下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
古今中外，几乎所有重大科学发现都缺一不可地依赖于两只“翅膀”：一是“大胆猜测”，它需要勇气和智慧；二是“小心求证”，它需要耐心和汗水，甚至还可能为之付出生命的代价。实际上，若不敢猜测，只墨守成规，则科学将不会进步，因为科学的每次重大突破，都以大胆猜测为序曲；另外，科学又需要充分的证据，否则，猜测就只是空想，甚至只是笑柄。因此，你若想成为科学家，那就必须既要大胆猜测，又要小心求证。
若只是大胆猜测，其实并不难，许多“民间科学家”都是典型的代表。他们大胆猜测有余，动不动就“推翻了某个著名的科学理论”或“一举解决了某个重大科学难题”等。但小心求证不足，甚至压根儿就没有求证的精神，只热衷于说空话或煽情，既没有也不愿意接受专业训练，更拒绝接受同行评议，拒绝承认既有专业规范。“民间科学家”的理想愿景是，由他们来做名利双收的大胆猜测，而由别人去做吃力不讨好的小心求证，并且还只愿意听取肯定意见，否则就会鸣冤叫屈。其实，许多“民间科学家”都对科学富有狂热而近乎执拗的热情，但因科研不得法或不愿意得法，而不为科学界所接受，所以常常以悲剧结束。伙计，相信您今后不会成为只是大胆猜测的“民间科学家”。
若只小心求证，其实也不难，许多高分低能的学生就是这方面的典型代表。无论作业题多么刁钻难解，他们都能巧妙地小心求证，得出完美答案。但是，一旦面对真正的科研难题时，他们就立即傻眼了，因为此时所有的现成技巧全都没用了，必须依靠大胆猜测了。伙计，相信您今后也不会成为只懂小心求证的“作业机器”。
在科学史上，同时在大胆猜测和小心求证两方面都非常直观（以至普通人一读就懂）且非常成功（以至改变人类世界观）的实例其实并不多，而本回就是难得的最佳案例之一。
本回主角阿尔弗雷德·魏格纳（又译作阿尔弗雷德·韦格纳）大胆猜测的内容非常形象易懂，那就是如今人们耳熟能详的所谓“大陆漂移说”（魏格纳也被称为“大陆漂移说之父”）。该学说认为，大陆也像海面上的冰山一样，虽然十分巨大沉重，但随时都在缓慢漂移，而且最早还是一整块，后来才逐渐分裂并漂移成如今的几个大陆，今后各大陆还将继续漂移。
“大陆漂移说”的意义到底有多大呢？这样说吧，它掀起了地学大革命，已被公认为与达尔文的进化论、爱因斯坦的相对论、宇宙大爆炸理论和量子论并列的“20世纪最伟大的科学进展之一”；魏格纳也被称为“让人类重新认识世界的人”。当然，经过后人近百年的不懈努力，特别是经过“海底扩张说”和“板块构造说”的补充，人类最终完成了现代大地构造学说的“三部曲”。目前的最新观点认为，覆盖于地球表面的巨大板块在不断运动，其中有的板块会带动整块大陆或部分大陆和海洋地壳一道运动，因此，陆地运动不过是地壳内部剧烈运动的表面现象而已。100多年前魏格纳未能正确解释的某些关键点也得到了解决。比如，人们找到了驱动大陆漂移的动力，即板块的运动和位移划开了海洋地壳，引起了岩浆上涌，巨大的岩浆热动力推着板块前进。换句话说，大陆板块在大洋中是通过热力驱动的，它依靠自身漂移过程所产生的热力不平衡而前行。
魏格纳当初提出“大陆漂移说”到底有多大胆呢？这样说吧，若仅从外表和言语上来看，他活脱脱就是一个典型的妄想症患者。魏格纳当时根本就是一个地学外行，其主业是与地学相隔十万八千里的气象学和天文学，完全没资格来彻底推翻当时的权威地学理论。况且，魏格纳的所谓“灵感”仅仅来自病床前的一张世界地图，所以，其理论的反对者自然就有理由嘲笑他“有病”而且还“病得不轻”。据说，1910年的某天，30岁的魏格纳百无聊赖地躺在病床上，眼睛不断乱扫。突然，他在墙上的一张世界地图上意外发现，大西洋两岸的轮廓竟能不可思议地相互咬合，特别是巴西海岸的每一个突出部分都恰好对应于非洲西岸海湾的凹陷部分，反之亦然。这不会只是巧合吧？魏格纳突然产生一个想法：非洲大陆与南美洲大陆，莫非曾是连接在一起的？
