Переход геологов к новой системе взглядов

 

В начале 1950-х годов, как мы видели, к дрейфу континентов серьезно относились очень немногие. От мизерной группы упорных приверженцев этой идеи старались, особенно в США, отмахнуться как от маньяков — обстоятельство, несомненно, интересное с социологической точки зрения. Многие относились к вопросу или безразлично, или испытывали тайную симпатию к идеям Вегенера и Дю Тойта, но считали, что благоразумнее держать это про себя. Однако к концу 1960-х годов ситуация изменилась на обратную, и в ничтожном меньшинстве оказались несгибаемые сторонники дискредитированной фиксистской доктрины, отрицающие дрейф континентов.

Первая брешь в доктрине фиксизма образовалась в середине 1950-х годов, когда были опубликованы результаты исследований ученых Кембриджа и Импириал-колледжа по намагниченности горных пород. Это, несомненно, ослабило сопротивление идеям мобилизма в Великобритании, но ничто пока не предвещало заметного общего изменения взглядов в среде геологов. Еще сохранялось достаточно недоверия к новым и незнакомым методам исследования, и надежность результатов оставалась под вопросом. В Северной Америке, новые работы по палеомагнетизму были встречены в основном крайне скептически.

Другим значительным событием середины 1950-х годов явилась конференция, посвященная дрейфу континентов, в Хобарте, Тасмания; на ней в качестве почетного гостя присутствовал профессор Йельского университета Честер Лонгвелл — один из немногих американских геологов, выступавших в последние годы в печати с заявлениями о резко отрицательном отношении к идеям Вегенера. Организатором конференции был Уоррен Кэри, профессор геологии в Хобарте, которому принадлежит также самая длинная из всех и наиболее значительная статья в опубликованных материалах конференции⁵⁸.

Кэри, смелый и оригинальный мыслитель, брал в качестве объекта для анализа горные пояса в целом, вернувшись тем самым к идущей от Зюсса и Аргана традиции широкого взгляда на тектонику. Такой подход находился в резком контрасте с обычной практикой его современников — специалистов в структурной геологии, которые все больше погружались в изучение деталей и решение методических вопросов. Из опыта своих крупномасштабных исследований Кэри вынес уверенность, что с мобилизмом больше нельзя не считаться; вместе с тем он полагал, что за последние 200 млн. лет произошло значительное расширение Земли и расхождение континентов обусловлено скорее этим процессом, чем дрейфом. (Эта более крайняя, хотя и мобилистская идея отрицает реальность субдукции; она привлекла небольшое число сторонников.)

Затем Кэри предпринял весьма насыщенное лекционное турне по Европе и Северной Америке, настойчиво пропагандируя свои взгляды, и не приходится сомневаться, что, несмотря на подозрительное отношение к его работе более педантичных ученых, во многих кругах он возбудил сочувствие к мобилистским взглядам.

К 1959 г. результаты палеомагнитных исследований совершенно убедили известного английского геофизика сэра Эдварда Булларда в реальности дрейфа континентов. Безоговорочную поддержку этих идей он высказал в лекции на заседании Лондонского геологического общества в 1963 г. Он обратил внимание на растущее количество данных в пользу крупных горизонтальных перемещений на суше и в океане и остановился на возможности существования конвекционного механизма в мантии в соответствии с представлениями Холмса. Позже Буллард писал⁵⁹, что он был приятно удивлен тем одобрением, которое прозвучало в последовавшей дискуссии.

Еще одно важное совещание, организованное Королевским геологическим обществом с целью обсуждения дрейфа континентов, состоялось в Лондоне в марте 1964 г.; материалы совещания позднее были изданы отдельной книгой⁶⁰. Совещание показало, что дрейф получил широкое признание. Особенно убедительной выглядела выполненная Дж. Э. Эвереттом и А. Дж. Смитом реконструкция по совмещению обрамляющих Атлантику континентов, рассчитанная на компьютере и опиравшаяся на предположение Булларда, что к этому случаю могла бы подойти теорема Эйлера. Метод заключался в составлении программы для нахождения лучшего варианта совмещения, т. е. совмещения с минимальными зазорами двух неправильных линий на сфере. Лучшее совмещение получилось по изобате 1000 м, аппроксимирующей истинные края континентов. В опубликованном варианте совпадение поразительно точное и, кстати, опровергает претензии Джеффриса и других авторов к Вегенеру, на схеме которого будто бы допущены сильные искажения.

