آلفرد وگنر و معمای حرکت قارهها
چه کسی بود این آلفرد وگنر؟
آلفرد لوثار وگنر در اول نوامبر 1880 در برلین آلمان به دنیا آمد. اگرچه او در رشته ستارهشناسی تحصیل کرد، اما علاقه اصلیاش به هواشناسی و ژئوفیزیک بود. او حتی چندین سفر اکتشافی به گرینلند برای مطالعه آبوهوای قطب انجام داد. همین کنجکاوی و مشاهده دقیق طبیعت بود که ذهن او را به سمت یک پرسش بزرگ هدایت کرد: چرا شکل برخی قارهها اینقدر به هم میخورد؟
نظریه جابهجایی قارهها از کجا آمد؟
داستان از آنجا شروع شد که وگنر، مانند بسیاری قبل از خود، به نقشه جهان نگاه کرد و متوجه شباهت خیرهکننده حاشیه غربی آفریقا و حاشیه شرقی آمریکای جنوبی شد؛ انگار دو تکه از یک پازل هستند. اما او فراتر رفت. او با بررسی لبه واقعی قارهها، یعنی لبه فلات قاره، نشان داد که این دو قاره حتی بهتر از آنچه در نقشه میبینیم، در هم چفت میشوند. این مشاهده ساده، جرقه اولیه نظریه او بود.
وگنر در سال 1912 ایده خود را مطرح و در کتابی در سال 1915 به نام «خاستگاه قارهها و اقیانوسها» بهطور کامل شرح داد. او معتقد بود حدود 200 تا 270 میلیون سال پیش، تمام خشکیهای زمین بخشی از یک ابرقاره غولآسا به نام پانگهآ[1] بودند. به مرور زمان، این ابرقاره شکسته شد و تکههای آن، که همان قارههای امروزی هستند، به آرامی از هم دور شدند.
| شاهد | توضیح | مثال ملموس |
|---|---|---|
| شباهت شکل سواحل | همخوانی خطوط ساحل قارههایی مانند آفریقا و آمریکای جنوبی مانند تکههای پازل. | بریدن یک شکل از کاغذ و سپس چیدن دوباره تکههای آن. |
| فسیلهای یکسان | یافت شدن فسیلهای گونههای خشکی یا آب شیرین یکسان در قارههای جدا. | مثل پیدا شدن قطعات یک بازی سازهای در دو اتاق جدا که نشان میدهد قبلاً یک اتاق بودهاند. |
| سنگها و کوههای مشابه | تشابه ساختارهای زمینشناسی و رشتهکوهها در سوی دیگر اقیانوسها. | مانند دو سر یک نوار چسب که پس از بریده شدن، هنوز الگوی روی آنها منطبق است. |
| آثار یخچالهای باستانی | وجود رد یخچالهای قدیمی در مناطقی که امروز گرم هستند (مثل هند و آفریقا). | پیدا کردن لباس زمستانی در کمد در فصل تابستان! این نشان میدهد آنجا زمانی سرد بوده. |
چرا دانشمندان قبولش نداشتند؟ نقطه ضعف بزرگ
با وجود شواهد جالب، نظریه وگنر برای دههها مورد تمسخر و رد بسیاری از دانشمندان قرار گرفت. بزرگترین ایراد و نقطه ضعف او این بود که نمیتوانست به درستی توضیح دهد چه نیروی عظیمی میتواند قارههای سنگین را جابهجا کند.
دانشمندان آن زمان به درستی میپرسیدند: «قارهها چگونه میتوانند روی بستر سخت و محکم اقیانوسها بلغزند؟» وگنر پاسخی محکم برای این سوال نداشت. همچنین، او یک هواشناس بود، نه یک زمینشناس حرفهای، و این موضوع باعث میشد بعضی به تخصص او در این زمینه شک کنند.
از ایدهای مسخره تا نظریهای انقلابی: تکامل نظریه
وگنر در نوامبر 1930 در حین یک سفر به گرینلند درگذشت، بیآنکه شاهد پذیرش ایدههایش باشد. اما داستان به پایان نرسید. حدود سه دهه بعد، با پیشرفت فناوری، شواهد جدیدی از کف اقیانوسها به دست آمد که معمای نیروی محرکه را حل کرد.
