，大陸向來就在現在的位置，它們的表面特徵可以歸因於側向移動之外的原因。
有意思的是，石油公司的地質工作者多年來已經知道，要想找到石油，你不得不考慮的正是板塊構造所必然包含的這種表面移動。但是，石油地質工作者不寫學術論文。他們只找石油。
地球理論還有一個誰也沒有解決過的，或接近於解決過的問題。那就是，這麼多沉積物都上哪裡去了？地球上的江河每年要把大量被侵蝕的材料--比如，5億噸鈣--帶進大海。要是你把這一過程的年數乘以沉積速度，你就會得出一個驚人的數字：海底應該有一層大約20公里厚的沉積物--或者換一種說法，海底現在應該遠遠高出海面。科學家們以最簡單的辦法來對付這個不可思議的問題--不予理會。但是，終於到了一個時刻，不理會已經不行了。
第二次世界大戰期間，普林斯頓大學的礦物學家哈里·赫斯負責指揮一條攻擊運輸艦"約翰遜角"號。艦上配有一台高級的新型測深器，名叫迴聲測深儀，以便在海灘登陸過程中操作更加方便。但是，赫斯意識到，這台儀器也可以用於科學目的，因此即使到了遠海，即使在戰鬥最激烈的時候，也從不關掉。他的發現完全出人意料。如果海底像大家認為的那樣很古老，那麼就該有一層厚厚的沉積物，就像河底或湖底的淤泥那樣。但是，赫斯的測量結果表明，海底只有一層又黏糊又平滑的古代泥沙。那裡到處都是懸崖、溝壑和裂縫，還有星羅棋布的海底火山，即平頂海山。他稱其為蓋約特，以紀念早年普林斯頓大學的地質學家阿諾德·蓋約特。這一切都是個謎，但赫斯的任務是打仗，他便把這些想法擱置腦後了。
戰爭結束以後，赫斯回到普林斯頓，主要從事教學工作，但海底之謎仍在他的腦海裡佔有一席之地。與此同時，在整個20世紀50年代，海洋學家對海底的考察日漸深入。在此過程中，他們發現了一件更加出人意料的事：地球上最雄偉、最大的山脈是在--主要部分是在--水下。它沿著世界的海床不斷延伸，猶如網球上的花紋。要是從冰島開始向南進發，你順著這山脈可以抵達大西洋的中心，然後繞過非洲底部，越過印度洋和南太平洋，進入澳大利亞下方的太平洋；接著，它從斜裡穿越太平洋，彷彿要去加利福尼亞半島，實際上突然隆起，成為美國本土到阿拉斯加的西海岸。偶爾，它的山峰戳出水面，形成海島或群島--比如，大西洋上的亞速爾群島和加那利群島、太平洋上的夏威夷群島，但大部分淹沒在幾公里深的海水下面，無人知曉，無人想到。如果把所有的支脈加在一起，該山脈總長達75000公里。
在一段時間裡，人們對這些知之甚少。 19世紀鋪設海底電纜的人已經發現，大西洋中部有山脈妨礙電纜的走向，但山脈的連貫性質和整體範圍完全出乎人們意料。而且，它的形狀很不規則，難以解釋。在大西洋中部那座山岡的中段，下面有個峽谷--一條裂縫--寬達20公里，全長19000公里。這似乎表明，地球在沿著裂縫裂成兩半，就像果仁爆裂出殼那樣。這種看法荒誕不經而又擾亂人心，但那種跡像是不可否認的。
接著，1960年，岩心樣品顯示，大西洋中部海底的山脊還相當年輕，但由此向東或由此向西，卻變得越來越古老。經過考慮，哈里·赫斯覺得那種情況只有一種意思：新的海底地殼正在中央裂縫的兩側形成，然後被後面隨即產生的更新的地殼向外推開。大西洋洋底實際上是兩條大的傳送帶，一條把地殼傳向北美洲，一條把地殼傳向歐洲。這個過程後來被稱之為海底擴展。
