เมื่อโลกขยับ

ปี 1955 นักธรณีวิทยา ชื่อ ชาร์ลส แฮปกูด ( Charles Hapgood) ได้เขียนหนังสือชื่อ เปลือกโลกเคลื่อน:กุญแจไขปัญหาพื้นฐานว่าด้วยวิทยาศาสตร์แห่งโลก ( Earth ’s Shifting Crust : A key to Some Basic Problems of Earth Science ) และไอน์สไตน์ได้เขียนคำนำสั้นๆที่โดดเด่นให้ หนังสือเล่มนี้มีเจตนาที่จะลบล้าง ความคิดที่ว่าทวีปกำลังเคลื่อนตัวและเขียนโน้มน้าวให้ผู้อ่านเห็นด้วยกับเขา โดยตั้งข้อสังเกตว่า “มีคนโดนหลอกให้เชื่อว่า ทวีปบางแห่งมีรูปร่างรับกันพอดี อเมริกาใต้มีรูปร่างพอดีกับแอฟริกา และการก่อตัวของชั้นหินสองฝั่งของแอตแลนติกนั้นเข้ากันพอดี” เขาปฏิเสธความเชื่อนี้ และอ้างว่า เค.อี. คาสเตอร์ (K.E. Caster) และ เจ. ซี. เมนเดส ( J.C. mendes ) นักธรณีวิทยา ได้ลงพื้นที่สำรวจตลอดทั้งสองฝั่งแอตแลนติก มีหลักฐานว่าทั้งสองฝั่งไม่มีความคล้ายคลึงกันเลย ซึ่งไม่แน่ใจกันว่าทั้งสองไปสำรวจที่ไหนกัน เพราะจริงๆแล้ว การก่อตัวของชั้นหินทั้งสองฝั่งแอตแลนติกนั้นเหมือนกัน เป็นแบบเดียวกัน ไม่ใช่แค่คล้ายคลึงกันเท่านั้น แต่มีผู้ที่ไม่ยอมรับกันหลายคนในยุคนั้น เพราะก่อนหน้านี้ นักธรณีวิทยา ชื่อ แฟรงค์ เบอร์ลีย์ เทย์เลอร์ (Frank Bursley Taylor ) ได้ศึกษารูปร่างที่เข้ากันได้ระหว่างชายฝั่งของอเมริกาใต้กับแอฟริกา จึงเสนอแนวคิดว่าทวีปนั้นเลื่อนไปมาได้ แต่โดนมองว่าเพี้ยน และไม่ได้รับความใส่ใจต้นคว้าต่อ แต่กลับได้รับการสานต่อจาก อัลเฟรด เวเกเนอร์ (Alfred Wegener ) นักทฤษฎีชาวเยอรมนี นักอุตุนิยมวิทยา มหาวิทยาลัยมาร์เบิร์ก ตรวจสอบพบว่า ฟอสซิลของสัตว์น้ำปรากฏซ้ำกันทั้งสองฝั่งมหาสมุทร หรือพบตัวมาร์ซูเพียลทั้งในอเมริกาใต้และในออสเตรเลีย หรือหายทากแบบเดียวกันพบได้ในสแกนดิเนเวียและเขตนิวอิงแลนด์ในสหรัฐอเมริกา หรือสายถ่านหินและร่องรอยแบบกึ่งเขตร้อนจะปรากฏที่เกาะสปิตส์เบอร์เงนที่อยู่เหนือนอร์เวย์ขึ้นไปกว่า 600 กิโลเมตร ความผิดปกติเหล่านี้นั้นเข้ากันไม่ได้กับประวัติศาสตร์โลกในขณะนั้น และจะนำกรอบแบบเก่ามาใช้ศึกษาไม่ได้ เพราะไร้เหตุผลมาก เวเกเนอร์จึงพัฒนาทฤษฎีว่าด้วย ทวีปของโลกเคยอยู่รวมเป็นผืนเดียวกัน เรียกว่า แพนเกีย ( Pangaea) ทำให้พืชและสัตว์ต่างๆอยู่รวมกัน และแยกจากกันมาอยู่ในตำแหน่งปัจจุบัน เสนอไว้ในหนังสือ Die Entstehung der Kontinente und Ozeane หรือ The Origin of Continents and Oceans ต้นกำเนิดทวีปและมหาสมุทร ตีพิมพ์ในเยอรมนี ปี 1912 เกิดสงครามโลกครั้งที่ 1 ไม่ได้รับความสนใจมากนักและอีกสามปีต่อมาพิมพ์ซ้ำในอังกฤษ จนเกิดข้อถกเถียงกัน จนลงความเห็นว่า ทวีปเคลื่อนที่แบบขึ้นและลง ในแนวดิ่งเรียกว่า ไอโซสเตซี ( Isostasy) เป็นรากฐานความเชื่อทางธรณีวิทยามาหลายรุ่น แต่ยังไม่มีทฤษฎีใดๆมาอธิบายได้
