Alfred Wegener bảo vệ thuyết lục địa trôi dạt trước sự chế giễu và cái chết giữa băng tuyết Greenland

Tháng 11 năm 1930, giữa vùng băng giá trong một chuyến nghiên cứu vùng cực tại Greenland, Alfred Lothar Wegener trút hơi thở cuối cùng. Nhà khoa học sinh ngày 1 tháng 11 năm 1880 tại Berlin ngã xuống giữa hoang vu lạnh lẽo, khép lại cuộc đời của một người Đức với chuyên môn trải rộng trên nhiều lĩnh vực: khí tượng học, khí hậu học, địa chất học và địa vật lý học. Dẫu vậy, trong suốt những năm tháng còn sống, tên tuổi của ông chủ yếu chỉ được giới học thuật và công chúng biết đến nhờ các công trình khí tượng học cùng những chuyến khảo sát vùng cực đầy hiểm nguy. [1]

Mọi sóng gió bắt đầu từ năm 1912, thời điểm Wegener công bố một ý tưởng làm rúng động giới nghiên cứu: các lục địa trên địa cầu không hề đứng yên vĩnh cửu mà đang từ từ trôi dạt quanh Trái Đất. Đề xuất ấy lập tức biến ông thành một kẻ yếu thế đơn độc trước bức tường thành kiến kiên cố của những học thuyết địa chất chính thống thời bấy giờ. Ngày nay, Wegener được nhân loại nhớ đến nhiều nhất với tư cách người khởi xướng giả thuyết trôi dạt lục địa, một phát kiến nền tảng đã làm thay đổi hoàn toàn cách con người hình dung về diện mạo hành tinh. [1]

Thế nhưng, giữa thời khắc đưa ra phát kiến chấn động năm 1912 và sự tôn vinh muộn màng của hậu thế là cả một khoảng cách dài của sự chế giễu cùng nỗi hoài nghi gay gắt. Vì sao một trực giác thiên tài về sự dịch chuyển của các đại lục lại bị toàn bộ giới khoa học chính thống chối bỏ suốt gần nửa thế kỷ, để rồi người mở đường phải bỏ mạng giữa băng tuyết hoang vu trước khi được lịch sử trả lại sự công bằng? [1]

Mảnh ghép hai bờ đại dương và phát súng đầu tiên

Ý tưởng bắt đầu nảy sinh khi Alfred Wegener nhận thấy các khối đất lớn trên Trái Đất gần như khớp nhau như những mảnh của một trò chơi ghép hình. Đường viền thềm lục địa của châu Mỹ khớp gần sát với châu Phi và châu Âu. Thậm chí, Ấn Độ, Madagascar, Australia và Nam Cực đều có thể đặt vừa vặn ngay cạnh mũi phía nam của lục địa châu Phi. [1]

Wegener không phải người đầu tiên nói rằng các lục địa từng nối liền với nhau. Từ năm 1596, Abraham Ortelius đã gợi ý rằng châu Mỹ bị tách khỏi châu Âu và châu Phi bởi những biến cố động đất và lũ lụt. Đến năm 1858, Antonio Snider-Pellegrini vẽ hai tấm bản đồ mô tả châu Mỹ và châu Phi từng liền nhau thành một khối rồi mới tách rời. Nhưng Wegener là người đầu tiên đưa ra hệ thống bằng chứng đa ngành rộng rãi để chứng minh cho nhận định đó. [8][4]

Ông tiến hành phân tích hai phía bờ Đại Tây Dương về các loại đá, cấu trúc địa chất và di tích hóa thạch. Qua các cuộc đối chiếu, ông nhận thấy sự tương đồng đáng kể giữa các phía đối diện của những lục địa này, đặc biệt là ở thực vật hóa thạch. Đối với Wegener, việc các hóa thạch giống nhau xuất hiện đồng thời trên bờ biển châu Phi và Nam Mỹ chính là bằng chứng thuyết phục nhất. [1][4]

