Hipoteza Wegenera

Każdy z nas widział na mapie uderzające dopasowanie do siebie linii brzegowych poszczególnych kontynentów oraz części tego samego kontynentu do siebie. Na przykład Ameryka Południowa pasuje do Afryki, Nowa Gwinea do północnej Australii czy Skandynawia do Danii. Od 17-tego wieku wielu uczonych zwracało na to uwagę. Pierwszym z nich był Francis Bacon, a jego spostrzeżenie pochodzi z roku 1620. Niektórzy nawet sugerowali, że kontynenty dawniej stanowiły jedność. Na przykład P. Placet już w 1668 roku uważał, że Europa i Ameryka Północna stanowiły kiedyś jedną całość. W 1763 roku M.W. Łomonosow wypowiedział opinię, że wszystkie istniejące dziś lądy stanowią fragmenty dawniej istniejącego jednego lądu. Na początku 19-tego wieku niemiecki uczony, A. Humboldt szczegółowo analizował podobieństwo linii brzegowej Ameryki Południowej i Afryki. W rezultacie uznał, że kontynenty po dzisiejszych stronach Oceanu Atlantyckiego zostały rozdzielone jakby rzeką, która coraz bardziej rozszerzała swoje brzegi. Naszych Czytelników może zainteresować fakt, że w 1858 roku (nawiasem mówiąc, rok przed opublikowaniem głównego dzieła Darwina) Antonio Snider-Pellegrini uznał, że odsunięcie się Ameryki od Europy zostało spowodowane przez biblijny potop. Snider wskazywał na podobieństwo skamieniałych roślin okresu karbońskiego w Europie i Ameryce Północnej (patrz rysunek przedstawiający według Snidera, jak były rozmieszczone kontynenty i oceany ok. 300 mln lat temu).

W 1912 roku niemiecki meteorolog, Alfred Wegener, ogłosił rozbudowaną i popartą wieloma argumentami teorię, wedle której wszystkie kontynenty były niegdyś złączone. ^[1] Stanowiły one superkontynent, jedyny na całej Ziemi, zwany Pangeą. Pangea otoczona była ze wszystkich stron też jedynym na całej Ziemi praoceanem o nazwie Panthalassa. Pangea w pewnym momencie rozpadła się na części, które pod wpływem różnych sił zaczęły dryfować w różnych kierunkach. Wegener wymieniał dwie siły: polflucht (ucieczka od biegunów), siła odśrodkowa wynikająca z ruchu wirowego Ziemi, który spychał kontynenty (części Pangei) na południe, oraz westdrift (dryf zachodni), siły będące skutkiem wzajemnego oddziaływania grawitacyjnego między Ziemią a Słońcem i Księżycem, działające na linii wschód-zachód. Rezultatem działania polfluchtu miały być równoleżnikowo położone łańcuchy górskie jak Alpy, Karpaty czy Himalaje, natomiast skutkiem westdriftu jest oddalenie się Ameryk od Europy i Afryki, a więc Andy, Kordyliery, ale i Atlantyk. Wprawdzie niektóre łańcuchy górskie przebiegają w innych kierunkach niż północ-południe i wschód-zachód, ale Wegener tłumaczył to tym, że w przeszłości oś obrotu Ziemi, a więc i położenie biegunów się zmieniało, a tym samym zmieniał się kierunek dryfu kontynentów.