เนื่องจากอัลเฟรด เวเกเนอร์เป็นนักอุตุนิยมวิทยา มาใช่นักธรณีวิทยาจึงมาได้รีบการต้อนรับที่อบอุ่นเลย แต่เป็นการท้าทายและสร้างความเจ็บปวดให้นักธรณีวิทยามาก จึงได้ตอบโต้เพื่อให้หลักฐานของเขาดูไม่สลักสำคัญอะไร โดยการตั้งสะพานเชื่อมทวีป ที่เป็นสาเหตุให้ฟอสซิลเกิดการกระจายตัว แต่เมื่อพบสัตว์อื่นๆในที่สองแห่งอีกก็ตั้งสะพานเชื่อมทวีป ตามใจชอบไปเรื่อยๆ ตามความจำเป็น เพื่อให้สิ่งมีชีวิตเคลื่อนย้ายจากฝั่งหนึ่งไปยังอีกฝั่งได้และสะพานเหล่านี้จะหายวับไปเฉยๆไม่ปรากฏร่องรอยให้เห็นอีกเลย นี่เป็นความผิดพลาดของนักธรณีวิทยาที่ยึดติดกรอบความคิดนี้มาอีกครึ่งศตวรรษ แต่ไม่อาจอธิบายเรื่องสัตว์โบราณที่เรียกว่า ทริโลไบต์ สปีชีส์หนึ่งพบมากในยุโรป และพบว่าได้อาศัยในแถบนิวฟาวด์แลนด์ เพียงฝั่งเดียวเท่านั้นได้ว่าทำไมพวกมันว่ายน้ำข้ามทวีปมากว่า3,000 กิโลเมตรได้ แต่ไม่สามารถว่ายข้ามเกาะอีกแค่ 300 กิโลเมตรได้ จนกระทั่งปี 1964 เอนไซโคลพีเดีย บริทานิกา เสนอทฤษฎีที่ขัดแย้งกันอยู่ และบอกว่า เวเกเนอร์เป็นผู้ก่อความยุ่งยากทางทฤษฎีจำนวนมาก ซึ่งมีบางอย่างที่เวเกเนอร์ผิดพลาดเช่นกัน นั่นคือ เขาเสนอว่ากรีนแลนด์เลื่อนไปทางตะวันตกปีละประมาณ 1.6 กิโลเมตร ซึ่งความจริงควรมีหน่วยเป็นเซนติเมตรมากกว่า และเขาไม่อาจหาคำอธิบายได้ว่าแผ่นดินเคลื่อนที่ไปได้อย่างไร
นักธรณีวิทยาชาวอังกฤษ ชื่อ อาร์เธอร์ โฮล์มส์ ( Arthur Holmes) ผู้อุทิศตัวหาอายุของโลก เป็นคนแรกที่เข้าใจว่า กระบวนการพาความร้อนทำให้เกิดกระแสการพาความร้อนขึ้นใต้โลกได้ มันมีพลังมากพอที่จะเลื่อนทวีปต่างๆที่อยู่บนผิวได้ ในหนังสือ Principle of Physial Geology ตีพิมพ์ครั้งแรกปี 1944 ได้วางรากฐานทฤษฎีทวีปเลื่อน ที่ยิ่งใหญ่มาถึงทุกวันนี้ แต่ในตอนนั้นมีการวิพากษ์วิจารณ์อย่างหนักและยาวนานกว่าที่ใดโดยเฉพาะที่อเมริกา ผู้วิจารณ์บางคนบอกอย่างไม่พอใจว่าโฮล์มส์นำเสนอชัดเจนและมีพลังมากเกินไปจนคนอาจเชื่อว่าเป็นจริง แต่ที่อื่นยังมีบางคนสนับสนุนโฮล์มส์อยู่บ้างอย่างระมัดระวัง ในปี 1950 การโหวตในการประชุมประจำปีของสมาคมความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์แห่งอังกฤษ มีครึ่งหนึ่งของสมาชิกยอมรับความคิดเรื่อทวีปเลื่อน (ซึ่งแฮปกูด ได้ออกมาระบุว่าตัวเลขนี้แสดงให้เห็นว่านักธรณีวิทยาอังกฤษถูกชักนำให้หลงทางไปอย่างน่าเศร้าเพียงใด และเขายังบอกว่า ไม่เคยปลดปล่อยตัวเองจากการต่อว่าและอคติต่อต้านทฤษฎีทวีปเลื่อนได้เลยและรู้สึกว่าข้อคัดค้านเหล่านี้เป็นสิ่งถูกต้อง นักวิชาการอเมริกาส่วนใหญ่เชื่อว่าทวีปยังคงตั้งอยู่ในตำแหน่งปัจจุบันตลอดมา ส่วนรูปร่างพื้นผิวของเปลือกโลกเกิดจากปัจจัยอื่นไม่ใช่การเคลื่อนที่ของเปลือกโลก
