第三章學生地球奧秘的科學探索1
1.大陸為什麼會消失
好端端的大陸，怎麼會突然消失？
博物學家兼地質學家路易·阿加西在綜合各種研究成果以後，於1837年首先提出了冰河期的概念。
地球自轉在重量不平的兩個冰帽影響下，產生了一種離心力，而離心力的力量又傳達到了堅硬的地殼上，強度不斷地增加，聚集到一定的力量後，便會製造出一種地殼與地球本身之間的反動，從而造成兩極的地塊往赤道方向移動。
地球的引力與冰河期的開始與衰退有什麼關係？原來，在南北極的地塊突然移向氣候比較溫暖的低緯度地帶時，冰塊迅速溶解。同樣的道理，原來在溫暖的低緯度地帶的土地，突然之間被移至南北極地帶時，氣候異變，很快便鑽到冰原之下了。
因此，在上一個冰河期時，北歐和北美的大部分土地，並不是因為某種神秘的因素使得天氣逐漸轉寒而被覆蓋於厚重的冰塊之下，主要還是因為當時的地塊離北極圈比今天要更近，所以才冰雪遍地。仍然是基於同一道理，威斯康星和烏姆冰河期於公元前1500年開始融化時，並非地球天氣變異，而是因為冰原移動到溫暖的低緯度地帶所致。
在亞特蘭蒂斯島文明時，曾有好幾百萬居民，並孕育出地球曆史文明迄今為止的最高峰，可是它怎麼會突然之間沉沒於海，並且消失得無影無蹤呢？看來，我們把關注的重心落在南極洲也許正是解開這樣一個謎底的關鍵。
2.羅布泊是遊移湖嗎
羅布泊位於新疆塔裏木盆地東部，人們雖經多次考察，但還是沒有找到羅布泊的確切位置，於是科學家們對羅布泊是否是遊移湖產生了爭論。
公元1876年俄國探險家H·M·普爾熱瓦斯基曾到羅布泊考察，發現羅布泊位於塔裏木河口的喀拉和順境內，比我國地圖所記的位置還要往南。而中國地理文獻所記載的羅布泊的水，都已幹涸，變成了鹽灘。
德國的李希霍芬持反對意見，他認為普爾熱瓦斯基所考察的也許並非是中國清朝地圖上的羅布泊，真正的羅布泊還在普氏考察的北部。
後來，英國的斯坦因、瑞典的斯文赫丁等先後到羅布泊地區考察，認為爭論的雙方都沒錯，真正的原因是羅布泊發生了遊移。斯文赫丁還推測了羅布泊遊移的原因，他認為羅布泊遊移是由於進入湖中的河水(塔裏木河)夾帶著大量泥沙，泥沙沉積在湖盆，使湖底抬高，導致湖水往較低的方向移動。過一段時期後，被泥水抬高露出的湖底又遭受風的吹蝕而降低，這時湖水又回到原來的湖盆中。羅布泊像鍾擺一樣，南北遊移不定，而且遊移周期可能為1500年。
我國地質學工作者認為是河流上遊的農墾引水灌溉造成了羅布泊水源枯竭，而並非是羅布泊遊移他處。
同時有考察報告證明：羅布泊最低處為778米，喀拉和順最低外為788米，相差10米，水往低處流，不可能發生羅布泊倒流喀拉和順的現象。
由此看來，羅布泊曾是否是遊移湖又成了一個不解之謎。
3.地球起源假說
許多科學家對地球的起源問題提出了種種假說。有的科學家認為，地球是從太陽中“甩”出來的。有的科學家認為，地球是由於太陽內部爆炸而“拋”出來的。還有的科學家認為，地球是其他恒星偶然掠過太陽附近時，由於引力作用從太陽中“拉”出來的。