如果故事到此为止，那就没啥意思了。因为，纵观人类历史，魏格纳并非提出大陆漂移说的第一人，实际上，大陆漂移的思想自古就有。比如，古希腊的泰勒斯就曾猜测大地是浮在水上的圆盘；古代中国人也提出过“地若浮舟”的地动理论；1620年，培根与后来的洪堡等也都已注意到大西洋两岸的轮廓相对应，并认为这绝非偶然，还提出了西半球曾与欧洲和非洲连接的可能性；1668年，天主教神父认为，在《圣经》中的大洪水暴发前，美欧非三大洲曾连在一块，并猜想当年的诺亚方舟就是沿着不太宽的大西洋航行的；1756年，德国神学家利林塔尔也认为地球曾在大洪水后发生过破裂；1858年，意大利的斯奈德也试图证明非洲与美洲曾是一整块大陆；1859年出版的《创世纪及其未解之谜》一书，也提出了原始大陆分裂和移动的思想；19世纪末，奥地利地质学家修斯发现南半球各大陆上的岩层非常一致，因而他将它们拟合成一个单一大陆，称为冈瓦纳古陆；即使到了20世纪的头几年，欧洲的一些学者（如皮克林、泰勒等）也都提出了类似的猜想。可是，真正使“大陆漂移说”作为一种系统假说并在科学界引起轰动的人，却是本回主角魏格纳。因为，他不但有大胆猜测，更有随后20年的小心论证，甚至为此献出了生命：1930年11月2日，魏格纳在刚刚过完50岁生日的第二天，在零下65摄氏度的大雪酷寒中，在为大陆漂移说收集证据的第四次格陵兰岛考察途中突遭暴风雪袭击，不幸遇难，甚至半年后人们才好不容易找到其遗体。后人为了纪念他的重大贡献，分别将月球及火星上的两个陨石坑命名为“魏格纳坑”，同时，将小行星29227号命名为“魏格纳星”。
由此可见，大胆猜测虽然很难，但有时小心求证更难。比如，魏格纳的大陆漂移说，在他去世30年后才被人们全面正式接受。下面就来回放一下魏格纳大胆猜测和小心求证的几个特写镜头。首先有请主角登场。
1880年（光绪六年）11月1日，魏格纳生于柏林的一位传教士兼孤儿院院长之家。他的一生，既是大胆猜测的一生，更是小心求证的一生。
在大胆猜测方面，魏格纳表现最突出的也许就是“大胆”二字，准确地说是“冒险”二字。当然，用褒义词来说，就是具有非凡的进取心和勇气，或者说具有不畏艰险、勇往直前的精神。实际上，魏格纳从小就喜欢幻想和冒险，英国著名探险家约翰·富兰克林就是他崇拜的偶像。其实，魏格纳本是最不该冒险的人，因为他从小就体质虚弱，耐久力差，但他因为胆子太大，以至“有险必冒，没险时，创造风险也要冒”。比如，还在很小时，他就吵着闹着要去北极探险，结果被父亲一通胖揍而坚决制止；若遇狂风暴雨，他就偏要在惊雷中开始长距离竞走；若遇漫天大雪，他就一定去徒步旅行，以借机挑战野外严寒。反正，哪座山峰危险，他就要去攀登；哪里的积雪莫测，他就要去挑战；所有令人心惊胆战的极限运动，几乎都是他的最爱。
中学毕业后，父亲本想让儿子考入神学院，然后接自己的班，但魏格纳只想去冒险。最后，父子俩各让一步，魏格纳便选择了天文学专业。很快，他就发现天文学专业无险可冒，既不能上月亮，也没法摘星星。于是，他就只好拿跳槽来当冒险：今天待在柏林大学，明天转学去海德堡大学，后天又屁股一拍：“拜拜，因斯布鲁克大学见！”后来，他觉得转学还不够惊险，于是就开始玩转专业，所以，从天文学专业进入大学的他，在25岁那年以优异成绩从气象学专业毕业了，并取得了气象学博士学位。毕业后，从表面上看，他在多家单位工作过，但实际上，他开始了全职的探险人生：要么在探险，要么在为下次探险做准备工作，或在总结上次探险的经验和教训等。