Wegener nie przekonał współczesnych co do przyczyn dryfu kontynentów i przez pewien czas jego hipoteza nie przyjęła się w świecie nauki. Wskazywano zwłaszcza na to, że siły, jakie podawał Wegener, istniały rzeczywiście, ale są zbyt małe, by umożliwić ruch kontynentów. Jednak pewne odkrycia geologiczne spowodowały, że hipoteza dryfu kontynentalnego została przyjęta na nowo, przy czym połączono ją z innym mechanizmem. Uznano, że kontynenty są najwyżej położonymi częściami wielkich kier litosfery, czyli najbardziej zewnętrznej warstwy Ziemi (litosfera obejmuje skorupę ziemską i przyklejoną do niej część płaszcza). Owe kry litosfery znajdują się w ciągłym ruchu, aczkolwiek bardzo wolnym, co sprawia, że jest on niewidoczny w krótkim okresie czasu. Jak wiadomo, środek Ziemi jest niezwykle rozgrzany i w stanie ciekłym. "Paliwem" dla środka Ziemi jest naturalny rozpad pierwiastków promieniotwórczych, z którym wiąże się uwalnianie sporych ilości energii. Ta energia musi jakoś wydobywać się ze środka Ziemi. W rezultacie powstają tzw. prądy konwekcyjne, unoszące część rozgrzanego i stopionego płaszcza ku górze. Podobne zjawisko, tylko na skalę dużo mniejszą, każdy z nas widział w garnku gotującej się zupy, gdzie w miejscach najbardziej ogrzanych zupa wznosi się ku górze, a opada na dno w miejscach chłodniejszych. Teorię prądów konwekcyjnych, nowego mechanizmu dla dryfu kontynentów, zgłosił Artur Holmes, profesor Uniwersytetu w Edynburgu, w 1931 roku.

Prądy wznoszące występują pod tzw. ryftami śródoceanicznymi. Są to głębokie rowy o szerokości ok. 50 km i głębokości 1-2 km. W ryftach przyrasta skorupa oceaniczna, skały są tam młodsze, występują zjawiska wulkaniczne i trzęsienia ziemi. Jeżeli gdzieś skorupa oceaniczna przyrasta, to gdzie indziej musi być wchłaniana i niszczona. Są to strefy subdukcji, gdzie jedna płyta wpełza pod drugą.

Oprócz idei Pangei i Panthalassy istnieje też alternatywna hipoteza Alexa du Toit z Afryki Południowej, który w 1937 roku stwierdził, że pierwotnie istniał nie jeden, a dwa prakontynenty. Według niego na północnej półkuli znajdowała się Laurazja (połączone dzisiejsze kontynenty Północnej Ameryki, Europy oraz Azji bez Półwyspu Indyjskiego i Półwyspu Arabskiego). Natomiast na południowej półkuli znajdować się miała Gondwana (czyli Ameryka Południowa, Afryka, oba wspomniane wyżej półwyspy, Australia i Antarktyda). Ocean znajdujący się między tymi prakontynentami nazwano Oceanem Tetydy. Obie hipotezy, Wegenera i du Toit, nie są sprzeczne. Można je pogodzić przyjmując, że w górnym paleozoiku Pangea rozpadła się na Laurazję na północy i Gondwanę na południu, a począwszy od triasu miało następować pękanie Laurazji i Gondwany oraz stopniowe odsuwanie się od siebie poszczególnych bloków kontynentalnych.

Hipoteza Wegenera odrzucana w pierwszej połowie XX wieku, w drugiej została powszechnie przyjęta i jest obecnie nauczana nawet w szkołach podstawowych. Na jej rzecz zebrano cały szereg argumentów z bardzo różnych dziedzin nauki: geologii, paleontologii, paleomagnetyzmu, paleoklimatologii itd. ^[2] Decydującym czynnikiem było powstanie tzw. tektoniki płyt w początkach lat sześćdziesiątych (H.H. Hess i R.S. Dietz). Hipotezę Wegenera modyfikowano w rozmaity sposób, najbardziej znane modyfikacje mówią o pióropuszach ciepła i plamach gorąca, a niektórzy uczeni nadal mocno się jej sprzeciwiają.

Hipoteza ekspansji Ziemi

Spośród przeciwników wyróżnić można, ze względu na oryginalność, zwolenników rozszerzania się Ziemi. ^[3] Możliwość taką rozważał jeszcze w latach trzydziestych XX wieku fizyk brytyjski, P.A.M. Dirac. W 1956 roku przedstawił ją S.W. Carey, a najbardziej całościowo opracował ją Bruce Heezen, wybitny oceanolog. Według tej koncepcji promień Ziemi stale rośnie i to jest powodem pękania litosfery. Kontynenty oddalają się od siebie, ale nie wskutek ich poziomego przesuwania się. Istnieją ryfty, bo materia z głębi Ziemi w miejscach pęknięć wydobywa się na powierzchnię, ale nie ma stref subdukcji. Koncepcję tę wspiera kilka znaczących faktów. Oto niektóre z nich.