Нами уже отмечался резкий поворот во взглядах коллектива Ламонтской обсерватории. После посещения ее в это критическое время Ранкорн заметил: «Я чувствовал себя как христианин, прибывший в Рим после обращения Константина»⁶¹. Что касается Юинга, то на этой стадии он все еще был настроен недоверчиво.

Но поворотным пунктом для Америки в целом является, по мнению Булларда, конференция в Нью-Йорке в ноябре 1966 г., финансировавшаяся НАСА. На ней были представлены данные по магнитным аномалиям и распределению эпицентров землетрясений в океанических хребтах для всего земного шара.

 

«Эффект был поразительным. Когда мы собрались в первый день, Морис Юинг подошел ко мне и сказал: «Вы не верите всему этому вздору, Тэдди, а?» В конце совещания я должен был подвести итог в пользу движения континентов, Гордон Макдональд — против; в последний день Макдональд не смог присутствовать, и не нашлось никого, кто бы вызвался его заменить. Я сделал попытку сказать то, что, на мой взгляд, сказал бы Макдональд, но мои слова прозвучали неубедительно, и я опустил их при публикации. В резюме я отметил, насколько далеко отошли мы от традиционного геологического интереса к континентам и их горным системам, и советовал вернуться к этим проблемам. Я подчеркнул также значение глубоководного бурения для проверки и дальнейшего развития идей, касающихся морского дна»⁶².

 

К началу 1970-х годов процесс перестройки взглядов в среде специалистов в науках о Земле был фактически завершен. (Ретроспективная попытка количественного анализа этого процесса дана в работе Нитеки и др.⁶³) Конечно, еще раздавались голоса несогласных⁶⁴, но для подавляющего большинства они звучали неубедительно. Что касается сэра Гаролда Джеффриса, то он упрямо отстаивал фиксистскую позицию и как раньше не считался с геологическими и биологическими факторами, так и теперь решительно отказывался видеть новые геофизические доказательства, предпочитая больше полагаться на оценки вязкости вещества мантии, которые, как ему все еще казалось, исключают возможность значительных латеральных движений.

 

Ретроспективный эпилог

 

Посмертная реабилитация Вегенера возбудила естественное желание узнать, как его научные способности воспринимались беспристрастными современниками. Друг Вегенера в студенческие годы Вильгельм Вундт аттестовал его так:

 

«Альфред Вегенер энергично взялся за решение научных проблем, обладая весьма ординарными способностями в математике, физике и других естественных науках. Он никогда на протяжении всей своей жизни ни в коей мере не отказывался признавать этот факт. Но у него был дар с большой пользой и целенаправленностью применять эти способности. Он обладал исключительным талантом наблюдать и выявлять то, что являлось одновременно и простым, и важным и что сулило принести результат. Добавим к этому железную логику, которая позволяла связать ему буквально все, относящееся к его идеям»⁶⁵.

 

Сравните эту оценку, с отзывом Ганса Бенндорфа, профессора физики и коллеги Вегенера в Граце:

 

«Знания приобретались Вегенером преимущественно интуитивно или, крайне редко, дедуктивным путем из формул; если случалось последнее, то формула должна была быть совсем простой. И при этом, когда речь шла о вопросах, относящихся к физике, т. е. к предмету, достаточно далекому от его собственной специальности, я часто поражался здравости его суждений. С какой легкостью он отыскивал свой путь в самой сложной теоретической работе, с каким точным чувством главного! Он часто, бывало, после длительной паузы и размышления заявлял: «Я полагаю так-то и так-то» и чаще всего оказывался прав, как мы выясняли несколько дней спустя после строгого анализа. Вегенер обладал редко подводившим его умением видеть главное»⁶⁶.

 

Признание задним числом правоты Вегенера в главных вещах, естественно, заставляет задаться вопросом: почему гипотеза дрейфа вызвала такое враждебное к себе отношение, к тому же сохранявшееся так долго, пока оппозиция, в конце концов, была не завалена буквально массой новых геофизических данных? Можно высказать разные соображения.

1. Представленная Вегенером аргументация не отличалась совершенством, геологическое строение океанов оставалось практически не известным, совмещение континентов производилось слишком грубо и слишком немногие из критиков обладали знаниями по геологии и ископаемым организмам верхнепалеозойских отложений южных континентов, исключительно важных для данной задачи.

