9 B; `8 M' `; B' V8 z1 ^- y
7 c, y x/ J R2 X2 f ~; I( U- U9 L& W4 }
1 G9 t1 r6 L+ u" T/ D' s 人类对地球、宇宙永远充满幻想。如果地球是一个不断膨胀的球体，会发生什么？地表撕裂、山崩海啸、风起云涌…… . h y8 Y6 Y& A
慢着，这可不是骤息万变的灾难大片，也不是无厘头的玩笑。曾经就流传着这样一个学术假说，认为如今的地球形貌是由地球膨胀造成的。
" N) ~5 t& N; X1 X7 J! `- I 地球像吹气气球一样膨胀起来，情况也许不至于太糟糕。只不过体积增大可能导致区域海拔上升，热胀冷缩的原理下可能激发火山爆发……
6 A, K# _# o8 V8 b 有科学家表示地球膨胀还会造成地球万有引力减小。换言之，地球上包括人在内的所有物体都随着地球膨胀而变“轻”（质量不变，重力减小）。 8 y& w: a( x7 M5 p/ Z# i
: m& _( C- l5 H% I, O6 u* H
/ u6 ^4 i& k; t* U9 d5 `7 O
: S4 _1 @7 H1 [' @- s% U 假如经过长久的膨胀，大陆极有可能被拆分成几块，而间隙会被海水填充形成海洋。如此形成的格局画面有点熟悉。要是再加上一些外力，不就是造成大陆漂移了吗？这样一来，地球膨胀似乎还能和大陆漂移学说扯上关联。其实在地质科学的发展进程中，这两个学说确实曾有一段联系紧密的渊源。 6 i$ t% p( {% r& C# v
照现在看来，大陆漂移学说已经被广泛认可。而地球膨胀说却被遗留在了历史长河里，鲜有人知晓。 ! I) S( I9 l1 Q1 u4 i
其实早在19世纪，地球膨胀说就已经有了萌芽的势头。这一假说的支持者来头还不小，其中就有生物界的标杆达尔文、物理学家特斯拉等著名科学家。
6 ~; M# [9 }' U- K: ` 1834年，达尔文远航到达南美洲，发现一处巨大区域的海拔在不断上升。怪诞的情形随即引发了这群博物学家深刻的思考。他的导师解释说这是地壳的作用导致的。 ; Z D' O4 c; G7 ~+ J" l
而未知的空间与充沛的想象力反而打开了达尔文的脑洞。他设想海拔上升也许是因为地球的体积正在增加。 , l$ {/ `. T! s! j5 z* ]: @3 }4 d
: z- S2 \- b% b" T, G 这个想法在他脑子里根植，一年来不断延伸扩展。他跋山涉水观察地球万物，对于地质有了自己独特的见解。一年间，地球体积会改变的假设不断被他强化和补充。如果这个假说成立，那么地球当下的地形地貌也都有迹可循。 J+ j5 j' k- J U
这套理论解释得了海洋，山脉又怎么说？达尔文认为，地球曲线膨胀造就了安第斯山脉的形成。 + O+ S- `; U2 p: v
虽然不全面，但一些特别球地形似乎都可以用地球膨胀来解释。这更加坚定了达尔文支持地球膨胀说的信心。 ; F! N& r k& ?. |6 o7 |5 b
; I$ @2 ?9 Q7 u9 v! g 罗伯托·曼托瓦尼在达尔文的基础上又进行了理论的拓展。他认为原本的大陆是封闭的一个整体，在膨胀过程中才发生分离。海洋区域的裂缝进一步扩张，使大陆逐渐相互偏离形成当今的形态。就像穿着衣服的人快速变胖，最终把完整的衣服撑破为多块破碎的布料。他还认为频繁发生的火山活动，是由于地球热胀冷缩导致的。 i5 @: a5 X+ y a' _! r: {
1889年，曼托瓦尼正式提出了地球膨胀假说。而此时也逐渐出现了大陆漂移的雏形。直到1912年，德国地球物理学家阿尔弗雷德·魏格纳提出了大陆漂移理论。
5 r& [. H, r/ H* G/ F9 W 魏格纳认为地球上各自分开的大陆曾经合并成一个古老的超大陆。他把这个超大陆命名为“盘古大陆”。
) ]) g& }9 E3 t1 y 但是何种强大的力量才能让盘古大陆分崩离析，裂解成当今的局面？恰好当时流行的地球膨胀假说似乎很好地解答了这个疑惑。