地殼抵達與大陸交界處的終點以後，又突然折回地球內部，這個過程稱之為潛沒。該學說解釋了那麼多沉積物的去向。原來，它源源不斷地回到了地球的肚子裡。該學說還說明了那裡的海底都比較年輕的原因。人們發現，那裡的海底年齡都不超過1.75億年。這是個謎，因為大陸上的岩石年齡往往有幾十億年。現在，赫斯終於明白了，海底岩石的存在時間，只是它來到海邊所花的時間。這是一種美好的理論，解釋了不少事情。赫斯在一篇重要的論文裡闡述了他的觀點。但是，這些觀點幾乎沒有引起廣泛的重視。有時候，世界對好的見解確實缺乏思想準備。
與此同時，有兩位獨立開展工作的研究人員，正利用幾十年前已經發現的一個有意思的地球史實，獲得一些驚人的結果。 1906年，法國物理學家貝爾納·布呂納發現，這顆行星的磁場不時自行逆轉，逆轉的情況永久記錄在某些正在形成的岩石裡。具體來說，岩石裡的鐵礦石小粒子指向磁極，無論在它們形成之時磁極恰好在哪裡，然後在岩石冷卻和凝固的過程中永遠指著那個方向。實際上，岩石"記住"了自己形成之時磁極的方向。多年來，人們只是覺得這很有意思。但是，在20世紀50年代，倫敦大學的帕特里克·布萊克特和紐卡斯爾大學的SK朗科恩研究了凝固在英國岩石裡的古代磁場模式，說輕一點也是感到非常吃驚地發現，那些岩石表明，在遙遠過去的某個時候，英國曾發生自轉，向北移動了一段距離，彷彿是不知怎的脫了纜繩。而且，他們還發現，要是你把一幅歐洲的磁場模式圖放在同一時期的美國磁場模式圖旁邊，二者完全合拍，就像是一封被撕成兩半的信。這有點兒怪。他們的發現也沒有引起注意。
最後，是劍橋大學的兩個人把這些線頭攏到一起。一位是地質學家德拉蒙德·馬修斯，另一位是他的一名研究生，名叫弗雷德·瓦因。他們利用對大西洋海床的磁場的研究成果，很有說服力地表明，海床正以赫斯所推測的方式不斷擴展，而且大陸也在移動。加拿大地質學家勞倫斯·莫雷很倒霉，他在同一時間得出了同一結論，但找不到人發表他的論文。 《地球物理研究雜誌》的編輯對他說："這些推測拿到雞尾酒會上去當做聊天資料倒還挺有意思，但不該拿到一份嚴肅的科學雜誌來發表。"這件事成了一個冷落他人的著名例子。有一位地質學家後來把它描述成"很可能是有史以來被拒絕發表的最有意義的地球科學論文"。
無論如何，提出地殼移動的觀點的時刻終於來到了。 1964年，該領域許多最重要的人物出席了由英國皇家學會在倫敦主辦的研討會。突然之間，好像人人都改變了觀點。會議一致認為，地球是一幅由互相連接的斷片組成的鑲嵌畫。它們擠擠搡搡的樣子說明了地球表面的許多現象。
過不多久，"大陸漂移"的名字便被棄之不用，因為人們意識到，在移動的不光是大陸，而是整個地殼。但是，過了一段時間才為那些斷片確定了名字。起先，人們稱其為"地殼積木"，有時候還稱其為"鋪路石"。直到1968年末，三名美國地震學家在《地球物理研究雜誌》發表了一篇論文，那些斷片才從此有了現在的名字：板塊。同一篇文章稱這種新斷片為"板塊構造"。