• W rejonie Afryki znajdą się trzy ryfty nie przedzielone ani jedną strefą subdukcji. Znaczy to, że materia z głębi Ziemi wszędzie wypływa, a nigdzie nie opada. W środku Afryki otwiera się też nowy ryft (rejon jeziora Tanganika), co nie powinno mieć miejsca, skoro ryfty na wschód i na zachód od Afryki "ściskają" ją.

• Jeśli istniała Panthalassa, to dno Pacyfiku, dzisiejszej pozostałości po Panthalassie, powinno być najstarsze w porównaniu z dnami innych oceanów, np. Atlantyku. A nie jest.

• I wreszcie jeśli się porówna kopalną faunę i florę wschodniej Azji i Ameryki Północnej sprzed ponad 200 mln lat, gdy miał istnieć jeden prakontynent Pangea, to się okazuje, że są one bardzo podobne. Tak jakby się wówczas stykały. A powinny bardzo się różnić, gdyż stanowiły przeciwne krańce Pangei.

Koncepcja ekspansji Ziemi ma jednak nie tylko zalety, ale i kilka słabych punktów. Nie wiadomo, po pierwsze, dlaczego Ziemia miałaby się rozszerzać. Niektórzy fizycy postulowali zmienność stałej grawitacji. ^[4] Jeśli maleje z upływem czasu, to powoduje to "puchnięcie" wszystkich ciał niebieskich, w tym Ziemi. Inni twierdzą, że w jądrze Ziemi panuje takie ciśnienie, że składa się ono z samych jąder atomowych, bez powłok elektronowych. Stopniowe powstawanie pełnych atomów w pobliżu jądra mogłoby być przyczyną rozszerzania się Ziemi. Żadne z tych wyjaśnień nie spotyka się z entuzjastycznym przyjęciem wśród uczonych.

Inny słaby punkt teorii ekspansji może szczególnie zainteresować naszych Czytelników. Otóż gdyby Ziemia od 200 mln lat stopniowo się rozszerzała (200 mln lat liczą sobie najstarsze fragmenty skorupy ziemskiej), to woda obecnych oceanów i mórz musiałaby zmieścić się na znacznie mniejszej powierzchni. Obliczono, że średnia głębokość oceanów musiałaby wówczas wynosić ok. 6 km. Takiego rezultatu nie potwierdzają dane geologiczne. Jedynym rozsądnym wyjściem dla zwolenników tej teorii jest przyjęcie, że na dawnej Ziemi oceanów po prostu... nie było. Owszem, woda była, ale w małych ilościach. Skąd więc wzięła się woda dzisiejszych oceanów? Tu zwolennicy rozszerzania się Ziemi ratują się dalszymi hipotezami. Mówią, że może pojawiła się wskutek "pocenia się" Ziemi (z kraterów wulkanów wydobywają się czasami spore ilości pary wodnej) albo może pochodzi z Kosmosu (sporo hałasu ostatnio było z hipotezą, że wody oceanów pochodzą z meteorów lodowych spadających na Ziemię).

Kreacjonistów hipoteza ekspansji Ziemi może szczególnie zainteresować, gdyż znają oni odpowiedź na pytanie "skąd wzięła się obecna obfitość wody na Ziemi?" Wzięła się ona, oczywiście, z potopu Noego. Szkopuł w tym, że tekst biblijny, z którego wiemy o potopie Noego, sugeruje, iż miał on miejsce nie tak dawno, jak by tego chcieli zwolennicy ekspansji Ziemi (gdyby chcieli uciec się do tego typu odpowiedzi na wspomniane pytanie). Nie ma jednak wątpliwości, że dyluwialistów (zwolenników Potopu) i zwolenników ekspansji Ziemi różnią jedynie daty wydarzeń, o których mówią. Biblia wspomina nie tylko o Potopie, ale także — jak się wydaje — pękaniu skorupy ziemskiej i tworzeniu się osobnych kontynentów: "Heberowi znowu urodzili się dwaj synowie; imię jednego Faleg [Peleg], gdyż za dni jego rozdzieliła się ziemia" (Ks. Rodz. 10:25; Biblia Wujka). ^[5]