3 U9 `) I* }) E4 ]! l% m) k; v( e7 a
( H7 h& f" `# h1 R7 p8 | 于是两种学说相辅相成，在成为科学共识的路上扶持前进。地球膨胀说的支持者不断增加，假说也得到了实例论证。 : f8 i8 s: U e$ o
比如大陆漂移学说遇到了一个关键的问题。科学家对地球模型进行简单的重排操作，在球体模型上滑动相互隔离的陆地板块。他们尝试将当今的陆地合并还原成设想的盘古大陆。
4 H# G8 p1 a, V! Y" b' ~ 但他们发现，盘古大陆并不能完全重新复原在当今尺寸的地球上。在陆地的边缘，大多会出现无法解释的间隙或者重叠部分。这时候地球膨胀说的支持者们纷纷跳出来帮忙。他们的观点是，如果地球缩小至现在的60%，就能无缝融合在一起。 # h# J$ ^& D) `
为什么是60%？这个数据也不是空穴来风。20世纪30年代，德国一位地球物理学家希尔盖伯格用一个模型给出了证明。他在不同大小的木质小球上排列大陆，重新拟定了一个一个缩小至60%的“远古”地球模型。 ) O# v- Z" {. D3 k
后来模型愈加精致，再加上计算机模拟，地球模型也就更加清晰。但这个60%的缩小版地球却饱含争议。 3 B3 L4 U8 U8 M/ j3 m
年轻与年迈的奥特·克里斯托夫·希尔盖伯格假如地球以如今60%的大小膨胀而来，那么地球起源以来又是怎样的变化历程？
; L$ O: Q+ U6 R5 T: x. Q 地球现在的平均半径是6371千米。45亿年前的前寒武纪时期，地球半径只有现值的60%，约3822.6千米。到了侏罗纪时期，地球半径膨胀至现值的80%，约5096.8千米。但显然，这些推测的数据后来都被现代测量的真实数据击溃。
7 ^% @3 B# i9 r7 a5 p) j0 C 这是地球膨胀说空前活跃的时期，却再也没有更多能立足的证据提出。在这个时候出现了一个相对更靠谱的学说——海底扩张说。 * h) e/ k b# M" J9 `3 ~
地球膨胀的证据仍不充足，但科学家却证明了海底的确在扩张。美国地质学家哈里·赫斯发现了大洋中脊*中一种地幔对流现象。
: S) B" s: J: q* ? *注：是一条大洋中延伸的海底山脉，现代地质学中认为是张裂性板块边界的一系列火山结构系统。 " z8 }% e, y0 {
5 Z2 l0 D7 }1 T 9 v. O: P! u: J& Z% c
7 A+ v& Q0 u/ Y0 K9 U) g* B$ I
在大洋地壳中，洋中脊是运动最剧烈的部位，也是海底扩张的源头。高热流的地幔岩浆不断上涌，上升得到冷却后形成新的洋壳。新洋壳在洋中脊附近沉积，也推动着旧地壳远离洋中脊。然后，旧地壳在洋壳边缘的海沟处潜入地幔，最终消亡。以洋中脊为中心的大洋地壳因此向外扩张。 9 L( K' n( ?8 g- C. j
海底扩张的设想似乎给大陆漂移又提供了新思路。大洋磁条带的存在就是其最有力的证明。 R7 f0 c0 `: h! f x8 G8 M- b
在地球发展进程中，地球磁场的南北极曾经多次发生转变。而地壳岩石也会随着调转而重新被磁化。所以每倒转一次，新生的洋壳都具有当时的磁条方向。于是以洋中脊为中心，两侧交替形成对称排列的磁条带。 & j4 ~0 I" E7 z- q9 W7 {, C
( S& W+ I5 M5 ^# a! B 最老的海底侏罗纪时期，根据磁带宽度计算存在年限2.2亿年，与实际十分相符洋中脊把盘古大陆分割开，间隔区域成了大洋地貌。而远离洋中脊的地壳相对稳定，所以保持了原本的陆地性质。这也形成了构造不同的大陆地壳与大洋地壳。
4 y$ s! B1 ~$ V3 i' j7 q4 M) e 这一系列的地质证据促使海底扩张说成为主流学说。 # `$ H# c# R/ W: H4 L6 U- `
