Альфред Лотар Вегенер ( / ˈ v eɪ ɡ ən ər / ; [1] немецкий: [ˈʔalfʁeːt ˈveːɡənɐ] ; [2] [3] 1 ноября 1880 — ноябрь 1930) — немецкий климатолог , геолог , геофизик , метеоролог и полярный исследователь. .
При жизни он был прежде всего известен своими достижениями в метеорологии и как пионер полярных исследований, но сегодня его больше всего помнят как создателя гипотезы дрейфа континентов , предположившего в 1912 году, что континенты медленно дрейфуют вокруг Земли (нем. Kontinentalverschiebung) . ).
Его гипотеза не была принята основной геологией до 1950-х годов, когда многочисленные открытия, такие как палеомагнетизм, обеспечили убедительное подтверждение дрейфа континентов и, таким образом, стали существенной основой для сегодняшней модели тектоники плит . [4] [5]
Вегенер участвовал в нескольких экспедициях в Гренландию для изучения циркуляции полярного воздуха до того, как было признано существование реактивного течения . Участники экспедиции провели множество метеорологических наблюдений, первыми перезимовали на ледяном щите внутренней Гренландии и первыми подняли керны льда на движущийся арктический ледник.
Альфред Вегенер родился в Берлине 1 ноября 1880 года и был младшим из пяти детей в семье Рихарда Вегенера и его жены Анны. Его отец был теологом и преподавателем классических языков в Иоахимстальской гимназии [6] и Берлинской гимназии цум Грауэн Клостер . В 1886 году его семья приобрела бывший особняк недалеко от Райнсберга , который они использовали в качестве дома для отдыха. [7]
Вегенер посещал школу в Кёльнской гимназии на Вальштрассе в Берлине, получив аттестат зрелости в 1899 году [6] и став лучшим в своем классе. [ нужна цитата ]
Вегенер изучал физику , метеорологию и астрономию в Университете Фридриха Вильгельма в Берлине, завершив два семестра экстерном в Гейдельберге и Инсбруке . Среди его учителей были Вильгельм Фёрстер по астрономии и Макс Планк по термодинамике. [8] [6]
С 1902 по 1903 годы во время учебы был ассистентом астрономической обсерватории Урания . Докторскую диссертацию на тему применения астрономических данных таблиц Альфонсина к современным вычислительным методам он завершил в 1905 году под руководством Юлиуса Баушингера и Вильгельма Фёрстера . [9] Несмотря на то, что Вегенер стал доктором астрономии, он всегда сохранял сильный интерес к развивающимся областям метеорологии и климатологии , и впоследствии его исследования были сосредоточены на этих дисциплинах.
В 1905 году Вегенер стал ассистентом в Аэронавтической обсерватории Линденберг недалеко от Бескова . Он работал там со своим братом Куртом , который также был учёным, интересовавшимся метеорологией и полярными исследованиями. Эти двое первыми начали использовать метеозонды для отслеживания воздушных масс. При подъеме на воздушном шаре, предпринятом для проведения метеорологических исследований и проверки метода небесной навигации с использованием квадранта особого типа («Либелленквадрант»), братья Вегенер установили новый рекорд непрерывного полета на воздушном шаре, оставаясь в воздухе 52,5 часа из 5–7 Апрель 1906 года. [10] Его наблюдения во время пребывания в Обсерватории внесли значительный вклад в область физики атмосферы . [6]
В том же 1906 году Вегенер принял участие в первой из своих четырех экспедиций в Гренландию, позже посчитав этот опыт решающим поворотным моментом в своей жизни. Датскую экспедицию возглавил датчанин Людвиг Милиус-Эриксен , и ей было поручено изучить последнюю неизвестную часть северо-восточного побережья Гренландии. Во время экспедиции Вегенер построил первую метеорологическую станцию в Гренландии недалеко от Данмарксхавна , где запускал воздушных змеев и привязные воздушные шары для проведения метеорологических измерений в арктической климатической зоне. Здесь же Вегенер впервые познакомился со смертью в ледяной пустыне, когда руководитель экспедиции и двое его коллег погибли во время исследовательского путешествия, предпринятого на ездовых собаках .