По этим соображениям, казалось бы, вполне логично было ожидать, что у многих ученых-геологов сохранится известная доля недоверия или же они будут по меньшей мере не убеждены; но почему все-таки столь захватывающая новая идея, вместо того чтобы вызвать у большей части ученых ожесточенную отрицательную реакцию, не стимулировала проведение интенсивных исследований с целью ее проверки? Больше того, многие из лучших аргументов Вегенера так и не получили адекватного ответа со стороны его критиков.

2. Не составляло большого труда показать, что силы, будто бы вызывающие, по предположению Вегенера, движение континентов, никак не отвечают необходимым требованиям, а механизм «плавания континентов в симе» наталкивался на физические трудности⁶⁷.

Эти мотивы для критики представляются неоспоримыми, но только до тех пор, пока мы не вспомним, что история науки знает немало случаев, когда те или иные явления, например электричество или магнетизм, утверждались эмпирическим путем задолго до появления соответствующей теории, а свойства тепла, света и звука были изучены много раньше, чем была установлена их истинная природа. Хороший пример из области геологии — плейстоценовый ледниковый период, факт существования которого признается всеми, несмотря на то что причины оледенения до сих пор служат предметом споров (гл. 3). Примечательно, что гипотеза Холмса о конвективных течениях устранила наиболее явные трудности, с которыми столкнулся Вегенер, но и после этого ряды сторонников дрейфа не столь уж сильно пополнились. С другой стороны, даже в наши дни, когда тектоника плит признана чуть ли не единодушно, проблема движущих сил еще не решена.

Гораздо правдоподобнее выглядит предположение, что главная роль в этом общем неприятии принадлежала менее почтенным в научном отношении, но вполне понятным с житейской точки зрения причинам. Карты были раскрыты одним из самых ревностных критиков Вегенера — Р. Т. Чемберленом, который с явным одобрением процитировал услышанное им замечание одного из участников Нью-Йоркской конференции 1926 г.: «Поверив в гипотезу Вегенера, мы должны будем забыть все, что узнали за последние 70 лет, и начинать все сначала».

Такого рода пристрастный консерватизм встречается не только у геологов.

 

«Человеческому уму свойственно судить почти обо всем, руководствуясь лишь собственным опытом, знаниями и пристрастиями, а не представленными данными. О новых идеях судят поэтому с точки зрения старых, устоявшихся убеждений. Если идеи слишком революционны, иными словами, слишком далеко отходят от господствующих теорий и их невозможно втиснуть в рамки бытующих представлений, то их не воспримут. Открытия, сделанные раньше своего времени, почти наверняка не будут замечены или натолкнутся на противодействие, слишком сильное, чтобы его можно было преодолеть; по большей части это все равно, как если бы они и не были сделаны вовсе»⁶⁸.

 

Примечания

 

¹ Описание истории этой дискуссии см.: Hallam А. (1973). A revolution in the earth sciences. Oxford University Press. Marvin U. B. (1973). Continental drift: the evolution of a concept. Smithsonian Institute Press. Удачный популярный обзор с акцентом на развитии событий за последнее время сделан научным обозревателем «Нью-Йорк таймс» Уолтером Сэлливеном в книге: Sullivan W. (1974). Continents in motion: the new earth debate. McGraw-Hill, New York. См. также: Cox. A. (ed.) (1973). Plate tectonics and geomagnetic reversals. Freeman, San Francisco.

² Dana J. D. (1873). Am. J. Sci. (ser. 3) 5, 423; 6, 6, 104, 161.

³ В английском переводе: Suess. E. (1904—1909). The face of the earth. Clarendon Press, Oxford.

⁴ Carozzi A. V. (1970). C. R. Seances Soc. Phys. Hist. Nat. Geneva, N. S., 4, 171.

⁵ Snider-Pellegrini A. (1858). La création et sys mystéres dévoilés. Franck & Dentu, Paris.

⁶ Rupke N. A. (1970). Nature 277, 349.

⁷ Fisher O. (1881). Physics of the earth’s crust. Murray, London.

⁸ Pickering W. H. (1907). J. Geol., 15, 23.

⁹ Baker H. B. (1911). The origin of the moon. Detroit Free Press.

¹⁰ Loeffelholz, von Colberg C. F. (1895). Die Drehungen der Erdkruste in geologischen Zeitraumen. Munich.