Ngày 6 tháng 1 năm 1912, Wegener bước lên diễn đàn tại Bảo tàng Senckenberg ở Frankfurt để trình bày đề xuất đầu tiên về trôi dạt lục địa. Ông công khai bảo vệ quan điểm rằng tất cả các lục địa từng hợp thành một khối đất duy nhất rồi sau đó mới tách ra. Đến cuối năm 1912, ông tiếp tục bảo vệ lý thuyết bằng một bài viết dài ba phần và xuất bản thêm một bản tóm tắt ngắn hơn gửi đến giới khoa học. [1]

Dấu vết Pangaea dưới những vỉa than địa cực

Năm 1915, Wegener hoàn thành bản đầu tiên của cuốn sách The Origin of Continents and Oceans. Đằng sau nỗ lực tổng hợp đồ sộ đó, Kurt Wegener cho biết động lực thôi thúc Alfred chính là khôi phục mối liên hệ giữa ba nhánh khoa học địa vật lý, địa lý và địa chất. [1]

Dựa trên khối dữ liệu liên ngành, Wegener cho rằng vào khoảng 300 triệu năm trước, toàn bộ các lục địa từng hợp thành một khối duy nhất mang tên Pangaea, nghĩa là «toàn bộ Trái đất». Lý thuyết này liên tục được ông bổ sung và mở rộng qua thời gian, khi các ấn bản tiếp theo của cuốn sách về nguồn gốc lục địa và đại dương lần lượt xuất hiện vào các năm 1915, 1920, 1922 và 1929. [8]

Những chứng cứ thực địa có sức nặng nhất đến từ các mẩu hóa thạch nằm lệch khỏi vành đai khí hậu hiện tại. Dưới những vỉa mỏ than ở Nam Cực lạnh giá, sự hiện diện của hóa thạch thực vật nhiệt đới gợi ý rằng vùng đất này từng nằm ở vị trí gần xích đạo. Cùng với đó, các hóa thạch dương xỉ Glossopteris cũng xuất hiện rải rác ở những vùng nay thuộc cực địa. Ngược lại, dấu vết trầm tích băng hà tại vùng khô hạn hiện nay ở châu Phi cũng được ông dùng để ủng hộ hiện tượng trôi dạt lục địa. [4]

Không dừng lại ở sinh vật và khí hậu cổ, Wegener còn tìm thấy những chỉ dấu tương đồng từ chính các tầng đá nằm cách biệt qua đại dương. Ông phát hiện dãy Appalachia ở Bắc Mỹ khớp với Cao nguyên Scotland. Tương tự, tầng đá Karroo ở Nam Phi cũng được ông đối chiếu trực tiếp với tầng Santa Catarina ở Brazil để làm rõ mối liên kết địa chất giữa hai bờ lục địa. [8]

Bức tường thành kiến trước một kẻ ngoại đạo

Khi những lập luận đầu tiên vừa thành hình, Thế chiến thứ nhất bùng nổ vào năm 1914. Wegener lập tức bị gọi nhập ngũ với tư cách sĩ quan dự bị bộ binh. Sau khi bị thương hai lần, ông bị loại khỏi nhiệm vụ chiến đấu và chuyển sang phục vụ khí tượng quân đội. Cuốn sách ra đời năm 1915 vì thế nhận được rất ít sự quan tâm, một phần lớn do tình trạng hỗn loạn bao trùm thời chiến. [1]

Rào cản lớn ngăn giới học thuật lắng nghe Wegener còn đến từ chính xuất thân khoa học của ông. Từng theo học vật lý, khí tượng học và thiên văn học tại Đại học Friedrich Wilhelm ở Berlin, Wegener đã nhận bằng tiến sĩ thiên văn học,. Dù vậy, mối quan tâm bền bỉ của ông từ đầu đến cuối luôn là khí tượng học và khí hậu học. Sự rẽ ngang ấy khiến những người làm địa chất chính thống nhìn ông bằng con mắt dè chừng, coi những phác thảo của ông về Trái Đất là sự xâm lấn từ một kẻ ngoại đạo. [1]