18世紀50年代，著名的德國哲學家康德提出了一個“星雲說”來解釋太陽係的起源。他認為，一切恒星都由彌漫在太空中的特質微粒凝聚而成的，太陽也不例外。這種雲霧狀的物質微粒叫“星雲”。他設想，形成太陽係的特質微粒一開始分布在比當今太陽係大得多的空間範圍內，最初是一片混濁。在萬有引力的作用下物質微粒互相吸引，引力大的微粒吸引周圍引力小的微粒，逐漸形成了團塊。比較大的團塊成了引力中心體。中心體不斷吸引四周的微粒和小團塊，使自己逐漸變大，最後凝聚成太陽。在微粒被吸向中心體的過程中，微粒與微粒之間有時候相互碰撞，結果沒有被吸附在中心體上，而是圍繞著中心體旋轉起來。這些微粒又各自形成小的引力中心，吸引周圍的微粒，最後凝聚成行星。有一些沒有落到行星上的微粒也經過同樣的過程，凝聚成為衛星，圍繞著行星轉。這樣便形成了有規律地運行的太陽係。
在康德之前，波蘭天文學家哥白尼提出了“日心說”，指明地球是圍繞太陽運行的，但是他沒有解決地球起源的問題。康德的“星雲說”似乎比較圓滿地解釋了太陽、地球和其他行星、衛星的形成和運行規律，雖然這些假說都有一定道理，但都不能完美地解釋地球起源和種種問題。因而，地球的起源究竟在哪裏，還是一個待解的謎。
4.破解地球轉動之謎
人們認為地球的運動是一種標準的勻速運動，否則，一日的長短就會改變。偉大的牛頓就是這樣認為的。他將整個宇宙天體的運動，看成是像上好發條的機械一樣，準確無誤。
其實，地球的運動是在變化著，而且極不穩定。根據“古生物鍾”的研究發現，地球的自轉速度在逐年變慢。
科學家經過長期觀測認為，地球上的大氣和冰的季節性變化地球內部物質的運動，都會影響地球的自轉速度。
除了地球的自轉外，地球的公轉也不是勻速運動。這是因為地球公轉的軌道是一橢圓，最遠點與最近點相差約500萬千米。當地球遠日點向近日點運動時，離太陽越近，受太陽引力的作用越強，速度越快。由近日點到遠日點時則相反，運行速度減慢。
還有，地球自轉軸與公轉軌道並不垂直；地軸也並不穩定，而是像一個陀螺在地球軌道麵上作圓錐形的旋轉。地軸的兩端並非始終如一地指向天空中的某一個方向，如北極點，而是圍繞著這個點不規則地畫著圓圈。地軸指向的這種不規則，是地球的運動所造成的。
科學家還發現，地球運動時地軸向天空劃的圓圈並不規整。就是說地軸在天空上的點跡根本就不是在圓周上的移動，而是在圓周內外做周期性的擺動，擺幅為9°。
由此可以看出，地球的公轉和自轉是許多複雜運動的組合，而不是簡單的線速或角速運動。地球就像一個年老體弱的病人，一邊時快時慢、搖搖擺擺地繞日運動著，一邊又顫顫巍巍地自己旋轉著。
也許，人們還會問，地球運動需要消耗能量嗎？存在著所謂第一推動力嗎？
第一推動力至今還隻是一種推斷。牛頓在總結發現的三大運動定律和萬有引力定律之後，曾盡其後半生精力來研究、探索第一推動力。
他的研究結論是：上帝設計並塑造了這完美的宇宙運動機製，且給予了第一次動力，使它們運動起來。而現代科學的回答是否定的。那麼，地球乃至整個宇宙的運動之謎的謎底究竟是什麼呢？人類渴望早日找到破解地球轉動之謎的密碼。
5.探索地球生命出現時間
早在人類出現之前，各種生命就已經出現了。
地質學家最先在澳大利亞生物化石中，發現埃迪卡拉動物群，後來又在前蘇聯發現了裏菲生物群。通過對這些生物化石的年齡測定，確認它們是在距今5～6億多年的寒武紀時代形成的。
