Đầu thế kỷ hai mươi, nhà khoa học người Đức Alfred Wegener cho rằng các lục địa từng dính liền thành một khối lớn rồi trôi dạt ra xa nhau. Ông có nhiều bằng chứng thuyết phục, nhưng không giải thích được lực nào đủ mạnh để đẩy cả một lục địa, nên phần lớn giới địa chất bác bỏ ông. Phải tới giữa thế kỷ, khi con người vẽ được bản đồ đáy đại dương, lời giải mới lộ ra và ông được minh oan sau khi đã mất.
Chào bạn, đây là Nhà Khoa Học. Nhìn bản đồ thế giới, gần như đứa trẻ nào cũng để ý bờ biển Nam Mỹ và châu Phi trông như hai mảnh ghép. Tập này kể về người đã dám nói điều đó là thật, và vì sao một ý tưởng đúng lại mất nửa thế kỷ mới được chấp nhận.
Bằng chứng của Wegener
Wegener không phải là nhà địa chất mà là nhà khí tượng học, người từng tham gia các chuyến thám hiểm Greenland.
Bằng chứng thứ nhất là hình dạng: bờ biển phía đông Nam Mỹ và bờ tây châu Phi khớp nhau đáng kinh ngạc, nhất là khi ghép theo rìa thềm lục địa chứ không theo đường bờ hiện nay.
Bằng chứng thứ hai là hoá thạch. Người ta tìm thấy hoá thạch của cùng một loài bò sát nhỏ sống ở nước ngọt và của cùng một loài cây cổ ở những lục địa hiện cách nhau cả đại dương. Loài bò sát đó không thể bơi qua biển rộng, còn hạt của loài cây kia khó vượt đại dương.
Bằng chứng thứ ba là đá và khí hậu cổ: các lớp đá, dãy núi cổ ở hai bờ đại dương nối tiếp nhau như những dòng chữ bị xé đôi trên một tờ báo. Dấu vết băng hà cổ lại xuất hiện ở những vùng nay là nhiệt đới. Wegener gom tất cả lại và đề xuất rằng từng có một siêu lục địa, ông gọi là Pangaea, nghĩa là toàn bộ đất liền.
Vì sao ông bị chê cười?
Lý do lớn nhất là ông không có cơ chế thuyết phục. Wegener đề xuất rằng lục địa cày qua đáy đại dương như tàu phá băng, do lực quay của Trái Đất và lực thuỷ triều. Các nhà vật lý tính toán và chỉ ra những lực đó quá yếu, còn đá đáy đại dương quá cứng để lục địa cày qua.
Nhiều nhà địa chất khi đó cũng có lời giải thích khác cho các bằng chứng của ông. Để giải thích hoá thạch giống nhau, họ đề xuất những cây cầu đất liền từng nối các lục địa rồi chìm xuống biển. Lời giải đó nghe có vẻ gượng, nhưng không đòi hỏi phải lật đổ cả ngành.
Còn có yếu tố con người. Wegener là người ngoài ngành, dám đề xuất một ý tưởng làm đảo lộn mọi thứ giới địa chất tin.
Tuy vậy, cũng cần công bằng: việc giới khoa học đòi một cơ chế là điều hợp lý. Một ý tưởng có bằng chứng gợi ý nhưng không có cơ chế thì nên được xem là giả thuyết thú vị, chứ chưa phải sự thật đã chắc. Điều đáng tiếc là nhiều người đã gạt nó đi thay vì tiếp tục tìm kiếm.
Wegener mất trên băng
Wegener tiếp tục bảo vệ ý tưởng của mình và bổ sung bằng chứng qua nhiều lần tái bản cuốn sách. Nhưng ông không sống để thấy nó được chấp nhận.
Trong một chuyến thám hiểm Greenland, ông lên đường mang tiếp tế cho một trạm nghiên cứu nằm sâu trên sông băng, trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt. Trên đường quay về, ông qua đời giữa băng tuyết. Thi thể ông được tìm thấy vài tháng sau.
Một số nhà địa chất vẫn giữ và phát triển ý tưởng của ông trong những thập kỷ tiếp theo, trong đó có những người đề xuất rằng dòng đối lưu chậm trong lớp đá nóng bên dưới vỏ Trái Đất có thể là lực đẩy. Nhưng ý tưởng vẫn nằm ngoài dòng chính.
Người khởi xướng đã mất, trong khi bằng chứng mới đang lặng lẽ tích tụ.