Cơn bão thực sự bùng nổ vào năm 1922, khi ấn bản thứ ba được sửa đổi hoàn toàn của cuốn The Origin of Continents and Oceans xuất hiện. Sau năm 1922, các cuộc tranh luận về lý thuyết lục địa trôi dạt bắt đầu vượt ra ngoài khu vực nói tiếng Đức để lan ra vũ đài quốc tế. Thế nhưng, phản ứng của phần lớn chuyên gia trước lý thuyết của Wegener lại là sự chỉ trích dữ dội. Làn sóng phản kháng từ cộng đồng khoa học gần như thù địch đồng loạt và thường diễn ra hết sức gay gắt. [1][8]

Đỉnh điểm của sự cô lập diễn ra vào tháng 11 năm 1926, khi Wegener đích thân đến New York để trình bày lý thuyết tại hội nghị của Hiệp hội Địa chất Dầu mỏ Hoa Kỳ. Đứng trước các đồng nghiệp quốc tế, lần trình bày này của ông lại bị mọi người bác bỏ, ngoại trừ vị chủ tọa. [1]

Gót chân Achilles và cỗ máy cày vỏ Trái Đất

Làn sóng công kích nhắm vào Alfred Wegener bắt nguồn từ chính điểm yếu lớn nhất của lý thuyết: ông không có một cơ chế thuyết phục nào để giải thích các lục địa di chuyển như thế nào. Trong hình dung của ông, các khối lục địa đồ sộ tự rẽ đường xuyên qua vỏ Trái Đất hệt như tàu phá băng xuyên qua băng. Để giải thích cho chuyển động khổng lồ đó, ông quy lực đẩy cho lực ly tâm và lực thủy triều. [8]

Giới khoa học nhanh chóng nắm lấy lỗ hổng này để phản bác. Các đối thủ của Wegener chỉ ra rằng việc cày qua lớp vỏ đại dương kiên cố sẽ khiến các lục địa biến dạng đến mức không còn nhận ra hình hài ban đầu. Về mặt vật lý, một lực thủy triều nếu đủ mạnh để dịch chuyển các lục địa thì lực cản sinh ra sẽ khiến Trái Đất ngừng quay trong chưa đầy một năm. [8]

Những tính toán sai lệch của Wegener càng khiến lý thuyết thêm bấp bênh. Do dữ liệu ban đầu bị sai, ông dự đoán Bắc Mỹ và châu Âu đang tách rời nhau với tốc độ hơn 250 cm mỗi năm. Tốc độ dự đoán ấy gấp khoảng mười lần tốc độ nhanh nhất từng được ghi nhận hiện nay, và gấp khoảng một trăm lần tốc độ thực tế đo được giữa Bắc Mỹ với châu Âu. [8]

Trước những con số chênh lệch cùng cơ chế thiếu căn cứ, nhà địa chất Rollin T. Chamberlin đã chế giễu giả thuyết của Wegener là kiểu «footloose», quá tự do đối với Trái Đất. Chamberlin cũng nói thêm rằng giả thuyết của ông ít bị ràng buộc bởi các sự thật khó chịu hơn những lý thuyết đối thủ đương thời. [8]

Những tia sáng cô độc bị vùi lấp

Giữa làn sóng bài xích gay gắt từ giới hàn lâm chính thống, Alfred Wegener không hoàn toàn đơn độc khi vẫn có vài học giả am hiểu thực địa lên tiếng ủng hộ ông. Tiêu biểu ở Nam bán cầu, nhà địa chất Alexander Du Toit đã đứng về phía lý thuyết của ông nhờ phát hiện sự tương đồng đáng kinh ngạc giữa các tầng đá và hóa thạch phân bố từ châu Phi sang Nam Mỹ. [8]

Tại châu Âu, nhà địa chất Thụy Sĩ Émile Argand cũng tìm thấy lời giải đáp thỏa đáng từ quan điểm của Wegener. Trực tiếp đối diện với cấu trúc địa tầng phức tạp của dãy Alps, Argand xem sự va chạm giữa các khối lục địa chính là lời giải thích tốt nhất cho những tầng đá bị uốn nếp dữ dội tại rặng núi này. [8]

