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葛利普脉动理论的产生、发展及影响探究(4)

来源:自然科学史研究 作者:孙承晟
发布于:2018-03-27 共17925字
  葛利普对魏格纳大陆漂移说极为赞赏。早在1933 年的那篇“年代的节律”一文中即支持该学说,并将自己的脉动理论( 及极控理论) 与之相提并论。这在当时对大陆漂移说普遍不看好的情况下是很罕见的。很明显,葛利普的极控理论与魏格纳大陆漂移说十分相似,不同的是葛利普设想了一个外来的星体以解释泛大陆的形成,且他的大陆漂移并没有魏格纳所说的潮汐力。可以设想,倘若他能活到20 世纪后半叶,一定会是板块构造理论的积极推动者。此外值得一提的是,黄汲清在瑞士的老师阿尔冈( Emile Argand,1879 ~ 1940) 亦是当时为数不多大陆漂移说的支持者之一,曾以该理论对阿尔卑斯山和亚洲的地质构造进行解释。
  
  极控理论不仅用来解释大陆的起源及相关地质现象,而且还可说明脉动理论下一些不规则的地层沉积。根据脉动理论,地层的累积形成因海进海退的规律性而应该较为规则,但实际情况并非如此。在葛利普看来,极控理论下的硅铝圈漂移则可解释地层沉积的不规则现象,如地壳之间的碰撞可产生地层不整合,硅铝圈从南到北或从北到南的移动可出现化石证据的误植等,这些均使原本规律的地层沉积产生改变。( [26],viii-ix)
  
  3 脉动理论的反响
  
  自葛利普提出其脉动理论后,随即引起国内外学者的重视和评论。国内如田奇和计荣森分别发表长篇评论[15-17],翁文灏、黄汲清等亦提出相应的看法与质疑。德日进亦相信地球表面确实存在节律性的运动,但对葛利普将脉动与沉积、造山等联系起来却不认同,当然他也指出脉动理论在不少地方仍具有启发性,对传统的地层理论带来了新的看法,并在给朋友的信中调侃葛利普因“脉动”而变得年轻起来。[47]1西方学者对葛利普的着述亦给予了及时的评价,其中作为乌尔里克( Edward Oscar Ulrich,1857 ~ 1944) 同盟的舒克特虽对脉动理论颇为欢迎,尤其对其着作中所给出的丰富的古生物信息和系统的世界地层对比高度赞赏,但对葛氏所作的古生代地层新划分并不满意,很多都不赞成。[18]总之,中外学者对脉动理论的一个共同点是,他们在赞扬葛氏广博的知识和非凡的理论勇气之外,均提出了相应的质疑。
  
  的确,尽管规律性的海进和海退确实存在,但单以脉动理论来解释地层的划界显然不够。对此,正如舒克特所指出的: 海进是否为全球同时发生的现象; 如何区分海进与颤动;海进后可能没有海退但也可能伴随着多次海退,而且其中有些海退造成很厚的沉积,这些都是葛氏脉动理论所无法解释的。[18]因此葛利普在中国的第一个助手孙云铸以更全面和实际的态度对葛利普的脉动理论提出了修正。他承认葛氏所提出的规律性海进和海退确乎存在,但单以此和化石证据来对地层进行划分显然不够,因此提出古生代地层应按沉积旋回( cycle of sedimentation) 、地壳运动( diastrophism) 、动物群组合( faunal assemblage) 三个条件分类,从而把古生代地层划分为8 个系: 塔康系( Taconian) 、寒武系、奥陶系、志留系、泥盆系、狄南系、石炭系、二叠系,其中寒武系、石炭系和二叠系可各分为两个统,其他五个系则分为三个统。[19-20]
  
  1949 年后,外国科学家在中国均遭到不同程度的批判。或许是由于葛利普的巨大影响以及他对中国人极为友好的人格魅力,对他的批评没有太上纲上线,但与1949 年前相比也有了微妙的反差。[48]自称受葛利普影响最深的杨钟健即在不同场合对葛氏提出批评。1953 年,在学习《实践论》一次会议上,杨钟健说: “科学工作者搜集事实是唯物的,但要通过实践。……Grabau葛利普脉动学说把这理由找到唯心一方面去。吾道一以贯之,没有经过实践。2. 列宁所说,要经过实践,成果才能达到。3. 发现是偶然的还是有系统的?”可见杨钟健乃是基于马列主义和毛泽东的实践论而指出葛利普的脉动理论没有经过实践。杨钟健接着对奥斯朋提出了批评: “Osborne晚年有许多惟心着作,但少年时说哺乳动物是始于中亚,但以后以为人类始于蒙古,那是错了。朱子以山上的化石认定山谷可以在海中,是惟物的,但是许多理论是惟心的。科学家有所谓Pet theory.”[49]1接续上述引言,杨钟健实际将葛利普的脉动理论和奥斯朋人类起源于蒙古的猜想都归为所谓的“宠物理论”( Pet theory),意指他们都太偏执自己的理论而忽略了其客观性。杨钟健的批判虽带有意识形态的情绪,但将葛利普的脉动理论比作“宠物理论”却也不无合理性。
  