在1906年的气球探险比赛中，26岁的魏格纳和哥哥一起又冒了一次大险，并一举成名。原来，他俩竟在高空待了整整52小时，打破了当时的持续飞行时间和高度的世界纪录，比原来35小时的世界纪录几乎多出了一半。须知，当时的气球飞行是相当危险的，随时都可能球毁人亡。后来，面对如此冒险，魏格纳却只轻描淡写道：“那时我们只热心于测量工作，总想再飞一会，再飞高一点而已。”
随着年龄的增长，魏格纳的冒险精神不但没减少，反而越来越大胆。1907年至1908年，他参加了著名的丹麦远征探险队，对北极圈内的格陵兰岛北部进行了为期近两年的探险考察。他惊讶地发现，那些冻得比石头还硬的巨大冰河、冰山等居然能缓慢移动，这就为他后来提出更大胆的“大陆漂移猜测”准备好了导火索；还让他意外的是，在冰岛的地下居然有煤炭！而该岛位于北极圈附近，永远都不会有高大树木，当然就不会在本地形成煤层。换句话说，这些含煤的大陆很可能是从其他地方漂移而来的。此外，这次考察使他在极地气团和冰河研究方面取得了重要突破。1908年，他探险归来后就被马堡大学物理学院聘为教授。在这里，他一边讲授天文学和气象学，一边整理探险搜集的大量资料，并以此为素材出版了专著《气象热力学》。
就算魏格纳“身未动”，其实他早已“心先行”。最典型的例子便是1910年，哪怕只是躺在病床上，他竟也猜测了那个最大胆的“大陆漂移说”。紧接着，他就迫不及待地于1912年参加了科赫-格林贝格探险队，从此启动了断断续续的、持续了5年的第二次格陵兰岛探险考察活动，开始为其“大陆漂移说”收集证据，他甚至在北纬77度的寒冰上连续度过了两个极冷的冬天。
为啥这第二次探险考察是断断续续的呢？因为，1914年，第一次世界大战爆发了。打仗当然更冒险，所以魏格纳理所当然地应征入伍了，然后便是两次负伤，最终于1915年“挂彩”回家。之后，他一边持续考察格陵兰岛，一边从1919年开始先后担任汉堡大学和格拉茨大学教授。1929年，他又率探险队第三次考察了格陵兰岛，并在该岛的3000米高地上建立了考察站。在1930年的第四次探险考察中，魏格纳终于献出了自己宝贵的生命。
在小心求证方面，其实与大胆猜测类似，魏格纳也不具有先天优势，准确地说，他的智商并不高，学习天分也较低，考试成绩更是一般。比如，他曾坦言“我与数学无缘。除了硬套公式外，我在数学中几乎无所作为”，这当然不是谦虚，他的一位同学也曾这样评价他：“在数学、物理等方面，他的能力都很一般，但具有很强的整合能力，能把各种相关的思想正确地组合起来。”换句话说，他特别擅长学以致用，喜欢运用多方面的知识来达成既定目标，具有极强的洞察力和逻辑判断力。比如，他能应用大量精密计算来使其工作成果更有说服力。
当然，在小心求证方面，魏格纳的最杰出表现，仍是长达20年、面对多方批评与嘲讽、克服各种困难对其“大陆漂移说”的论证。因此，下面就把镜头重新拉回到1910年的那间病房，看看他是如何开始小心求证的。
若以旁观者的身份来看，这项论证工作好像不太难。比如，正如魏格纳所说：“若要论证几张碎纸片是从同一张报纸上撕下来的，那就只需要证明两点就行了：其一，这些碎片能严丝合缝地重新拼接成一张纸；其二，纸上那些跨过裂缝的句子，能连贯通畅。”关于第一点，魏格纳在病床上就已论证了。关于第二点，魏格纳也已找到许多证据，证明了跨越不同大陆之间的那些“句子”的连贯通畅性。由于“大陆漂移说”的意义实在太重大，因此，地学家们就格外小心。比如，他们追加了需要论证的第三点：促使这些碎片漂移的力量是什么？巨大的大陆是在什么东西上漂移？客观地说，这第三点要求虽然并不多余，但在当时的科技水平和条件下，无论如何也不可能找到正确答案。事实上，魏格纳在该方面的求证也是有瑕疵的，这也是“大陆漂移说”迟迟未获全面认可的重要原因之一。幸好，经过全球科学家数十年的共同努力，人们终于对上述所有三点都给出了令人信服的证据。