¹¹ Kreichgauer D. (1902). Die Äquätorfrage in der Geologie. Steyl, Berlin.

¹² Taylor F. B. (1910). Bull. geol. Soc. Am., 21, 179.

¹³ Принято обычно считать, что Вегенер не знал о работе Тэйлора и пришел к своим идеям независимо. Недавно обнаруженное письмо Тэйлора, написанное им в 1931 г., ставит под сомнение эту версию. В письме с полной уверенностью говорится о том, что Вегенер на самом деле знал о его гипотезе, хотя и не признавал этого. (Totten S. М. (1980). Geol. Soc. Am. Abstr., p. 536.)

¹⁴ Наиболее полный биографический очерк принадлежит его вдове Эльзе Вегенер: Wegener Else (1960). Alfred Wegener. Brockhaus, Wiesbaden. Более поздняя работа на немецком языке написана М. Шварцбахом: Schwarzbach М. (1980). Alfred Wegener und die Drift der Kontinente. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft, Stuttgart. Короткая биогеографическая заметка на английском языке опубликована его товарищем по гренландской экспедиции: Johannes Georgi. В кн.: Continental drift (ed. S. К. Runcorn). Academic Press, London (1962). См. также: Hallam A. (1975). Sci. Amer., 232 (2), 88.

¹⁵ Wegener A. (1966). The origin of continents and oceans. Methuen, London. Перевод сделан Д. Биремом по четвертому переработанному немецкому изданию 1929 г. Кроме специально оговоренных случаев, все цитаты Вегенера приводятся по этой книге.

¹⁶ См. гл. 4.

¹⁷ Lake Р. (1922). Geo. Mag., 59, 338.

¹⁸ Jeffreys Н. (1926). The earth, its origin, history and physical constitution. Cambridge University press.

¹⁹ Jeffreys H. (см. прим. 18), p. 261.

²⁰ Van Waterschoot van der Gracht W. A. J. M. (Ed.) (1928). Theory of continental drift: a symposium. Am. Assoc. Petrol. Geol.

²¹ Coleman A. P. (1925). Nature, 115, 612.

²² Gregory J. W. (1929). Quart. J. geol. Soc. Lond., 85, LXVIII.

²³ Курсив мой.

²⁴ Wegener E. (см. прим. 14), p. 75.

²⁵ Wegener E. (см. прим. 14), p. 162.

²⁶ Wegener E. (см. прим. 14), p. 77.

²⁷ Wegener E. (см. прим. 14), p. 163.

²⁸ Argand E. (1924). C. R. XIII Congr. geol. int., Liege, p. 171.

²⁹ Daly R. A. (1926). Our mobile earth. Scribner, New York.

³⁰ Более подробно о роли Холмса в развитии теории дрейфа см.: Frankel Н. (1978). Brit. J. Hist. Sci., 11, 130.

³¹ Holmes A. (1931). Trans, geol. Soc. Glasgow, 18, 559.

³² Du Toit A. L. (1937). Our wandering continents. Oliver & Boyd, Edinburh.

³³ Simpson G. G. (1943). Am. J. Sci., 241, 1.

³⁴ Геофизические данные по океанам заставили Симпсона в конце концов поверить в дрейф континентов; Френкель полагает, что палеобиогеографы и сейчас бы продолжали спорить об этой проблеме, если их оставить наедине лишь со своими собственными данными (В кн.: Studies in history and philosophy of science, Vol. 12, pp. 211—260 (1981)). С другой стороны, кайнозойские млекопитающие вообще являются не очень подходящей группой для ответа на вопрос.

³⁵ Willis В. (1943). Am. J. Sci., 242, 509. Зюсс был, кстати, не немцем, а австрийцем.

³⁶ Gevers Т. W. (1959). Trans, geol. Soc. S. Afr., 52, (suppl.), 1.

³⁷ Koenigsberger J. K. (1938). Terr. Magn. Atmos. Elec., 43, 119, 299.

³⁸ Runcorn S. K. (1956). Proc. geol. Assoc. Canada, 8, 77.

³⁹ Blackett. P. M. S., Clegg J. A. and Stubbs P. H. S. (1960). Proc. R. Soc. London, A256, 291.

⁴⁰ Более подробно о роли Хесса в развитии гипотезы спрединга см. Frankel Н. (1980). В кн.: Scientific discovery: case studies (ed T. Nickles), p. 345. Reidel. New York.