  现在来看,正如舒克特和孙云铸所评论的那样,葛利普虽具有百科全书式的古生物学和地层学知识,但他所创建的脉动理论及古生代地层新划分却因理想化而与实际有较大出入。这是该理论未能得以继续传承和发展的原因。至于在美国,有学者指出,葛利普的海平面升降和脉动理论并没有得到恰当的反应和发展,可能与他在美国没有学术继承人有关。[22]
  
  一个花絮,据葛利普夫人战时从曾长期担任协和医学院校长顾临( Roger S. Green) 处获得的一份重庆的时报( 1942 年11 月10 日) 记载,日本人出于对葛利普在脉动理论贡献的认可,给予他每月6 美元的资助。[50]此时,他应已被日本人囚禁于东交民巷的集中营,该消息的真实性存疑。即使属实,以他对日本人的憎恨,恐怕也不会接受。
  
  4 余论
  
  葛利普虽以古生物学和地层学见长,但其着眼点却在于整个地球的历史。因此,他在1913 年的《地层学原理》一书中即表达了通过地质纪录还原地球漫长历史的宏愿,并且采用海进海退来解释地层的沉积。他毕生均以此为目标,尤其是1920 年入华后,在综合中西方地质资料和各家之说的基础之上,于1933 年提出了脉动和极控理论,至1940 年以《年代的节律》一书进行全面的总结,系统地解释了整个地球之“沧桑”史。
  
  脉动和极控理论是20 世纪重要的地质学理论之一。脉动理论以丰富的古生物、地层知识,指出由于海底的升降及所造成的全球规律性的海进和海退,导致地层的规律性累积,阐释了沉积、侵蚀连续不断的循环思想,并对传统的地层分类作出新的调整。动力方面,葛利普采用了乔利地壳岩石因放射性产生热效应的理论,指出地球因此而具有驱动海进海退的“永动”能源。同时,葛利普在魏格纳大陆漂移说的基础上,提出大陆在地球自转离心力的驱动下绕极轴周期性移动的极控理论,“泛大陆”慢慢分裂成大陆碎块,最终呈现出现在的海陆格局; 并作为脉动理论的补充,说明规律沉积中的不规则性。
  
  即使以现在的海平面升降和板块构造学说而言,这亦不失为一个宏大而富有启发性的理论。但以实际情况而言,还是因太过理想主义而未能得到进一步的发展。正如孙云铸、舒克特等所指出的那样,葛利普单以规律性海进海退来解释地层的形成有失偏颇; 且葛氏诉诸“特设性”的星体来解释泛大陆的形成、将地球自转的离心力作为硅铝圈漂移的动力,以及假设生命来自地球之外,现均不被接受。然而,他通过脉动理论对世界地层的对比、硅铝圈绕极轴的漂移、大洋底部的热能转换在当时都是极具前瞻性的,他广阔的视野和创新精神仍是人类的宝贵财富,更不用说他在古生物学、地层学上的卓越贡献了。
  
  葛利普生前曾说过,他的脉动理论时人未必能理解,但30 年后必得世人之公认。[51]其自信可见一斑。这不由让人想起开普勒1619 年在其《世界的和谐》第五卷序言所说的: “……总之书是写成了,骰子已经掷下去了,人们是现在读它,还是将来子孙后代读它,这都无关紧要。既然上帝为了他的研究者已经等了6000 年,那就让它为读者等上100 年吧。”[52]两者之言论颇有异曲同工之处。此处开普勒兴奋溢于言表的正是他终生探索而得出的宇宙的秘密: “天体的运动只不过是某种永恒的复调音乐”.现在看来,开普勒最重要的贡献是他发现的行星运动三定律( 为牛顿提出万有引力定律铺平了道路) ,而其所谓的“世界和谐”仅具有一种形而上学的审美价值。葛利普也一样,他自认为最重要的脉动和极控理论很大程度上也是出于美学的信仰,如今也仅具有历史的意义,但他对理论的自觉追求及所作的思考仍具有鲜活的价值。
  
  葛利普曾指出,科学的历史分为思辨、实证、理性三个阶段。思辨即古代对自然的玄想,实证就是通过收集科学事实认识自然,最后的理性阶段则是通过广泛的科学事实提出科学理论。他还多次说过,科学不仅在于收集科学事实,更重要的是通过科学事实提出科学理论。具体到地质学,地质资料的积累固然重要,但对这些资料的分析进而解释地球的历史和各种地质现象是一项更重要的工作。[30,53]因此不难理解他为何更看重其脉动和极控理论。葛利普一生不仅皓首穷经积累世界各地的地质学知识,对科学理论的总结更是不遗余力。他所掌握的浩瀚的古生物、地层学知识令人惊叹,其老而弥坚的科学精神更让人钦佩。田奇 曾表示“他这种‘老而弥坚’、‘为学不倦’的精神,实值得我们十二万分的佩服! ”[16]胡适1937 年1 月9 日在参加葛利普67 岁生日宴会后在日记中称“此公半生残废,而努力作学问,至死方休,真是我们的模范! ”[54]可谓这个伟大学者的真实写照。

  参考文献

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原文出处:孙承晟.海进海退和大陆漂移之地球“沧桑”史——葛利普的脉动和极控理论[J].自然科学史研究,2015,34(04):470-486.
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