После возвращения в 1908 году и до Первой мировой войны Вегенер преподавал метеорологию, прикладную астрономию и космическую физику в Марбургском университете . Его студенты и коллеги в Марбурге особенно ценили его способность ясно и понятно объяснять даже сложные темы и результаты текущих исследований, не жертвуя при этом точностью. Его лекции легли в основу того, что должно было стать стандартным учебником по метеорологии, впервые написанным в 1909/1910 году: « Термодинамика атмосферы» (Термодинамика атмосферы), в который он включил многие результаты гренландской экспедиции.
6 января 1912 года он представил свое первое предложение о дрейфе континентов в лекции для Geologische Vereinigung (Геологической ассоциации) в Зенкенбергском музее во Франкфурте-на-Майне . Позже, в 1912 году, он обосновал свою теорию в длинной статье, состоящей из трёх частей [11] и кратком изложении. [12]
Планы новой гренландской экспедиции возникли из-за разочарования Вегенера и Йохана Петера Коха дезорганизацией и скудными научными результатами датской экспедиции . В новой датской экспедиции на Землю Королевы Луизы будут участвовать всего четыре человека, она состоится в 1912–1913 годах и возглавит Кох. [8]
После остановки в Исландии с целью покупки и испытания пони в качестве вьючных животных экспедиция прибыла в Данмарксхавн. Еще до начала путешествия по внутренним льдам экспедиция была практически уничтожена откалывающимся ледником . Кох сломал ногу, когда упал в расселину ледника, и несколько месяцев лечился в постели больного. Вегенер и Кох первыми перезимовали на внутреннем льду северо-восточной Гренландии. [13] Внутри своей хижины они пробурили бур на глубину 25 м с помощью шнека. Летом 1913 года команда пересекла внутренний лед, четыре участника экспедиции преодолели расстояние, вдвое превышающее расстояние, которое Фритьоф Нансен пересек через южную Гренландию в 1888 году. Всего в нескольких километрах от западно-гренландского поселения Кангерсуатсиак у небольшой команды закончилась еда, пока изо всех сил пытаясь найти путь через трудную местность, где образовался ледниковый период. Но в последний момент, после того как последний пони и собака были съедены, их подобрал во фьорде священнослужитель Упернавика , который как раз в это время находился в гостях в отдаленной общине.
Позже в 1913 году, после своего возвращения, Вегенер женился на Эльзе Кёппен, дочери своего бывшего учителя и наставника, метеоролога Владимира Кёппена . Молодая пара жила в Марбурге , где Вегенер возобновил преподавание в университете. Там родились две его старшие дочери, Хильда (1914–1936) и Софи («Кяте», 1918–2012). Их третья дочь Ханна Шарлотта («Лотте», 1920–1989) родилась в Гамбурге . Лотте в 1938 году выйдет замуж за известного австрийского альпиниста и авантюриста Генриха Харрера , а в 1939 году Кете выйдет замуж за Зигфрида Юберрайтера , австрийского нацистского гауляйтера Штирии . [14]
В качестве офицера запаса пехоты Вегенер был немедленно призван с началом Первой мировой войны в 1914 году. На фронте в Бельгии он участвовал в ожесточенных боях, но срок его службы продлился всего несколько месяцев: после двух ранений он был признан негодным к действительной службе и был признан непригодным к действительной службе. приписан к армейской метеослужбе. Эта деятельность требовала от него постоянных поездок между различными метеостанциями Германии, на Балканах , на Западном фронте и в Балтийском регионе .
Тем не менее, в 1915 году ему удалось завершить первую версию своего основного труда « Die Entstehung der Kontinente und Ozeane » («Происхождение континентов и океанов»). Его брат Курт заметил, что мотивацией Альфреда Вегенера было «восстановить связь между геофизикой, с одной стороны, и географией и геологией, с другой, которая полностью разорвалась из-за специализированного развития этих отраслей науки».
Однако интерес к этому небольшому изданию был низким, в том числе из-за хаоса военного времени. К концу войны Вегенер опубликовал почти 20 дополнительных метеорологических и геофизических работ, в которых неоднократно отправлялся на новые научные рубежи. В 1917 году он предпринял научное исследование метеорита Трейса .
В 1919 году Вегенер сменил Кеппена на посту главы метеорологического отдела Немецкой военно-морской обсерватории ( Deutsche Seewarte ) и переехал в Гамбург со своей женой и двумя дочерьми. [8] Кроме того, в 1921 году он был назначен старшим преподавателем нового Гамбургского университета . С 1919 по 1923 год Вегенер провел новаторскую работу по реконструкции климата прошлых эпох (теперь известную как « палеоклиматология »), в тесном сотрудничестве с Милютином Миланковичем , [15] опубликовав Die Klimate der Geologischen Vorzeit («Климат геологического прошлого»). вместе со своим тестем Владимиром Кеппеном в 1924 году. [16] В 1922 году вышло третье, полностью переработанное издание «Происхождения континентов и океанов», и началась дискуссия по его теории дрейфа континентов, сначала в Область немецкого языка, а затем и на международном уровне. Резкая критика была ответом большинства экспертов.