Để tìm lời giải cho điểm yếu lớn nhất trong học thuyết của Wegener về lực xô đẩy các mảng đất đá, nhà địa chất Arthur Holmes đã hướng cái nhìn xuống sâu trong lòng đất. Ông đề xuất hiện tượng đối lưu nhiệt trong lớp phủ của Trái Đất như một cơ chế vật lý khả dĩ có thể làm các lục địa di chuyển. [10]

Holmes hình dung dòng đối lưu ngầm này vận hành như một chiếc băng chuyền. Theo giả thuyết của ông, các dòng vật chất cuộn trào bên dưới có thể làm nứt vỡ lớp vỏ bên trên, tách rời các khối đất đá và đẩy các lục địa trôi dạt về hai hướng khác nhau. [10]

Tuy nhiên, ý tưởng đối lưu tiên phong của Holmes lại nhận được rất ít chú ý vào thời điểm đó. Lời giải khả dĩ cho bài toán hóc búa của Wegener đành phải nằm lại trên những trang sách mà không tạo ra được bước chuyển nào trong giới học thuật đương thời. [10]

Thành trì của quan điểm truyền thống vẫn đứng vững trước những nỗ lực đơn lẻ ấy. Ngay cả sau khi Wegener qua đời, đa số các nhà địa chất trên thế giới vẫn kiên quyết tin vào sự bất biến của các lục địa tĩnh, đồng thời tiếp tục bám vào giả thuyết về những cây cầu đất liền để giải thích dấu vết sinh vật cổ đại qua các đại dương. [8]

Hành trình sinh tử và nấm mộ tuyết ở Eismitte

Ngày 24 tháng 9, Alfred Wegener cùng 13 người Greenland và nhà khí tượng Fritz Loewe rời trại West để thực hiện chuyến tiếp tế vào sâu trong dải băng. Suốt hành trình, điều kiện thời tiết trở nên vô cùng khắc nghiệt khi nhiệt độ tụt xuống đến âm 60 độ C. Cái lạnh tàn bạo khiến các ngón chân của Loewe bị tê cóng nặng đến mức phải cắt bỏ bằng một con dao bỏ túi mà không hề có thuốc gây mê. Sau những ngày chống chọi với bão tuyết, đến ngày 19 tháng 10, ba thành viên còn lại của đoàn đã đến được trạm Eismitte. [1]

Tại trạm, Johannes Georgi ước tính số lương thực dự trữ chỉ còn đủ cho ba người qua mùa đông. Đứng trước tình thế ngặt nghèo, Wegener cùng Rasmus Villumsen, một người Greenland 27 tuổi, quyết định dùng hai cỗ xe chó kéo để quay trở về trại West. Về sau, Georgi mới nhận ra mình đã đánh giá thấp lượng hàng tiếp tế, và Wegener cùng Villumsen lẽ ra hoàn toàn có thể đã ở lại trú đông tại Eismitte. [1]

Chặng đường rút lui giữa dải băng hoang vu nhanh chóng biến thành cuộc chiến sinh tử. Hai người không mang theo thức ăn cho đàn chó, mà buộc phải lần lượt giết những con chó để lấy thịt nuôi sống những con còn lại tiếp tục kéo xe. Wegener kiệt sức và qua đời bên trong lều, ở vị trí cách trạm Eismitte khoảng 90 dặm, còn Villumsen sau đó không bao giờ được nhìn thấy nữa. [1]

Xung quanh sự ra đi của Wegener, các nguồn đưa ra hai mô tả khác nhau: một hướng cho rằng ông chết cóng giữa giá lạnh, trong khi có nguồn nhận định ông có thể chết vì suy tim do gắng sức chứ không khẳng định ông chết cóng. Sau đó, các thành viên trong đoàn thám hiểm đã dựng một lăng mộ hình kim tự tháp trong băng tuyết và an táng thi thể của Wegener ngay giữa miền địa cực. [1][4]