为突出重点，下面主要介绍针对上述第二点，魏格纳的小心求证过程。
首先，他将山系褶皱和地层褶皱当作“报上文字”，在考察其跨越碎片的连贯通畅性时，他找到了有力证据。他发现，北美洲纽芬兰一带的褶皱山系，与欧洲北部的斯堪的纳维亚半岛的褶皱山系遥相呼应，这暗示了北美洲与欧洲曾彼此相连。美国阿巴拉契亚山脉的褶皱带的东北端没入大西洋，延至对岸，在英国西部和中欧一带又出现。总之，褶皱带是跨海连贯的。
其次，他将古老岩石的分布当作“报上文字”，在考察其跨越碎片的连贯通畅性时，他也找到了有力证据：非洲西部的古老岩石分布区可与巴西的古老岩石分布区相衔接，而且二者之间的岩石结构和构造也彼此吻合；与非洲南端的开普勒山脉的地层相对应的岩石，是南美洲的阿根廷首都布宜诺斯艾利斯附近的山脉中的岩石等。此外，在非洲和印度、澳大利亚等大陆之间也发现了地层构造的联系。总之，岩石分布也是跨海连贯的。
再次，他将大洋两岸的动植物及其化石当作“报上文字”，在考察其跨越碎片的连贯通畅性时，又找到了有力证据。他通过查阅古生物学的相关文献，证实了：在目前远隔重洋的一些大陆之间，古生物面貌有着密切的亲缘关系。
例如，生活在远古时期陆地淡水中的中龙化石，既可在巴西石炭纪到二叠纪时期形成的地层中找到，也出现在南非的石炭纪到二叠纪时期形成的同类地层中。而迄今为止，在其他地方，都未曾找到过这种化石。淡水中龙咋能游过咸水大西洋呢？当然最有可能的情况是，这两块大陆本来就曾是一块。
又比如，一种古代蕨类植物舌羊齿的化石，广布于澳大利亚、印度、南美洲、非洲等地的晚古生代时期形成的地层中，即现代地图中靠近南方的大陆上。植物没腿，也不会游泳，咋能漂洋过海呢？当然最有可能的情况，仍是这些陆地本来就曾相连。
还比如，有一种庭园蜗牛，它既发现于德国和英国等地，也分布于大西洋对岸的北美洲。蜗牛咋有本事跨过大西洋呢？这当然意指这两块陆地曾经相连。
还有，若将古代冰川分布当作“报上文字”，在考察其跨越碎片的连贯通畅性时，仍找到了有力证据。在距今约3亿年前后的晚古生代，在南美洲、非洲、澳大利亚、印度和南极洲都曾发生过广泛的冰川作用，有的地区还可从冰川的擦痕判断出古冰川的流动方向。而南美洲、印度和澳大利亚的古冰川遗迹都残留在大陆边缘，且冰川的运动方向是从海岸指向内陆，显然冰川不会登陆向高处运动，因此，这些大陆上的古冰川并非源于本地，而最有可能的情况是，上述出现古冰川的大陆曾经连在一起，整个大陆位于南极附近。冰川中心处于非洲南部，古大陆冰川由中心向四方呈放射状流动，这就合理地解释了古冰川的分布与流动特征。现在之所以看到冰川向陆地内部运动的表象，其实是因为原本巨大的大陆分裂开来，使得原来的内陆变成了沿海地带。
最后，若将蒸发盐、珊瑚礁等古气候标志当作“报上文字”，在考察其跨越碎片的连贯通畅性时，都能找到有力证据。于是，魏格纳于1915年出版了代表作《海陆的起源》，严肃且详细地阐述了“大陆漂移说”的主要观点，即在二叠纪时，全球只有一个巨大的陆地，称为泛大陆；此后，泛大陆一分为二，形成北方的劳亚古陆和南方的冈瓦纳古陆，并逐步分裂成几块更小点的陆地，四散漂移，有的陆地又重新拼合，最后形成了今天的海陆格局。
回忆魏格纳短暂的一生，虽然他和他的学说遭受了广泛冷遇，但他的“大胆猜测，小心求证”精神，绝对是值得所有想成为科学家的读者学习的。