⁴¹ Hess H. H. (1962). В кн.: Petrologic studies, a volume to honour A. F. Buddington, ed. A. E. Engel, II. L. James and B. F. Leonard, p. 599. G. S. A. Boulder, Colorado.

⁴² Raff A., Mason R. (1961) Bull. geol. Soc. Am., 72, 1268.

⁴³ Girdler R. W., Peter G. (1960). Geophys. Prosp., 8, 474.

⁴⁴ Френкелем составлено подробное описание создания и дальнейшей судьбы гипотезы Вайна — Мэтьюса — Морли, как он ее называет (Frankel Н. (1982). В кн.: Historical studies in the physical sciences, 13, 1—39).

⁴⁵ В то время это был факультет геодезии и геофизики, теперь — лаборатория Булларда при факультете наук о Земле Кембриджского университета.

⁴⁶ Vine F. Matthews D. Н. (1963). Nature. 199, 947.

⁴⁷ Цитируется по работе Френкеля (см. прим. 44).

⁴⁸ Morley L. W., Larochelle А. (1964). Roy. Soc. Canada Spec. Publ., no. 8, p. 39.

⁴⁹ Теперь переименована в Геологическую лабораторию Ламонт—Доэрти.

⁵⁰ Прежде всего см: Talwani М., Le Pichon X., Heirtzler J. R. (1965). Science, 150, 1109. Это — последняя перед всеобщим признанием спрединга фиксистская интерпретация аномалий Восточно-Тихоокеанского поднятия.

⁵¹ Vine F. J., Wilson J. T. (1965). Science. 150, 486.

⁵² Цитируется по книге: Wertenbaker W. (1974). The Floor of the Sea, p. 203. Little and Brown, Boston.

⁵³ Цитируется по работе Френкеля (см. прим. 44).

⁵⁴ Wilson J. Т. (1965). Nature, 207, 343.

⁵⁵ Morgan W. J. (1968). J. geophys. Res., 73, 1959.

⁵⁶ Le Pichon X. (1968). J. geophys. Res., 73, 3661.

⁵⁷ См., например, работу Хэллема (1973, прим. 1) или же любой современный учебник по общей геологии.

⁵⁸ Carey S. W. (1958). Geol. Dept. Univ. Tasmania, Sympos., No. 5, p. 177.

⁵⁹ Bullard E. C. (1975). Ann. Rev. Earth Planet. Sci„ 3, 1.

⁶⁰ Blackett P. M. S., Bullard E. D., Runcorn S. K. (Eds.) (1965). A symposium on continental drift. Royal Society, London.

⁶¹ Цитируется по работе Френкеля (см. прим. 44).

⁶² Bullard (см. прим. 59).

⁶³ Nitecki М. Н., Lemke J. L., Pullman В. W., Johnson М. Е. (1978). Geology, 6, 661.

⁶⁴ См., например, статьи в сборнике: Kuhle С. F. (Ed.) (1976). Am. Ass. Petrol Geol. Mem., 23.

⁶⁵ Цитируется по работе Джорджи (см. прим. 14).

⁶⁶ Wegener Е. (см. прим. 14), р. 179.

⁶⁷ На Джеффриса и его коллег геофизиков несомненно произвели большое впечатление данные сейсмологических наблюдений, показавшие, что Земля реагирует на крупное землетрясение, подобно гигантскому колоколу: иначе говоря, она обладает значительной твердостью. По-видимому, об этом же говорит и высота гор, которые бы в противном случае растеклись. С другой стороны, помимо многочисленных геологических данных в пользу дрейфа, собранных Вегенером и его сторонниками, ясное доказательство дают метаморфические породы в ядрах горных сооружений; они обладают большой прочностью и раскалываются при ударе молотком, но одновременно смяты в сложные складки, указывающие на пластическую деформацию. Этот парадокс, названный Оксбургом «парадоксом прочности» (Oxburgh (1981), Nature, 293, 26), находит решение, если учесть явление крипа. Оно заключается в том, что под влиянием относительно слабых, но длительно действующих напряжений вещество испытывает непрерывную деформацию как вязкая жидкость. Вегенер, разумеется, принимал во внимание это обстоятельство, как показывает приведенное им сравнение с варом.

⁶⁸ Beveridge W. I. В. (1950). The art of scientific investigation. Heinemann, London.

Глава 6

Общие соображения