В 1924 году Вегенер был назначен на должность профессора метеорологии и геофизики в Граце , должность, которая была одновременно надежной и свободной от административных обязанностей. [8] Он сосредоточился на физике и оптике атмосферы, а также на изучении торнадо . К этому моменту он изучал торнадо в течение нескольких лет, опубликовав первую подробную европейскую климатологию торнадо в 1917 году. Он также постулировал структуры вихрей торнадо и процессы формирования . [17] Научная оценка его второй гренландской экспедиции (измерение льда, оптика атмосферы и т. д.) продолжалась до конца 1920-х годов.
В ноябре 1926 года Вегенер представил свою теорию дрейфа континентов на симпозиуме Американской ассоциации геологов-нефтяников в Нью-Йорке, снова получив отказ со стороны всех, кроме председателя. Три года спустя вышло четвертое и последнее расширенное издание «Происхождения материков и океанов».
В апреле – октябре 1929 года Вегенер отправился в свою третью экспедицию в Гренландию, которая заложила основу для Немецкой Гренландской экспедиции , которую он планировал возглавить в 1930–1931 годах.
Последняя экспедиция Вегенера в Гренландию состоялась в 1930 году. 14 участников под его руководством должны были создать три постоянные станции, с которых можно было бы измерять толщину ледникового покрова Гренландии и проводить круглогодичные наблюдения за погодой в Арктике. Они будут путешествовать по ледяной шапке на двух инновационных снегоходах с винтовым приводом , а также на пони и собачьих упряжках. Вегенер чувствовал личную ответственность за успех экспедиции, поскольку правительство Германии выделило 120 000 долларов (1,5 миллиона долларов в долларах 2007 года). Успех зависел от того, чтобы из Западного лагеря в Эйсмитте («середина льда», также известная как Центральная станция) было перевезено достаточно продовольствия, чтобы там могли перезимовать двое мужчин, и это было фактором, повлиявшим на решение, которое привело к его смерти. Из-за поздней оттепели экспедиция отстала от графика на шесть недель, и когда лето закончилось, люди в Эйсмитте отправили сообщение, что у них недостаточно топлива и поэтому они вернутся 20 октября.
24 сентября, хотя указатели маршрута к тому времени были почти полностью засыпаны снегом, Вегенер вместе с тринадцатью гренландцами и своим метеорологом Фрицем Лёве отправился снабжать лагерь на собачьих упряжках. Во время путешествия температура достигла -60 °C (-76 °F), а пальцы ног Лёве настолько обморожены, что их пришлось ампутировать перочинным ножом без анестезии. Двенадцать гренландцев вернулись в Западный лагерь. 19 октября оставшиеся три члена экспедиции достигли Эйсмитте .
Член экспедиции Йоханнес Георги подсчитал, что в Эйсмитте припасов хватило только на троих , поэтому Вегенер и 27-летний уроженец Гренландии Расмус Виллумсен взяли две собачьи упряжки и направились в Западный лагерь. (Позже Георгий обнаружил, что он недооценил запасы и что Вегенер и Виллумсен могли перезимовать в Айсмитте. [8] ) Они не брали еды для собак и убивали их одну за другой, чтобы кормить остальных, пока они не смогли управлять только одними санями. . Пока Виллумсен катался на санях, Вегенеру пришлось воспользоваться лыжами, но до лагеря они так и не добрались. Вегенер умер в своей палатке примерно в 90 милях от Айсмитте и был поспешно похоронен, застряв в снегу. Виллумсен возобновил свое путешествие, но больше его никто не видел. Шесть месяцев спустя, 12 мая 1931 года, были обнаружены лыжи Вегенера. Члены экспедиции построили во льду и снегу мавзолей в форме пирамиды , а тело Альфреда Вегенера было предано земле. Вегенеру было 50 лет, он был заядлым курильщиком, и считалось, что он умер от сердечной недостаточности, вызванной перенапряжением . Курт Вегенер взял на себя руководство экспедицией в июле, согласно заранее подготовленному плану на такой случай. [8] [18] [19]
Вегенер впервые задумался об этой идее, заметив, что различные большие территории Земли почти сходятся друг с другом, как мозаика. Континентальный шельф Америки тесно связан с Африкой и Европой. Антарктида, Австралия, Индия и Мадагаскар подходят к оконечности Южной Африки. Но Вегенер опубликовал свою идею только после прочтения статьи в 1911 году, в которой критиковалась распространенная гипотеза о том, что сухопутный мост когда-то соединял Европу и Америку, на том основании, что это противоречит изостазии . [20] Основным интересом Вегенера была метеорология, и он хотел присоединиться к датско-гренландской экспедиции, запланированной на середину 1912 года. Он представил свою гипотезу дрейфа континентов 6 января 1912 года. Он проанализировал обе стороны Атлантического океана на предмет типа горных пород, геологических структур и окаменелостей. Он заметил, что между совпадающими сторонами континентов существует значительное сходство, особенно в ископаемых растениях .
