美国科考船资源管理器1960年拖着磁力计绘制海底磁场图。来源:美国国家海洋和大气管理局

到1912年德国地球物理学家阿尔弗雷德·魏格纳提出大陆漂移理论时，古生物学家们早已接受了这样一种观点，即现在分离的大陆之间过去的联系解释了相似的化石和岩层在这些大陆上的传播。地质学家也知道阿尔卑斯的岩石板块在造山过程中被移动了数百公里。

但是，关于大陆运动的争论直到20世纪60年代才形成共识，当时在冷战的推动下，地球物理研究的急剧扩张，提供了重新开始并最终解决争论的证据。

一项有影响力的研究发表了1在自然50年前的这周英国地质学家弗雷德里克·维恩(Frederick Vine)和德拉蒙德·马修斯(Drummond Matthews)将海洋基岩中交变磁场极性的条纹解释为海底扩张将大陆分开的证据。人们很快接受了地壳大运动的现实，最终形成了板块构造理论。

在观点和证据的缓慢融合中，板块构造的历史为今天关于人类引起的气候变化的辩论提供了教训。尽管科学一直在发展，我们的注意力也被吸引到研究前沿的争议上，但“共识”知识的稳定核心为决策提供了最佳基础。

地幔对流

魏格纳之所以引人注目，是因为他的解决方案与我们现在接受的解决方案很接近，也因为我们的个人主义文化鼓励我们寻找英雄来表扬，寻找离散的事件来庆祝。但他并不是唯一一个试图解释化石和岩层共性的人。在英语世界中，发展大陆尺度地壳运动理论的两个最重要的参与者是南非野外地质学家亚历山大·杜·托伊特和英国地质年代学家亚瑟·霍姆斯。

杜托伊特在他1937年出版的同名著作中阐述了这一情况我们流浪的大陆(奥利弗和博伊德)他充当了全球地质学家的票据交换所，他们给他寄来地图、岩石和化石。霍尔姆斯与爱尔兰地球化学家约翰·乔利(John Joly)合作，提出地壳运动是由放射性及其散发的热量驱动的，主张地幔对流是一种消散放射性产生的热量和驱动大陆漂移的手段2．福尔摩斯1944年的教科书物理地质学原理(Thomas Nelson & Sons)是许多学生对这门学科的介绍。

海洋岩石的年龄随着距离山脊(地壳形成的地方)的距离而增加(红色到紫色，0 - 2.8亿年)，揭示了海底的扩张。图源:ELLIOT LIM/CIRES/NOAA/NATL地球物理学。分的数据。

荷兰测地学家菲利克斯·维宁·迈内斯(Felix Vening Meinesz)参加了讨论，他曾在上世纪30年代在印度尼西亚群岛工作，并与美国地质学家哈里·赫斯(Harry Hess)和莫里斯·尤因(Maurice Ewing)一起在加勒比海工作。迈内斯发现，在海洋最深处的一些区域，地球的引力场比正常情况下要弱，他解释说，低密度地壳被下降的对流拉入地幔，并与赫斯讨论了这些想法。

第二次世界大战期间，赫斯加入了美国海军，在太平洋战场作战。战争结束后，他没有立即回到构造学说，但其他人做了，包括以布莱克特(P. M. S. Blackett)和基思·朗科恩(Keith Runcorn)为首的几位英国地球物理学家。为了了解地球磁场的起源，他们发现磁性矿物在地质历史的不同时期指向不同的方向，就好像两极的位置发生了变化一样。在意识到这些“明显的极地漫游路径”可以用大陆的运动来解释之后，赫斯重新回到了这个话题。

海洋传播

赫斯认为，上升的地幔对流单元会把它们上方的洋底分开，增加大陆两侧的分离。他的同事罗伯特·迪茨将这一观点命名为“海床扩张”。3.，解释了旧的地质观测和新的地球物理观测，但它并没有立即获得支持。这将需要进一步的地磁信息。

布莱克特是一位反对核扩散的社会主义者，战后他转而研究地磁，以远离军事工作4．但是军事方面的考虑——尤其是原子时代潜艇作战的需求——推动了对海底的地球物理探索，导致了20世纪50年代末海底磁条的发现。

条纹是一个惊喜。在这一发现的报告中，海洋学家罗纳德·梅森和亚瑟·拉夫承认，他们不知道如何解释这一发现。其他人则没有那么困难。维恩和马修斯，以及加拿大地球物理学家劳伦斯·莫雷，各自都有同样的想法。如果海底正在扩张，那么磁条是可以预料到的:在大洋中脊形成的岩石将会受到地球磁场的影响，随着磁场周期性地逆转，磁极会发生交替。