O relacji Biblia-nauka raz jeszcze

Stałym utrapieniem biblijnie zorientowanych chrześcijan są niezgodności tekstów biblijnych z nauką. Należy jednak zauważyć, że o ile tekst biblijny jest niezmienny, to nauka stale ewoluuje, a nawet podlega gwałtownym rewolucjom. Nie wzywam do lekceważenia rozbieżności między nauką a Biblią, ani do lekceważenia danych naukowych. Należy je traktować poważnie. Ale warto zauważyć, że już niejednokrotnie jakaś wydawałoby się nie do pogodzenia rozbieżność tego rodzaju znikła wskutek rozwoju samej nauki. Współczesna nauka mówi o początku Wszechświata, a nawet o jego pojawieniu się z niczego, co było nie do pomyślenia dla nauki 19-wiecznej. Na łamach tego czasopisma dokumentujemy (to prawda, że ze względu na słabość polskiej organizacji kreacjonistycznej — fragmentarycznie) postępy nauki, podważające coraz bardziej ewolucjonistyczny, niebiblijny obraz powstania życia i jego różnych form. O zniknięciu rozbieżności między chrześcijaństwem a nauką w sprawie genezy religii pisaliśmy w jednym z dawniejszych numerów Na Początku... ^[6] Koncepcję ekspansji Ziemi można uznać za kolejne zbliżenie naukowego i biblijnego obrazu świata. Można ją też uznać za koncepcję, którą można twórczo wzbogacić inspirując się biblijnym tekstem (chodzi o rozwiązanie problemu, skąd się wzięła woda). Trzeba jednak pamiętać, że póki co, koncepcja ekspansji Ziemi nie jest powszechnie przyjęta i jest traktowana raczej jako karkołomna konstrukcja myślowa.

Warto też zwrócić uwagę, że tradycyjna koncepcja tektoniki płyt kontynentalnych również nie jest odległa od biblijnego obrazu historii Ziemi. Jeden z najwybitniejszych teoretyków prądów konwekcyjnych w płaszczu Ziemi, dr John Baumgardner, geofizyk z Los Alamos National Laboratory, jest kreacjonistą młodej Ziemi i wierzy w Potop Noego. Na temat konwekcji w płaszczu Ziemi opublikował on w 1996 roku artykuł w czołowym czasopiśmie naukowym świata, Nature. Dwa lata wcześniej na dużej konferencji geofizycznej przedstawił referat, z którego wynikało, że płyty geologiczne pokrywające Ziemię mogły kiedyś poruszać się tysiące razy szybciej, niż obecnie. Jeśli się chce utrzymać biblijną skalę czasu i pogląd, że dryf kontynentów zachodził podczas i wskutek potopu Noego, to kontynenty musiały się poruszać szybciej, niż się to powszechnie przyjmuje. Zdaniem Baumgardnera dzisiejsze tempo dryfu kontynentów jest tylko marną pozostałością pierwotnego tempa, które stopniowo zostało wyhamowane. Według niego pierwotnie kontynenty oddalały się od siebie z prędkością nie przekraczającą prędkości samochodu w ruchu miejskim. Baumgardner jest autorem programu komputerowego Terra, modelującego konwekcję geofizyczną w płaszczu Ziemi. Program ten jest powodem, dla którego Baumgardnera uważa się za wybitnego w skali światowej eksperta od procesów odpowiedzialnych za działalność wulkaniczną, trzęsienia ziemi i ruch płyt kontynentalnych. ^[7] W modelu tym bardzo łatwo da się odtworzyć ogólnoświatowy Potop Noego, daje się tylko na wejściu odmienne dane. ^[8]

