Презентація АЛЬФРЕД ВЕГЕНЕР ТА ТЕОРІЯ ДРЕЙФУ КОНТИНЕНТІВ

АЛЬФРЕД ВЕГЕНЕРТа теорія ДРЕЙФУ КОНТИНЕНТІВ

Хто такий Альфред лотар Вегенер?Вегенер був солдатом німецької армії, професором метеорології та першокласним мандрівником. Незвичайне його життя чітко поділяється на дві половини. Перша — дитинство, час навчання у гімназії та університеті. Це період з 1880 по 1904 рік. У 1899 році вісімнадцятирічний Альфред Вегенер, син берлінського вченого та священника, закінчивши гімназію з кращим атестатом у класі, легко вступив до Берлінського університету. І однокурсники, і вчителі згадують про нього як про винятково здібного і старанного студента.

Вищу освіту Вегенер отримав, навчаючись у Берлінському університеті та пройшовши, згідно з вимогами німецької вищої школи того часу, по одному семестру у Гейдельберзькому та Інсбруцькому університетах. Його інтереси – астрономія, метеорологія, фізика атмосфери, математика – у руслі основних його устремлінь. Але також — геологія та ботаніка, які послужили йому гарну службу при розробці концепції дрейфу. І ще історія філософії та культури, історія природознавства.

Спочатку вибрана ним спеціальність — астроном. І хоча написану ним працю про рухи планет високо оцінили спеціалісти, найбільшим захопленням стала метеорологія. Особливо в цьому плані його цікавив острів Гренландія, тому у вільний час він займався підготовкою до полярних експедицій — робив великі лижні переходи, захопився ковзанярським спортом та конструював повітряні кулі та змії (адже саме за їх допомогою він збирався вивчати верхні шари атмосфери).

Друга половина життя Вегенера - з 1904 по 1930 рік. Це лише 26 років. Але ж яких!По-перше, він викладав і викладав із захопленням у Марбурзькому та Гамбурзькому університетах (Німеччина), в останні шість років був професором університету міста Грац (Австрія). В Австрію Вегенер був змушений переселитися через те, що консервативне товариство німецьких університетів не хотіло приймати до своїх рядів на правах ординарного — тобто штатного — професора, дослідника з надто широкими науковими інтересами, які виходили за межі спеціалізації тієї чи іншої кафедри. На кафедру географії Фрейбурзького університету, наприклад, він не пройшов через його "фізичний ухил".

По-друге, наука. Дослідження, відкриття, новаторські концепції в різних областях. Гіпотеза дрейфу континентів, над якою Вегенер продовжував працювати до кінця життя, - четверте видання його книги, значно перероблене відповідно до новітніх даних науки, вийшло за рік до його загибелі. Гіпотеза формування оболонок планет земної групи під впливом метеоритів. У Марбурзі Вегенер був свідком падіння досить великого метеориту. Його наближення до Землі супроводжувалося яскравим спалахом та вибухами в атмосфері, було видно на величезній території. Вегенеру вдалося розрахувати місце ймовірного падіння уламків метеориту, де один із них — вагою 64 кілограми! - І був знайдений. Після цього вчений зацікавився роллю метеоритів у формуванні поверхні планет.

По-третє, про головну, мабуть, для Вегенера науку — про метеорологію. Нею він займався все життя, з дитячих років, коли почав перші спостереження за хмарами. Вінцем цих занять стали дві фундаментальні праці, створені разом із братом Куртом, - "Термодинаміка атмосфери" та "Лекції з фізики атмосфери". Свого часу вони були помітним явищем у науці. На початку століття не було радіозондів, які повідомляли б на Землю показання приладів, що фіксують дані про стан атмосфери у її нижніх та верхніх шарах. А ці дані були потрібні вченим. І Вегенер захоплюється польотами на аеростатах, які досить ризиковані в ті роки. Він здійснив чотири польоти. 1906 року з братом Куртом вони поставили рекорд тривалості польоту на аеростаті — 52 з половиною години.

І, нарешті, Гренландія. Давня мрія Вегенера, що стала потім дійсністю і врешті-решт його крижаною усипальницею. Гренландія приваблювала Вегенера як загадкова полярна область — країна, у яку прагнув ще зі студентських часів через її особливу роль у формуванні погоди над Північною Атлантикою та в Європі. Холод, вогкість, нещадні вітри, темрява полярної ночі — все це не заважало Вегенеру вести регулярні метеоспостереження, запускати в небо повітряні змії з приладами та аерозонди. Тричі Вегенер вирушав в експедиції до Гренландії, і тричі вони були пов'язані зі смертельним ризиком. У першій експедиції Вегенера 1907 року загинув її начальник — полярний дослідник Людвіг Мюліус-Еріксен. У другій Вегенер та його товариші опинилися на волосину від смерті, - обвалився край гігантського льодовика, і багатотонні уламки ледь не завалили табір експедиції. Вегенер загинув у 1930 році, будучи начальником своєї третьої експедиції. Засоби життєзабезпечення і на початку століття, і в тридцяті роки були дуже примітивними, а природа гігантського острова — незмінно сувора і безжальна.