说海洋在变宽是一回事，把它与全球地壳运动联系起来是另一回事。包括坦尼娅·阿特沃特(Tanya Atwater)和玛丽·萨普(Marie Tharp)等女性在内的二十多名科学家做了创造我们所知的板块构造理论的关键工作，解释了全球的大陆漂移、火山活动、地震活动和热流5．

20多名科学家做了创造板块构造理论的关键工作。

1965年，加拿大地质学家图佐·威尔逊提出了一种“转换”断层，以适应海洋中脊周围不断扩张的海底，这一观点得到了美国地震学家林恩·赛克斯的证实。其他地震学家证明，在深海海沟中，地壳板块确实被推入地幔，地球物理学家研究出这些地壳“板块”是如何移动的，以及它们与大陆地质特征的关系。

Vine和Matthews的工作是20世纪地球科学发展的一个更大的故事的一部分，这是由于第二次世界大战后技术的改进和更大的政府支持。当时几乎所有的地震和海洋地球物理数据都是在军事支持下收集的，部分原因是它们在冷战时期具有安全意义。

这个时代标志着现代科学性质的变化。今天的研究是昂贵的，主要由政府资助;几乎所有的重大科学成就都是大团队的集体成果。这一现实——比孤独天才的圣徒传记更平淡无奇——提醒我们，尽管伟大的个人是值得承认的，但科学的力量和力量在于科学界的集体努力和判断。

共识很重要

最近几个月，我在气候科学领域的几位同事问我，板块构造论的故事是否能为他们的领域提供教训，以回应那些贬低人为气候变化科学证据的人。我相信是这样的。

许多气候科学的批评者认为，专家协议是无关紧要的。他们声称，科学的进步是通过像魏格纳或伽利略这样的勇敢的人来推翻现状的。但是，与神话相反，即使是艾萨克·牛顿、查尔斯·达尔文和阿尔伯特·爱因斯坦也在科学界工作，并看到他们的工作被接受。在赞美孤独的天才时，气候变化反对者挖掘了丰富的文化脉络，但他们忽略了科学共识的真正含义以及它的重要性。

弗雷德里克·维恩和德拉蒙德·马修斯(1970)。资料来源:J. R. CANN

随着科学知识的成熟和稳定，共识逐渐形成。除了一些明显的例外，科学家们并不有意识地试图达成共识。他们致力于提出合理的假设并收集相关数据，并在会议、研讨会和同行评审的文献中进行辩论。如果专家们判断证据充分，解释前后一致，他们就可以认为事情已经解决了。如果不是，他们就继续工作。历史使我们能够判断科学主张是否仍在不断变化，是否可能改变，还是稳定的，并为行动提供合理的基础。

成熟需要时间。与工业、政府或商业相比，科学工作没有期限。也许正是出于这个原因，当魏格纳在1930年去世时，据他的传记作者说，他相信其他科学家有一天会研究出大陆是如何运动的，而这种机制将与他的提议相一致——事实也确实如此。杜托伊特和福尔摩斯也同样深信不疑。

这些人的平静说明了他们对科学作为一个体系的信心。他们理解了历史学家兼哲学家托马斯·库恩在《科学革命的结构(芝加哥大学出版社，1962):科学是一种社会事务，当社会作为一个整体接受它时，知识就会出现。一旦科学家们被说服相信某个现象是真实存在的，并且他们找到了正确的解释，争论就结束了。除非出现新的证据，否则进一步的讨论是没有成效的，就像大陆漂移一样。

人为气候变化已成为研究人员的共识。那些否认人类在气候变化中扮演的角色的政治领导人应该与天主教会的等级制度相比较，后者因为担心其社会影响而驳回了伽利略关于日心说的论点。但是那些真诚地拒绝主流观点的科学家呢?

哈罗德·杰弗里斯就是一个有趣的例子。杰弗里斯是英国剑桥大学著名的天文学教授，他在20世纪20年代反对大陆漂移学说，在70年代反对板块构造学说。他认为固体地球太坚硬，不允许地幔对流和地壳运动。他的观点有很强的数学基础，但它始终没有改变，即使相反的证据越来越多。

如果社会在20世纪70年代面临着一个重大决定，这个决定取决于大陆是否移动，那么听从杰弗里的意见，忽视由半个世纪的研究支持的更广泛的共识，将是愚蠢的。作为一种不成熟理论的早期倡导者，韦格纳与众不同。20世纪20年代，科学家们对地壳运动有很大的不同意见。到了20世纪70年代，维恩和马修斯的研究等工作已经达成了共识。

50年过去了，历史并没有为杰弗里斯正名，历史似乎也不太可能为那些拒绝接受人为气候变化的压倒性证据的人正名。