1940年，麥克格雷爾在津巴布韋的石灰岩中，發現了可能是藻類留下的碳質遺跡，岩石年齡為27億年。
1966年，巴洪和肖夫在南非德特蘭士瓦的淺隧石中，發現了棒狀細菌結構物，年齡確定為31億年。兩年之後，恩格爾也在南非年齡為32億年的前浮瓦乞係的堆積岩中，發現了直徑為10微米的球狀體，並認為是一種微生物化石。
20世紀60年代以後，巴洪等人終於又在距今34億年的斯威士蘭係的古老堆積物中，用顯微鏡發現了200多個直徑約為2.5微米的橢圓形古細胞化石，其中有1／4的古細胞處於分裂狀態。這個發現為證明30多億年前的生物遺跡的存在，提供了有力的證據。
但是，在已發現的古老化石中，年代最久遠的還是1980年左右在澳大利亞西部發現的細菌化石，據測定，它的年代約在35億年之前。
前幾年，美國科學家對來自格陵蘭島伊蘇亞地方海洋和冰帽間狹窄的無冰地帶年齡為38億年的古老岩石進行詳細的碳、硫等元素的測定，發現這些岩石中含有機碳。他們根據這種同生命密切相關的有機碳的發現，提出了38億年前就已有生命存在的新觀點。
6.發現大陸會移動
1910年的一天，氣象學家魏格納在養病期間，當他正聚精會神地注視著一幅世界地圖時，意外地發現：大西洋西岸、南美洲巴西東北角凸進來的地方，恰好能鑲嵌進在大西洋東岸、非洲幾內亞灣凹進去的地方。也就是說如果把歐洲和非洲大陸的西海岸與南北美洲大陸東海岸拚在一起，便能拚成一個大致吻合整體。
魏格納覺得這不是偶然的巧合。於是，他經過兩年的研究，提出一個觀點：在很久以前，世界上現在的美洲、非洲、歐洲、亞洲、澳洲和南極地區，都是連在一起的，後來這塊大陸慢慢分裂開，逐漸成了現在這樣子。在魏格納之後，許多科學家又發現了許多證據來證明魏格納的觀點。
現在的非洲與南美洲，遠隔大西洋3000多千米，但是都曾有過一種早已滅絕了的叫“中龍”的爬行動物。
現在，已有許多科學家相信魏格納的觀點。有趣的是，有的科學家還繪製了840萬年之後的世界海陸分布圖。在這幅地圖上，意大利、希臘、埃及、以色列、沙特阿拉伯等國將從大陸上消失，而在澳大利亞北部將誕生一個新的大陸，澳大利亞、新西蘭、新幾內亞、日本卻有可能連成一體。這到底會不會成為真的，隻能等待840萬年之後由我們的子孫後代來驗證了。
7.揭示火山噴發的規律
在意大利西西裏島以北的利帕裏群島中的斯通博裏火山，每天大約每隔10～15分鍾就噴發一次，從古到今，一直如此，從未間斷過。
每次噴發時，火紅的熔岩小塊被拋上幾百米的高空，在夜空中顯得極為壯觀，顏色由鮮紅的火花變成白色的雲霧，因此是地中海航道上有名的“天然燈塔”。由於它高出海麵900多米，在海上距離150千米就能看見，至今已有2000年之久。
但是這個有“天然燈塔”之稱的火山為何如此有規律地噴發？其中的奧秘人們還不清楚。
另外，在亞洲南部的菲律賓群島中也有一座定時噴發的活火山——馬榮火山。
據記載：20世紀，它的幾次噴發時間為1928年、1938年、1948年、1968年。1977年底，大致每隔10年噴發一次，唯獨50年代缺了一次。馬榮火山為什麼每周年噴發一次？而50年代為什麼休眠？至今還是個謎。