大西洋中脊到了20世纪60年代，以海底扩张为理论依据的板块构造说强势崛起。1968年，法国的勒皮雄首次将全球地壳划分为太平洋板块、亚欧板块、非洲板块、美洲板块、印度洋板块和南极洲板块六大板块。
4 K1 j" k- v4 W5 p; n6 \3 t$ P& _ 板块之间的聚合、张裂与错动三种运动方式共同影响地貌形成和地质变化。而地幔对流则是板块运动的主要驱动机制。 + U+ @# t8 G7 o
于是板块运动与地球膨胀成了完全对立的两种假说。而不断涌现的证据表明，板块构造说显然上风。地球膨胀说逐渐没落，被打击成“伪科学”并埋藏在历史的运河里。解释大陆漂移现象的地质学理论，也变更为了板块构造论。
p3 ~' b0 _$ L {& ^# t 地壳板块作用力海底持续扩张，难道不会导致地球膨胀吗？会，但地球半径平均每年大概只增加一根头发的厚度（约0.1毫米）。2011年NASA采用高精度空间大地测量工具，测得这个数据。所以严格来说，在测量不确定性范围内，目前的地球并没有变大。
1 i- p$ |9 l2 ]2 D 而在此之前，我国也有研究者分别观测计算南北半球的体积变化。早在上世纪末，中科院地学部就从实际数据中得出结论：在过去几百万年里，地球总体仅有轻微膨胀，半径扩张每百万年小于200米。 + M/ \8 j6 M$ n5 `2 ^; `
这彻底破除了地球膨胀说的理论壁垒。但也正是因为地球的稳定，才让生命存在有更大的可能。 & {! F+ {" m; V/ l% ]# X' }: A
为海底扩张说做出巨大贡献的Warren Cray和Klaus Vogel地球膨胀的幻想最终被现代测量技术给击得粉碎。但不得不说，在地质科学的发展中，地球膨胀说也不失为一个启发性的思路。起码它也曾给大陆漂移学说助了一把力。 , T, I# _: g" F& }, b8 F7 f
而如今回顾这门伪科学也许充满讽刺，但当时科学家做出的探索努力不可磨灭。
! u7 G1 _% y5 M$ x5 g; z *参考资料 , t# ?) s" a8 ~8 N+ j
Expanding Earth. Wikipedia.
) a9 p: H0 d' ] Stephen Hurrell. Earth expansion: mainscientific evidence[J]. Dinox.org, 2018.01.27.
: q) q) i b# {7 S# ]% f* j( Z: u( j Meg Neal. Weve Been Wrong Before: TheExpanding Earth Theory[J]. Popular Mechanics, 2018.08.03.
* a7 r: B" E4 p 许浚远, 程智, 毛克彪, et al. 地球膨胀的极限：45亿年不超过450公里[J]. 全球变化- 杨学祥工作室, [2](1.). 9 C9 U/ _, i2 L7 P! L" }* Q" W4 M
Sudiro P. The Earth expansion theory and its transition from scientific hypothesis topseudoscientific belief[J]. History of Geo- and Space Sciences,5,1(2014-06-20),2014, 5(1):135-148. + K1 I+ t& m" R, I& G! Q) j" k
邹为雷, 张婉. 大洋磁条带的奥秘[J]. 地调局航空物探遥感中心, 2017.12.21.
4 _+ R' B4 A2 d; q; q' T! q0 Y AlanBuis, Whitney Clavin. NASA Research Confirms its a Small World, After All[J].NASA, 2011.08.16.
$ k3 f- v. U, @, P; l* X) k3 e
$ c/ t9 g* _6 @6 g7 b2 M, e9 I1 @% i L
| 