С 1912 года Вегенер публично выступал за существование «континентального дрейфа», утверждая, что все континенты когда-то были объединены в единый массив суши и с тех пор разошлись. Он предположил, что механизмами, вызывающими дрейф, могли быть центробежная сила вращения Земли (« Полфлюхт ») или астрономическая прецессия . Вегенер также размышлял о расширении морского дна и роли срединно-океанических хребтов , заявляя, что «Срединно-Атлантический хребет… зона, в которой дно Атлантического океана, продолжая расширяться, постоянно разрывается и освобождает пространство». для свежей, относительно жидкой и горячей симы , [поднимающейся] из глубины». [21] Однако он не преследовал эти идеи в своих более поздних работах.
В 1915 году в первом издании своей книги « Die Entstehung der Kontinente und Ozeane» , написанной на немецком языке, [22] Вегенер собрал доказательства из различных областей, чтобы выдвинуть теорию о том, что когда-то существовал гигантский континент, который он назвал « Урконтинент ». « [23] (по-немецки «первичный континент», аналог греческого « Пангея », [24] означает «Все земли» или «Вся Земля»). Расширенные издания 1920-х годов представили дополнительные доказательства. (Первое английское издание было опубликовано в 1924 году под названием « Происхождение континентов и океанов» — перевод третьего немецкого издания 1922 года.) Последнее немецкое издание, опубликованное в 1929 году, выявило важное наблюдение о том, что более мелкие океаны геологически моложе. Он не был переведен на английский язык до 1962 года. [22]
В своей работе Вегенер представил большое количество наблюдательных данных в поддержку дрейфа континентов, но механизм оставался проблемой, отчасти потому, что оценка Вегенером скорости движения континентов, 250 см/год, была слишком высокой. [25] (Принятая в настоящее время скорость отделения Америки от Европы и Африки составляет около 2,5 см/год.) [26]
Хотя его идеи привлекли нескольких первых сторонников, таких как Александр Дю Туа из Южной Африки, Артур Холмс в Англии [27] и Милутин Миланкович в Сербии, для которых теория дрейфа континентов была предпосылкой для исследования полярных блужданий, [28] [ 29 ] Первоначально гипотеза была встречена со скептицизмом со стороны геологов, которые считали Вегенера аутсайдером и сопротивлялись переменам. [27] Немецкий геолог Макс Земпер написал критику теории, кульминацией которой стало издевательство над Вегенером: [30]
"...так что можно лишь просить о соблюдении необходимой дистанции и просьбе прекратить в будущем чтить геологию, а посещать специализированные районы, над воротами которых до сих пор забыли написать: "О святой Святой Флориан, пощади" этот дом, подожги других!» (Макс Семпер, 1917)
Тем не менее, выдающийся швейцарский геолог Эмиль Арган поддержал теорию Вегенера в своей инаугурационной речи на Международном геологическом конгрессе 1922 года. [8]
Единственное американское издание работы Вегенера, опубликованное в 1925 году, было написано в «догматическом стиле, который часто является результатом немецких переводов». [27] В 1926 году по инициативе Виллема ван дер Грахта Американская ассоциация геологов-нефтяников организовала симпозиум по гипотезе дрейфа континентов. [31] [8] Оппоненты, как и лейпцигерский геолог Франц Коссмат , утверждали, что океаническая кора слишком тверда, чтобы континенты могли «просто прорваться сквозь нее».