دانشمندان دریافتند که پوسته زمین یکپارچه نیست، بلکه از چندین ورقه[2] سنگی بزرگ تشکیل شده است. در زیر این ورقهها، لایهای نیمهمذاب به نام گوشته وجود دارد که به دلیل حرارت مرکز زمین، جریانهای همرفتی بسیار کندی در آن ایجاد میشود. این جریانها، مانند حرکت آرام آب در حال جوش در یک قابلمه، ورقههای بالایی را به حرکت درمیآورند.
امروزه، ایده اصلی وگنر در قالب نظریه جامعتر و کاملتری به نام زمینساخت ورقهای[3] پذیرفته شده است. این نظریه نه تنها حرکت قارهها، بلکه دلیل به وجود آمدن کوهها، زمینلرزهها و آتشفشانها را نیز توضیح میدهد.
قارهها هم اکنون در حال حرکت هستند!
شاید فکر کنید این جابهجایی فقط در گذشتههای دور اتفاق افتاده است. اما حقیقت این است که قارهها هماکنون نیز در حرکت هستند، فقط آنقدر کند که ما مستقیماً آن را احساس نمیکنیم. سرعت حرکت آنها تقریباً برابر با سرعت رشد ناخنهای دست شماست، یعنی حدود 2.5 سانتیمتر در سال.
مثال ملموس: اقیانوس اطلس هر سال کمی پهنتر میشود، زیرا ورقه آمریکای شمالی و ورقه اوراسیا در حال دور شدن از هم هستند. در نقطه مقابل، اقیانوس آرام در حال کوچک شدن است. در آفریقا نیز یک شکاف بزرگ به نام دره بزرگ شکاف در حال ایجاد است و قاره آفریقا به آرامی در حال تقسیم به دو قسمت است. پس زمین زیر پای ما، سیارهای زنده و پویاست!
سوالات متداول و اشتباهات رایج
پاسخ: حرکت قارهها بسیار کند و تدریجی است. زمینلرزهها زمانی رخ میدهند که این حرکت به صورت ناگهانی و با آزادسازی انرژی در مرزهای ورقهها اتفاق بیفتد. در مناطقی که ورقهها به آرامی از هم دور یا به هم میلغزند، زمینلرزههای شدید کمتری داریم.
پاسخ: خیر. ایده شباهت سواحل و حتی جدا شدن قارهها پیش از او نیز توسط افراد دیگری مانند آبراهام اورتلیوس در قرن شانزدهم مطرح شده بود. اما ارزش کار وگنر در این بود که او برای اولین بار همه شواهد مختلف (سنگشناسی، فسیلشناسی، آبوهوای باستانی) را مانند تکههای پازل کنار هم چید و یک نظریه جامع ارائه داد.
پاسخ: خیر، این یک برداشت اشتباه است. ایده اصلی وگنر مبنی بر حرکت قارهها و وجود ابرقاره پانگهآ کاملاً درست بود و امروزه تایید شده است. آنچه رد شد، توضیح او برای علت این حرکت (نیروی جزر و مد و چرخش زمین) بود. مانند این است که کسی بگوید «خورشید هر روز طلوع میکند» (درست)، اما علت آن را «چرخیدن خورشید به دور زمین» (نادرست) بداند. بخش درست نظریه او پایهای برای کشف بزرگتر شد.
پاورقی
[1]پانگهآ (Pangaea): نام ابرقاره کهن، به معنای «همه خشکیها» در زبان یونانی.
[2]ورقه (Plate): صفحات بزرگ و سخت از سنگکره زمین که بر روی لایهای نرمتر (سستکره) حرکت میکنند.
[3]زمینساخت ورقهای (Plate Tectonics): نظریه علمی که حرکت ورقههای سنگکره زمین و پدیدههای مرتبط مانند زمینلرزه و آتشفشان را توضیح میدهد.