В останній експедиції Вегенера все складалося негаразд. Пізня весна. Затримка на шість тижнів із висадкою та організацією базового табору. Вихід з ладу аеросаней, на які покладалися великі надії. Затримка з обладнанням дослідницької станції у центрі льодовикового щита. Обмеженість закинутих туди на собаках продовольства та пального. Загроза того, що залишившись без продуктів та пального, двоє зимівників підуть зі станції на базу в розпал полярної ночі — на лижах, без собак, 400 кілометрів по п'ятдесятиградусному морозі!Вегенер відчував величезну тривогу за своїх товаришів. Він був упевнений у собі і кинувся їм на допомогу. Ескімоси, що його супроводжували, — дві партії, одна за одною — відмовилися йти з ним.

Вегенер пішов уперед разом із гренландцем Расмусом Віллумсеном. Вони дійшли. Вони зробили свою справу – подали товаришам руку допомоги. Але залишатися на станції всім п'ятьом не було можливості знову-таки через обмежений запас продовольства та пального.І Вегенер із Расмусом рушили в останню путь. Весною наступного року товариші знайшли тіло Вегенера. Вірний Расмус уклав його в спальний мішок, накрив хутряною шубою. Расмус забрав щоденник Вегенера, його записники, деякі особисті речі й пішов далі — на захід, до бази. Він не дійшов до рятувальної партії всього три-чотири переходи, про це свідчать сліди його ночівель. Тіло його не знайдено. Над могилою Вегенера, спорудженою в товщі льодовика, застромлені його лижі і встановлений хрест із труб для буріння льоду.

Вегенерівська Теорія дрейфу материкових плит. У січні 1912 року на засіданні Німецької геологічної асоціації Альфред Вегенер прочитав лекцію, присвячену теорії руху літосферних плит.Історію головного відкриття Вегенера часто викладають у вигляді легенди, подібної до сюжетів про яблуко Ньютона або чайника Уатта: мовляв, подивився якось людина на глобус і помітив, що якщо подумки зрушити впритул Африку і Південну Америку, то узбережжя Бразилії ідеально впишеться в Гвінеї. Звідси, мовляв, усе й пішло. За словами самого Вегенера, для нього все справді почалося з погляду на глобус. Але він був далеко не першим: дивний географічний факт помітили практично відразу після появи більш-менш достовірних глобусів і карт світу.

До початку ХХ століття в теоретичній геології давно вже панувала так звана контракційна теорія, згідно з якою спочатку гаряча Земля, поступово остигаючи, зменшувалася в обсязі, і таким чином формувалися складки на її поверхні (подібно до того, як зморщуються висихаючи яблуко або гриб). Ідея, що континенти можуть рухатися, виглядала так само архаїчно, як твердження, що Земля плоска. У тогочасній науковій літературі вона мало обговорювалася.

І до Вегенера багато палеонтологів відзначали подібність мезозойських та ще більш древніх флор та фаун Південної Америки, Африки та Австралії. Для пояснення було висунуто ідею «мостів» — сухопутних перемичок, які колись сполучали сучасні материки, а пізніше опустилися під воду. Але якщо древні істоти могли потрапляти з континенту на континент «мостами», чому однакові й гірські породи обох берегах океану? Коли у січні 1912 року у Франкфурті відкрився з'їзд Німецького геологічного товариства, Вегенер, який уже більше року збирав матеріали для своєї теорії, не втримався від спокуси представити її таким авторитетним зборам. І вперше у житті зазнав повного провалу.

Його слухачів можна зрозуміти. Людина, яка ніколи не працювала в їх науці і не вчилася їй, пропонує переглянути її основи. Насправді це «нове слово» виявляється переспівом гіпотез, давно відомих усім, хто в курсі справи, і так само давно визнаних неспроможними. Будь-яка нормальна людина відразу зрозуміла б: те, що він вважав своїм блискучим здогадом, не просто помилка, а помилка банальна, вже зроблена багатьма до нього, виправлена та забута. Будь-який, але тільки не Вегенер. Звичайно, ним рухала і неймовірна впертість, і зачеплене самолюбство відмінника, що вперше в житті помилився. Але був інший мотив. Ну добре, припустимо, він — лише самовпевнений невіглас, який погано знає історію питання. А як бути із фактами? Їх критики так і не пояснили.

У 1915 році він випускає 94-сторінкову брошуру зі скромною назвою «Походження континентів та океанів». Ідея руху материків у ній аргументована безліччю фактів. І йдеться вже не лише про Африку та Південну Америку: згідно з Вегенером, усі сучасні материки — уламки гігантського суперконтиненту Пангея, який колись об'єднував всю земну сушу. Вихід цієї книжки ознаменував народження теорії дрейфу континентів у повному сенсі цього терміну. Якби Вегенер не написав її — скажімо, загинувши в експедиції 1912–1913 років чи на фронті, — він би так і залишився не фундатором геотектоніки, а лише одним із її численних предтеч. До речі, у своїй книзі Вегенер віддав належне всім, хто прийшов до ідеї руху материків раніше за нього.