Sự phục sinh từ đáy biển sâu và khúc vĩ thanh muộn màng

Bước sang những năm 1950, việc thăm dò vỏ Trái Đất, đặc biệt là đáy đại dương, đã làm sống lại mối quan tâm sâu sắc dành cho hiện tượng trôi dạt lục địa. Các cuộc khảo sát phát hiện những hệ thống sống núi giữa đại dương, các rãnh đại dương cùng chuỗi dị thường địa từ chạy song song với sống núi, cung cấp những bằng chứng hoàn toàn mới. Dựa trên những phát hiện này, R. Deitz vào năm 1961 và Harry Hess vào năm 1962 đã công bố các giả thuyết tương tự nhau về dòng đối lưu lớp phủ, được gọi chung là sự tách giãn đáy biển (seafloor spreading). Càng ra xa sống núi giữa đại dương, lớp vỏ đại dương và trầm tích phủ trên nó lại càng cổ. Đồng thời, dữ liệu cổ từ học mới cũng cho phép giới nghiên cứu lập bản đồ các chuyển động cổ của mảng với độ chính xác cao hơn hẳn trước đây. [8][10]

Đến cuối thập niên 1960, kiến tạo mảng đã được hầu hết các nhà địa chất ủng hộ và chấp nhận, đánh dấu thời điểm địa chất học chính thống chính thức công nhận giả thuyết của Wegener sau nhiều thập kỷ chối bỏ. Thuyết kiến tạo mảng đã sửa một điểm lớn trong lý thuyết ban đầu của ông: các lục địa không hề cày xuyên qua đáy đại dương. Thay vào đó, cả lục địa và đáy đại dương cùng nằm trên các mảng rắn trôi trên quyển mềm. Dẫu tạo nên một cuộc cách mạng sâu sắc, một nghịch lý là kiến tạo mảng vẫn chưa giải quyết hoàn toàn câu hỏi mà Wegener từng bỏ ngỏ về lực đẩy các mảng. [1][8][4]

Dẫu vậy, những trực giác nền tảng của Wegener vẫn đúng và các dòng bằng chứng ông dùng tiếp tục được nghiên cứu, mở rộng. Người mở đường đơn độc ấy đã nằm lại vĩnh viễn dưới nấm mộ băng ở Greenland, nơi ông dấn thân vào bão tuyết sau cái ôm từ biệt đồng đội tại Eismitte. Alfred Wegener không còn sống để chứng kiến ngày trực giác của mình làm thay đổi hoàn toàn diện mạo khoa học Trái Đất. Nhưng trên bề mặt hành tinh không ngừng dịch chuyển, tầm nhìn của ông vẫn hiện diện trọn vẹn qua từng mảng lục địa trôi dạt giữa muôn trùng biển khơi. [8]

Nguồn

1. Alfred Wegener (Wikipedia) (en.wikipedia.org, bách khoa)
2. Continental drift (Wikipedia) (en.wikipedia.org, bách khoa)
3. JPL Small-Body Database Browser (web.archive.org, nguồn gốc)
4. Historical perspective [This Dynamic Earth, USGS] (pubs.usgs.gov, nguồn gốc)
5. The origin of continents and oceans : Wegener, Alfred, 1880-1930, author : Free Download, Borrow, and Streaming : Internet Archive (archive.org, nguồn gốc)
6. Drifting continents and shifting theories : the modern revolution in geology and scientific change : LeGrand, H. E. (Homer Eugene), 1944- : Free Download, Borrow, and Streaming : Internet Archive (archive.org, nguồn gốc)
7. 100 Years Later: Reflecting on Alfred Wegener’s Contributions to Tornado Research in Europe - Research Explorer The University of Manchester (www.research.manchester.ac.uk, bài viết)
8. Alfred Wegener (web.archive.org, bài viết)
9. Mammals and the Nature of Continents, by George Gaylord Simpson (web.archive.org, bài viết)
10. plate tectonics: history of an idea. (web.archive.org, bài viết)

Ảnh bìa: Unknown author Unknown author · Public domain · Wikimedia Commons. Bố cục và chữ do Trải Nghiệm Sống thực hiện.