《洋脊上空的磁异常》
洋底是一台磁带录音机——它对称的磁条带,证明了大陆在移动。
原来洋底一直在写日记——而中洋脊两侧的记录互为镜像,执笔的,是地球那不断翻转的磁场。
把这个想法拆开看
到 1963 年,一些地质学家已经怀疑洋底在扩张:新岩石在中洋脊处诞生,向两侧滑开。可这要怎么证明呢?瓦因与马修斯,在磁性里找到了证据。
每隔几百万年,地球磁场就会翻转一次——南北对调。在洋脊处喷出的熔岩冷却时,会把当时磁场所指的方向锁进岩石,像一枚冻住的指南针。洋底一扩张,便把这份记录向外带走。于是洋底变成了条纹状:一条带朝这边磁化,下一条朝那边,再翻回来——这是每一次翻转的磁带录音。而由于新岩石同时被送往两侧,左边的条带就必定与右边的互为镜像。
一个博士生、他的导师,与一位被退稿的对手
弗雷德·瓦因是剑桥的年轻博士生;德拉蒙德·马修斯是他的导师,从一艘横越印度洋卡尔斯伯格洋脊的船上带回了磁测数据。瓦因看出了那些条带的含义,与马修斯一起写成一则短文,投给《自然》。他们并不知道,一位名叫劳伦斯·莫利的加拿大地球物理学家想到了完全相同的念头——可他的论文两度被退,一位审稿人嗤之以鼻,说这种东西适合在鸡尾酒会上聊,而非见刊。如今,这一想法由三人共同冠名。起初连专家都不信;真实数据太乱。直到 1966 年,一艘调查船横越一道太平洋洋脊带回的记录对称得无懈可击,争论就这样结束了。
它为何重要
半个世纪前,魏格纳主张大陆会漂移,却因说不出「如何漂」而被轰下台。赫斯补上了机制——一片扩张的洋底——但用他自己的话说,那仍是「地质诗」。瓦因与马修斯把诗变成了证明:一个单一的预言,条带的镜像对称,大洋要么显示、要么不显示。它显示了。这扭转了整个地球科学界,几年之内,现代板块构造学说便告建立。今天我们关于地震、火山与山脉的几乎一切理解,都系于这一转折。
一条行星自己打印的条形码
把洋脊想成一台朝两个方向同时运行的标签打印机,把地球磁场想成那种隔一阵就换色的墨水。每一条新岩石出来时,都盖着当下那一刻的颜色,随后被下一条挤到旁边。从洋脊向外读这条形码,就是在倒着读历史;把左侧贴到右侧,两条形码一行对一行地吻合。这种吻合,就是全部的证明。
之前与之后
魏格纳(1912)说大陆会动;赫斯(1962)说洋底扩张、载着它们动;古地磁学家则证明了磁场会倒转。瓦因与马修斯(1963),连同莫利,把这些线索拧成了一道大洋通过了的检验。到 1968 年,刚性板块的框架——板块构造学说——宣告完成,而磁条带成了为每一个大洋盆地定年的时钟。在本馆里,正是这篇论文,让海底扩张不再是一个漂亮的猜想,而成了被量出的事实。