Te odmienne dane wejściowe nie są znowu tak arbitralne, jak można by sądzić. Istnieją pewne fakty, które wskazują, że koncepcja szybkiego dryfu kontynentów ma sens. Badania mięczaków, które żyły w okolicach Grenlandii w okresie trzeciorzędu oraz porównanie systemu przepływu energii w różnych ekosystemach morskich (w tropikach, strefie umiarkowanej i polarnej) doprowadziły do stwierdzenia niezgodności obserwowanych dziś procesów z ich skamieniałymi śladami z dalekiej przeszłości. Prof. Gotfried Hopner Petersen z Uniwersytetu w Kopenhadze odkrył na północnej Grenlandii liczne dowody istnienia tropikalnego morza szelfowego we wczesnym trzeciorzędzie. Są to złoża węgla, ropy naftowej, pozostałości raf koralowych i typowo tropikalnych zespołów fauny morskiej. Podobne ślady odkryto na Spitsbergenie i na innych obszarach arktycznych. Na pierwszy rzut oka nie powinno to być dziwne, gdyż wskutek ruchu płyt skorupy ziemskiej Grenlandia w erze mezozoicznej leżała o wiele dalej na południe niż obecnie, mianowicie nad ciepłym i płytkim Morzem Tetydy. Znaleziska Petersena powstały jednak we wczesnym trzeciorzędzie, a wówczas tereny te znajdowały się na 70-80 stopniu szerokości geograficznej północnej, czyli w obszarze typowego polarnego oświetlenia. A więc w czasie nocy polarnej na Grenlandii rosły tropikalne dżungle. Jak to możliwe? Poza tym znajdowane dziś z tamtego okresu osady morskie świadczą o tzw. pelagicznym przepływie energii, charakteryzującym się poziomym kierunkiem wskutek niemal równomiernej codziennej dostawy energii słonecznej. Ale skoro światło docierało tam w półrocznych, a nie półdobowych cyklach, to było to po prostu niemożliwe.

Żyjące w kredzie w temperaturze +15 ^oC grenlandzkie formy subtropikalne miały aż kilkadziesiąt milionów lat na wytworzenie w gruncie rzeczy niezbyt skomplikowanych przystosowań potrzebnych do przetrwania w coraz chłodniejszej wodzie (w plejstocenie jej temperatura wynosiła +2 ^oC). Jednak Arktyki nie skolonizowały przystosowane do nowych warunków formy subtropikalne. Pojawiły się zamiast nich gatunki typowo arktyczne. Tak, jakby formy subtropikalne nie miały tych kilkudziesięciu milionów lat potrzebnych do przystosowania się. Tak, jakby Grenlandia bardzo szybko znalazła się na swoim nowym miejscu.

Autor artykułu, z którego zaczerpnąłem informacje o odkryciach Petersena, ^[9] pisze na zakończenie następująco: "Jak pogodzić te fakty z aktualizmem — podstawowym założeniem paleontologii, a w dużym stopniu także ewolucjonizmu [! — M.P.] — że obserwowane dziś procesy zachodziły również w przeszłości według tych samych reguł?" I kończy: "Zagadka pozostaje do rozwiązania". Oczywiście, pozostaje do rozwiązania, bo żaden rozsądnie dziś myślący uczony nie zaryzykuje naukowego samobójstwa, odwołując się publicznie do potopu Noego. Ale potraktowany poważnie opis biblijny sugeruje, że przed Potopem na Ziemi panował dużo cieplejszy klimat, nawet na szerokościach podarktycznych. Proces zmiany klimatu wywołany przez Potop trwał względnie krótko, nie pozwalając formom subtropikalnym na przekształcenie się i przystosowanie do nowych warunków.

Jeżeli nauka i Biblia różnią się swoimi opiniami, to nie musimy zmieniać rozumienia Biblii, ani poddawać jej w wątpliwość. Twierdzenia naukowe są rezultatem najdoskonalszego naturalnego sposobu poznawania świata. Jednak nie można zapominać, że są one też omylne, hipotetyczne, zmienne, czasami zaskakująco zmienne. "Wiele dziś ogólnie uznawanych hipotez było niegdyś traktowanych z przymrużeniem oka", pisze słusznie Włodzimierz Mizerski, autor książki, z której korzystałem przygotowując ten artykuł. ^[10] Gdy spojrzymy na osiągnięcia nauki w ostatnich 200 latach, to możemy zauważyć stałe zbliżanie się obrazu naukowego i obrazu biblijnego. Nauka nigdy nie wypowiedziała swego ostatniego słowa. Rozwój nauki nie ma granicy. Dlatego nauka nie może stanowić dobrej podstawy, by wątpić w tekst biblijny. ^[11] Jeśli wierzymy, że Biblia jest Słowem Boga, to kolejne sukcesy nauki powinny podbudowywać naszą wiarę, że obraz świata rysowany przez Biblię z czasem pokryje się z tym, co mówią uczeni, a przynajmniej będzie się do niego zbliżał.