舊的思想很難嚥氣，不是人人都馬上接受那種激動人心的新理論。直到20世紀70年代，一本深受歡迎而又影響很大的、由德高望重的哈羅德·杰弗里斯撰寫的地質學教材，還像1924年初版時那樣，堅持認為板塊構造學說在物理上不能成立。它同樣不承認對流理論和海床擴展理論。在1980年出版的《海洋與山脈》一書中，約翰·麥克菲指出，即使到了那個時候，每8名美國地質學家中仍有1名不相信板塊構造學說。
今天，我們知道，地球表面是由8-12個大的板塊（取決於你怎麼界定大小）組成的；它們都在以不同的速度朝不同的方向移動。有的板塊很大，不大活躍；有的很小，但能量很大。它們與所在陸塊只有一種附帶關係。比如，北美板塊比跟它有關的大陸要大得多。它大致沿著該大陸的西海岸伸展（由於板塊邊界上的磕磕碰碰，因此那個地區經常發生地震），但與東海岸完全沒有關係，而是越過大西洋的一半路程，抵達大西洋中部的山脊。冰島從中間一分為二，在板塊上一半屬於美洲，一半屬於歐洲。與此同時，新西蘭是巨大的印度洋板塊的組成部分，雖然這個國家遠離印度洋。大多數板塊都是這種情況。
人們發現，現代陸塊和古代陸塊之間的關係，比想像的要復雜得多。哈薩克斯坦原來一度與挪威和新英格蘭相連。斯塔騰島的一角，僅僅是一角，屬於歐洲。部分紐芬蘭也是。在馬薩諸塞州的海灘拾起一塊石頭，你會發現它最近的親屬如今在非洲。蘇格蘭高地以及斯堪的納維亞半島的很多地區，有相當部分屬於美洲。據認為，南極洲的沙克爾頓山脈的有些地區可能一度屬於美國東部的阿巴拉契亞山脈。總之，岩石是會來來往往的。
由於連續不斷的動盪，這些板塊不會合成一個靜止的板塊。如果大體上按照目前的情況發展下去，大西洋最終會比太平洋大得多。加利福尼亞州的很大一部分將漂離大陸，成為太平洋裡的馬達加斯加島。非洲將朝北向歐洲推進，把地中海擠出局去，在巴黎和加爾各答之間隆起一座雄偉的喜馬拉雅山脈。奧地利將與北面的海島連成一片，隔著一條狹長的地峽與亞洲相望。這些都是未來的結果，不是未來的事情。事情現在已在發生。我們在這裡坐著的時候，大陸正在漂動，就像池塘里的一片葉子那樣。多虧有了全球定位系統，我們可以看到歐洲和北美洲正以指甲生長的速度--大約以人的一生兩米的速度--漸漸遠離。要是你願意久等的話，你可以從洛杉磯一直乘到舊金山。只是因為人的壽命太短，我們才無法享受這種變化。要是你看一眼地球儀，你看到的其實只是一張快照，記錄著大陸在地球史的千分之一時間裡的狀態。
在岩質行星中，只有地球才有板塊。為什麼是這樣，這多少是個謎。這不僅是個大小或密度的問題--在這些方面，金星幾乎是地球的孿生兄弟，但它沒有板塊活動。據認為--真的僅僅是認為--板塊是地球機體的重要組成部分。正如物理學家兼作家詹姆斯·特雷菲爾所說："如果說構造板塊的移動對地球的生命發展沒有影響，這是難以想像的。"他認為，構造地質學引發的挑戰--比如氣候變化--對知識進步是個重要的促進。還有人認為，大陸漂移至少是地球上某些絕種現象的原因。 2002年11月，劍橋大學的托尼·迪克森在《科學》雜誌上寫了一篇報導，強烈認為岩石史和生命史也許有聯繫。迪克森確認，在過去的50億年裡，世界海洋的化學結構時常突然發生戲劇性的變化；這些變化往往與生物史上的重大事件有關聯--比如，大批微生物突然出現，後來形成了英格蘭南部海岸的白堊懸壁；寒武紀貝類動物在海洋生物中突然增加；等等。誰也說不清什麼原因導致了海洋化學成分不時發生戲劇性的變化。但是，海脊的張開和合攏顯然可能是個原因。