Bản đồ đáy biển mở ra lời giải
Sau Chiến tranh thế giới thứ hai, công nghệ đo độ sâu bằng sóng âm cho phép vẽ bản đồ đáy đại dương chi tiết lần đầu tiên. Nhà vẽ bản đồ Marie Tharp, làm việc cùng Bruce Heezen, đã dựng từ số liệu đo độ sâu một bức tranh đáy Đại Tây Dương, và thấy một dãy núi ngầm chạy dọc giữa đại dương với một thung lũng nứt ở giữa.
Rồi người ta đo từ tính của đá đáy biển. Từ trường Trái Đất đảo chiều nhiều lần trong lịch sử, và đá núi lửa khi nguội ghi lại chiều từ trường lúc đó. Hai bên sống núi giữa đại dương có những dải từ tính đối xứng nhau như hai trang của một cuốn sổ mở.
Lời giải hiện ra: đá nóng dâng lên ở sống núi, tạo thành đáy biển mới, rồi dạt ra hai bên. Đáy biển liên tục được sinh ra ở giữa và chìm xuống ở những rãnh sâu tại rìa đại dương. Lục địa không cày qua đáy biển, mà nằm trên những mảng lớn cùng di chuyển.
Tới cuối những năm sáu mươi, thuyết kiến tạo mảng ra đời và nhanh chóng được chấp nhận rộng rãi. Wegener đúng về hiện tượng, sai về cơ chế, và cơ chế đúng thì hay hơn điều ông tưởng tượng.
Việt Nam trên bản đồ các mảng
Ngày nay các mảng được đo trực tiếp bằng vệ tinh định vị: chúng di chuyển vài phân mỗi năm, như mình đã kể ở tập về động đất.
Việt Nam nằm trên mảng Á Âu, trong một vùng chịu ảnh hưởng từ va chạm đó. Nhiều đứt gãy ở miền Bắc, như hệ thống đứt gãy dọc sông Hồng, được các nhà địa chất liên hệ với chuyển động của các khối vỏ Trái Đất trong khu vực suốt hàng chục triệu năm.
Câu chuyện Wegener nhắc mình hai điều. Người ngoài ngành đôi khi thấy điều người trong ngành bỏ lỡ. Và một ý tưởng có bằng chứng mạnh mà chưa có cơ chế không nên bị vứt đi, mà nên được đặt lên bàn chờ thêm dữ liệu.
Lần tới trải bánh tráng phơi trên nia, thấy hai mảnh vỡ ghép khít nhau, bạn có thể nghĩ tới Nam Mỹ và châu Phi. Có ý tưởng nào của bạn đang bị chê cười chỉ vì bạn chưa giải thích được vì sao nó đúng không?
Câu hỏi thường gặp
Pangaea tồn tại khi nào?
Siêu lục địa Pangaea được cho là tồn tại cách đây khoảng ba trăm tới hai trăm triệu năm, rồi bắt đầu tách ra. Trước Pangaea còn có những siêu lục địa khác trong lịch sử Trái Đất.
Các lục địa có còn di chuyển không?
Có. Các mảng kiến tạo vẫn di chuyển vài phân mỗi năm và được đo trực tiếp bằng vệ tinh. Đại Tây Dương đang rộng dần ra, còn một số vùng đang va vào nhau tạo núi và động đất.
Kiến tạo mảng khác trôi dạt lục địa thế nào?
Trôi dạt lục địa là ý tưởng lục địa di chuyển, còn kiến tạo mảng là lý thuyết đầy đủ hơn, giải thích rằng cả vỏ Trái Đất chia thành các mảng gồm cả lục địa lẫn đáy đại dương, di chuyển nhờ các quá trình bên trong Trái Đất.
Marie Tharp là ai?
Bà là nhà địa chất và vẽ bản đồ người Mỹ, người đã dựng bản đồ đáy đại dương cho thấy sống núi giữa Đại Tây Dương và thung lũng nứt ở giữa. Đóng góp của bà trong thời gian dài ít được ghi nhận xứng đáng.
Vì sao từ trường Trái Đất đảo chiều?
Từ trường sinh ra từ chuyển động của kim loại lỏng trong lõi ngoài Trái Đất, và dòng chuyển động này đôi khi thay đổi làm từ trường đảo chiều. Cơ chế chi tiết vẫn đang được nghiên cứu, và các lần đảo chiều không theo chu kỳ đều đặn.