Mieczysław  Pajewski

Przypisy

^** Refleksje po lekturze artykułu Marka W. Lorenca i Pawła P. Zagożdżona, Garnek wrzącej zupy, Wiedza i Życie grudzień 2000, s. 18-23.

^[1] Die Entstehung der Kontinente und Ozeane. We wspomnianym artykule Lorenca i Zagożdżona podana jest błędna data ogłoszenia hipotezy Wegenera — 1929 r. (s. 18).

^[2] Ich popularne omówienie por. w książce Włodzimierza Mizerskiego, Kontynenty w ruchu, Iskry, Warszawa 1986.

^[3] Patrz James Maxlow, Global Expansion Tectonics. Exponential Earth Expansion from the Pre-Jurassic to the Present, oraz Expanding Earth Bibliography i The Expanded Earth.

^[4] Por. H. Bondi, Kosmologia, PWN, Warszawa 1965, s. 214-230; Irena Szumilewicz, Pojęcie prawa w koncepcji filozoficznej Henri Poincarégo, w: Władysław Krajewski (red.), Pojęcie prawa nauki a konwencjonalizm początku XX wieku, Zakład Narodowy imienia Ossolińskich, Wydawnictwo Polskiej Akademii Nauk, Wrocław — Warszawa — Kraków — Gdańsk 1972, s. 99 [52-101].

^[5] Inne rozumienie tego fragmentu por. w artykule Johna D. Morrisa, What Happened in the "Days of Peleg"?, Acts & Facts October 1993, vol. 22, No. 10, Back to Genesis No. 58 (tłum. polskie: Co się stało "za dni Pelega"?, ten numer, s. 53-55).

^[6] Por. Don Richardson, Naukowcy z dziwnymi teoriami, Na Początku... luty 1999, nr 2 (113), s. 34-52; Mieczysław Pajewski, Wilhelma Schmidta teoria monoteizmu pierwotnego jako przykład falsyfikujący Oświeceniową doktrynę rugowania Boga przez rozwój nauki, Na Początku... luty 1999, nr 2 (113), s. 52-57.

^[7] Por. Chandler Burr, The geophysics of God. A scientist embraces plate tectonics — and Noah's flood, U.S. News & World Report, June 16, 1997, s. 55-58; Carl Wieland and Don Batten, Probing the earth's deep places. Interview with Plate Tectonics Expert Dr John Baumgardner, Creation Ex Nihilo, June-August 1997, vol. 19 (3), s. 40-43; How a Supercontinent Went to Pieces, New Scientist, 1993, January 16, s. 19.

^[8] Por. też Kazimierz Jodkowski, Metodologiczne aspekty kontrowersji ewolucjonizm-kreacjonizm, Realizm. Racjonalność. Relatywizm t. 35, Wyd. UMCS, Lublin 1998, s. 242-243.

^[9] Jan Marcin Węsławski, Oceany zimne, oceany ciepłe, Wiedza i Życie 1997, nr 1, s. 34-36.

^[10] Por. Mizerski, Kontynenty w ruchu..., s. 161.

^[11] Łatwo zauważyć, że zajmuję stanowisko krańcowo przeciwne do opinii tych myślicieli chrześcijańskich, którzy postulują nową metaforyczną interpretację tego tekstu biblijnego, który znalazł się w konflikcie z ustaleniami nauki: "ilekroć zaistnieje konflikt pomiędzy dosłowną interpretacja jakiegoś tekstu biblijnego a prawdą dotyczącą przyrody, udowodnioną przy pomocy wiarygodnych argumentów, chrześcijanin powinien poddać tekst biblijny reinterpretacji metaforycznej" (Ernan McMullin, Ewolucja i stworzenie, Ośrodek Badań Interdyscyplinarnych przy Wydziale Filozofii Papieskiej Akademii Teologicznej, Kraków 1990, s. 2). Podobną postawę zajmuje Michał Heller (Nowa fizyka i nowa teologia, Biblos, Tarnów 1992). Jednak w nauce nie istnieje nic takiego jak "prawda udowodniona przy pomocy wiarygodnych argumentów".

Źródło: Na Początku... styczeń-marzec 2001, nr 1-3 (138-140), s. 41-53.