По крайней мере, с 1910 года Вегенер представлял, что континенты когда-то сходились вместе не на нынешней береговой линии, а на 200 м ниже нее , на уровне континентальных шельфов , где они хорошо сочетаются. [27] Одной из причин, по которой идеи Вегенера изначально не были приняты, было неправильное понимание того, что он предполагал, что континенты располагались вдоль нынешней береговой линии. [27] Чарльз Шухерт прокомментировал:
В течение этого огромного времени [раскола Пангеи] морские волны постоянно обрушивались на Африку и Бразилию, и во многих местах реки приносили в океан большое количество эродированного материала, однако везде, как говорят, географические береговые линии сохранились. практически не изменился! По-видимому, для Вегенера не имеет значения, насколько тверды или мягки породы этих береговых линий, каковы их геологические структуры, которые могут способствовать или замедлять наземную или морскую эрозию, как часто береговые линии были подняты или понижены и насколько далеко простиралась пенепланация. продолжалось в каждый период континентальной стабильности. Более того, уровень моря сам по себе не был постоянным, особенно во время плейстоцена, когда земли были покрыты миллионами квадратных миль льда, образовавшегося из воды, вытянутой из океанов. В экваториальных регионах этот уровень колебался трижды в течение плейстоцена, и в каждый период накопления льда уровень моря опускался примерно на 250 футов [75 м]. [ нужна цитата ]
Вегенер присутствовал на этой лекции, но не предпринял никаких попыток защитить свою работу, возможно, из-за недостаточного владения английским языком.
В 1943 году Джордж Гейлорд Симпсон написал резкую критику этой теории (а также конкурирующей теории затонувших сухопутных мостов) и обосновал идею о том, что сходство флоры и фауны между континентами лучше всего можно объяснить тем, что они являются фиксированными массивами суши. которые со временем соединялись и разъединялись периодическими наводнениями - теория, известная как перманентизм. [32] Александр дю Туа написал ответ на это в следующем году. [33]
Альфреда Вегенера ошибочно называли гением-одиночкой, чья теория дрейфа континентов встречала широкое неприятие вплоть до его смерти. Фактически основные положения теории получили широкое признание европейских исследователей уже в 1920-е годы, и споры велись в основном о конкретных деталях. Однако для принятия теории в Северной Америке потребовалось больше времени. [8]
В начале 1950-х годов новая наука палеомагнетизм , впервые разработанная в Кембриджском университете С.К. Ранкорном и в Имперском колледже П.М.С. Блэкеттом, вскоре начала давать данные в пользу теории Вегенера. К началу 1953 года образцы, взятые из Индии, показали, что страна ранее находилась в южном полушарии, как и предсказывал Вегенер. К 1959 году теория имела достаточно подтверждающих данных, и мнения начали меняться, особенно в Соединенном Королевстве, где в 1964 году Королевское общество провело симпозиум по этому вопросу. [34]
В 1960-е годы произошло несколько важных событий в геологии, в частности, открытие зон распространения морского дна и зон Вадати-Беньоффа , и это привело к быстрому возрождению гипотезы дрейфа континентов в форме ее прямого потомка, теории тектоники плит . Карты геоморфологии океанского дна, созданные Мари Тарп в сотрудничестве с Брюсом Хизеном, стали важным вкладом в начавшуюся смену парадигмы . Вегенер был тогда признан отцом-основателем одной из крупнейших научных революций 20-го века.
С появлением в 1993 году системы глобального позиционирования (GPS) стало возможным напрямую измерять дрейф континентов. [35]
Институт полярных и морских исследований Альфреда Вегенера в Бремерхафене , Германия, был основан в 1980 году к столетнему юбилею Вегенера. Он вручает медаль Вегенера его имени. [36] Кратер Вегенер на Луне и кратер Вегенер на Марсе, а также астероид 29227 Вегенер , полуостров Вегенер в Восточной Гренландии и полуостров, где он погиб, в Западной Гренландии недалеко от Умманнака, 71°12′ с.ш. 51°50 ′ W / 71,200 ° с.ш. 51,833 ° з.д. / 71,200; -51,833 , названы в его честь. [37]
Европейский союз геонаук спонсирует медаль Альфреда Вегенера и почетное членство «для ученых, которые достигли исключительного международного авторитета в области наук об атмосфере, гидрологии или океане, определяемых в самом широком смысле, за их заслуги и научные достижения». [38]