無論如何，板塊構造學不僅解釋了地球的表面動力學--比如，古代三趾馬是怎麼從法國跑到了佛羅里達，而且還解釋了它的許多內部活動。地震、群島的形成、碳循環、山脈的位置、冰期的到來、生命本身的起源--幾乎沒有一樣不是受這種了不起的新理論的直接影響的。麥克菲指出，地質學家們覺得眼花繚亂，"整個地球突然之間都說得通了"。
但是，只是在某種程度上。以往年代的大陸分佈並不像大多數非地球物理學界人士認為的那樣已經得到很好解決。雖然教科書上好像很有把握地列出了古代的陸塊，什麼勞拉古陸呀，岡瓦納大陸呀，羅迪尼亞大陸呀，泛大陸呀，但它們有時候是以不完全能成立的結論為基礎的。喬治·蓋洛德·辛普森在《化石與生命史》中指出，古代世界的許多種動植物出現在不該出現的地方，而卻沒有出現在該出現的地方。
岡瓦納大陸一度是一塊很大的陸塊，連接澳大利亞、非洲、南極洲和南美洲。它的版圖在很大程度上是根據古代一種名叫石葦的舌羊齒屬植物的分佈確定的。石葦在該發現的地方都有發現。然而，很久以後，世界的其他地方也發現了舌羊齒屬植物，那些地方跟岡瓦納大陸並不相連。在很大程度上，這個令人不安的矛盾過去--現在仍然--很大程度上被忽略了。同樣，一種名叫水龍獸的三疊紀爬行動物從南極洲到亞洲都有發現，但據認為這兩個地方在同一時間曾經屬於同一大陸。
還有許多地面特徵構造地質學無法解釋。以美國科羅拉多州丹佛為例。大家知道，這個地方海拔1500米，但那個高度是近來才有的事。在恐龍漫步地球的年代，丹佛還是海底的組成部分，在幾千米深的海水底下。然而，丹佛底下的岩石沒有磨損，沒有變形。要是丹佛是被互相撞擊的板塊托起來的話，情況不該是這樣。無論如何，丹佛離板塊的邊緣很遠，不可能受到它們的作用。這就好比你推一下地毯邊緣，希望在對面的一端產生一個褶皺。在幾百萬年時間裡，丹佛好像一直在神秘地上升，就像烤麵包那樣。非洲南部的許多地區也是這樣。其中有一片1600公里寬的地方，在1000萬年裡隆起了大約1.5公里，而據知沒有任何有關的構造活動。與此同時，澳大利亞卻在漸漸傾斜、下沉。在過去的1
000萬年裡，它一方面朝北向亞洲漂移，另一方面它的主要邊緣下沉了將近200米。看來，印度尼西亞在慢慢地沒入水中，而且拖著澳大利亞一起下去。構造理論根本無法解釋這些現象。
阿爾弗雷德·魏格納沒有活到看到自己的思想證明是正確的。 1930年，他在50歲生日那天獨自一人出發去格陵蘭島探險，檢查空投的補給品。他再也沒有回來。幾天以後，有人發現他凍死在冰面上。他被埋在那裡，至今還在那里長眠，只是比他死的那天離北美洲近了大約1米。
愛因斯坦也沒有活著看到自己支持了錯誤的一方。他1955年死於新澤西州的普林斯頓，實際上是在查爾斯·哈普古德發表"胡說八道"的大陸漂移理論之前。
提出構造理論的另一個主要人物哈里·赫斯當時也在普林斯頓，將在那裡度過他的餘生。他的一位學生是個聰明的年輕人，名叫沃爾特·阿爾瓦雷斯，他最終將以完全不同的方式改變科學界。
至於地質學本身，大變革還剛剛開始，年輕的阿爾瓦雷斯為啟動這個過程發揮了作用。
[ END ]