Докази а. Вегенера. Першим доказом Вегенера було те, що берегові лінії деяких континентів поєднуються, як шматочки головоломки. Люди помітили подібність у берегових лініях Південної Америки та Африки на перших картах світу, а деякі припускали, що континенти були розірвані на частини . Антоніо Снайдер-Пеллегріні провів попередню роботу з поділу континенту та узгодження скам'янілостей у 1858 році. Те, що Вегенер зробив по-іншому, - це синтезування великої кількості даних в одному місці. Він використовував справжні краї материків, спираючись на форми континентальних шельфів. Це призвело до кращої відповідності, ніж попередні зусилля, які простежували існуючі берегові лінії .

Вегенер також зібрав докази, порівнюючи подібні скелі, гори, скам'янілості та льодовикові утворення через океани. Наприклад, скам'янілості примітивної водної рептилії Мезозавра були знайдені на окремих берегових лініях Африки і Південної Америки. Скам'янілості іншої рептилії, лістрозавра, були знайдені в Африці, Індії та Антарктиді. Він зазначив, що ці істоти, що живуть на суші, не могли плавати через весь океан. Більше підтримки теорія дрейфу континентів отримала через нові дивовижні докази того, що льодовики колись існували в зазвичай дуже теплих районах на півдні Африки, Індії, Австралії та Аравії. Ці кліматичні аномалії не могли бути пояснені наземними мостами.

Вегенеру довелося провести поглиблені дослідження наземного палеомагнетизму. Ці дослідження послужили основою для сучасної теорії тектоніки плит. Це правда, що Альфред Вегенер зміг розробити теорію, за допомогою якої континенти можуть рухатися. Однак він не мав переконливого пояснення щодо того, яка сила здатна їх рухати. Слідом за своїми попередниками він намагається придумати якийсь механізм, що поєднував обертання Землі та приливних сил: мовляв, через останні зовнішня тверда оболонка планети весь час відстає в обертанні від рідкого шару, що лежить під нею… Але Вегенер і сам розуміє, наскільки це непереконливо.

Сучасна історія теорії тектоніки літосферних плит. Потрібен був час, щоб теорія дрейфу материків зарекомендувала себе, зокрема, тому що Вегенеру не вдавалося знайти пояснення геологічного процесу, який викликає цей дрейф. Гіпотеза континентального дрейфу протягом ХХ століття трансформувалась у цілісну «Теорію тектоніки літосферних плит» або «Теорію організації геологічної будови Землі», яка дозволяє глибоко та однозначно зрозуміти принципи роботи «головного геологічного двигуна» нашої планети, завдяки якому пояснюються усі спостережувані найпотужніші ендогенні та екзогенні процеси, що не має подібних собі, якісних альтернатив.

У 1947 році дослідники почали використовувати адаптацію SONAR для відображення регіону посеред Атлантичного океану з погано зрозумілими топографічними та тепловими властивостями. Використовуючи цю інформацію, Брюс Хізен та Марі Тарп створили першу детальну карту дна океану, щоб виявити Серединно-атлантичний хребет, базальтовий гірський хребет, що охоплює довжину Атлантичного океану, з хімією гірських порід та розмірами на відміну від гір, знайдених на континентах.

Інтерес до напівзабутої теорії Вегенера прокинувся в середині 1950-х років, після перших спроб буріння океанського дна, про геологічну будову якого наука досі не мала достовірних даних. Незабаром з'ясувалося, що на дні океанів взагалі немає порід, старших за 150 мільйонів років, хоча на суші вже були відомі породи віком у мільярди років. Причому вік океанської кори чітко визначався місцем розташування: чим ближче до берегів, тим старше.

Ще більш дивовижні результати принесли дослідження палеомагнетизму: виявилося, що в геологічному минулому напрямок на магнітний полюс був зовсім іншим, ніж зараз. Але найдивніше було те, то це те, що в породах одного віку, знайдених на різних континентах, вектори намагніченості вказували на різне положення полюса (хоча в межах одного континенту їх напрями були узгодженими). Пояснити подібне явище можна було тільки тим, що в давнину материки змінювали своє становище як до полюса, так і один до одного.

Нарешті в 1960-і роки для вирішення приватного завдання — пояснення розподілу по планеті глибокофокусних і дрібнофокусних землетрусів — було запропоновано модель літосферних плит, що виявила дивовижну схожість з теорією Альфреда Вегенера. Це призвело до об'єднання обох теорій та перетворення їх на панівну концепцію геології.

Дякую за увагу! ©Світлана Маєвська