แต่นักธรณีวิทยาจากบริษัทน้ำมัน ที่สำรวจหาน้ำมัน ทราบกันมานานแล้วว่า จะต้องขุดเจาะให้ตรงกับพื้นผิวที่เคลื่อนที่อยู่ เรียกว่า เพลตเทคโทนิค ( Plate Tectonic)จึงจะพบน้ำมัน แต่เขาไม่ได้เขียนรายงานทางวิชาการ มีหน้าที่หาน้ำมันอย่างเดียว
มีอีกปัญหาที่ไม่มีใครตอบได้คือ ตะกอนทั้งหลายหายไปไหน ทุกๆปีแม่น้ำต่างๆจะพัดพาชะล้างตะกอนในประมาณมหาศาล ลงในทะเล เช่น แคลเซียม 500 ล้านตัน คูณด้วยจำนวนปีที่เกิด พบว่าสามารถทับถมท้องทะเลสูงถึง 20 กิโลเมตร ซึ่งจะสูงพ้นผิวน้ำขึ้นมา แต่นักวิทยาศาสตร์แก้ปัญหาโดยการไม่สนใจ แต่ที่สุดก็ไม่อาจเพิกเฉยได้ ในสงครามโลกครั้งที่ 2 นักผลึกศาสตร์ชื่อ แฮรี เฮสส์ ( Harry Hess) ได้รับคำสั่งให้บัญชาการเรื่อลำเลียง ชื่อ ยูเอสเอส เคป จอห์นสัน บนเรื่อมีเครื่องวัดความลึกด้วยคลื่นเสียงแบบใหม่ล่าสุด เรียกว่า ฟาทอมมิเตอร์ ออกแบบมาเพื่อช่วยในการบกพลขึ้นบกตามชายหาด ซึ่งเฮสส์ได้เป็นเครื่องนี้ทิ้งไว้ตลอด แม้ตอนออกทะเลลึก หรือกำลังรบกัน มีเรื่องไม่คาดคิดเกิดขึ้นคือ พื้นมหาสมุทรมีทุกสิ่งยกเว้นความราบเรียบเหนียวเหนะของตะกอยโบราณ แต่ทุกแห่งเต็มไปด้วยหุบผา แนวสันเขา และร่องลึก ทั้งยังมีปล่องภูเขาไฟใต้นำประปราย ที่เขาเรียกว่า จีโอต์ (Guyot ) ตามชื่อนักธรณีวิทยาจากพริสตันรุ่นก่อน ซึ่งน่าพิศวงแต่เพราะสงครามจึงต้องพักเรื่องนี้ไว้ หลังสงครามเฮสส์กลับไปสอนที่พริสตันดังเดิม ความลึกลับของท้องทะเลยังคาใจอยู่ ขณะเดียวกันนักสมุทรศาสตร์ก็กำลังสำรวจพื้นสมุทรอย่างช่ำชองมากขึ้นเรื่อยๆ พวกเขาพบแนวสันเขาที่ยิ่งใหญ่และยาวที่สุดบนผืนโลก ส่วนใหญ่อยู่ใต้น้ำ เลื้อยต่อเนื่องไปรอบๆพื้นใต้ทะเลทั่วโลกเหมือนเส้นบนลูกเทนนิส ถ้าเริ่มต้นที่ไอซ์แลนด์ลงไปทางใต้ ไล่ตามสันเขาลงมากลางมหาสมุทรแอตแลนติก วนรอบปลายแหลมของแอฟริกา ผ่านอินเดียกับมหาสมุทรทางใต้เข่าสู่แปซิฟิกทางตอนใต้ของออสเตรเลีย ทำมุมผ่านแปซิฟิกมุ่งตรงไปยังบาฮา แคลิฟอร์เนีย ก่อนตรงไปทางเหนือตามชายฝั่งตะวันตกของอเมริกาจนถึงอลาสกา บางครั้งยอดเขาโผล่พ้นน้ำเป็นเกาะหรือหมู่เกาะ เช่น อะเซอร์เรสและคานารีในแอตแลนติก ฮาวายในแปซิฟิก เป็นต้น ส่วนมากจนลึกในน้ำเค็มหลายฟาทอม เป้นเครือข่ายที่ยาวกว่า 75,000 กิโลเมตร
ในศตวรรษที่ 19 ครั้งหนึ่งคนงานวางสายเคเบิลใต้น้ำไปตามพื้นสมุทร รู้สึกว่ามีอะไรบางอย่างคล้ายภูเขา กั้นทางเดินของสารเคเบิลอยู่กลางมหาสมุทรแอตแลนติกและยาวต่อเนื่องกันเป็นลูกโซ่ ลึกลงไปใจกลางสันเขา มีหุบเขาและรอยเลื่อน กว้างที่สุดถึง 20 กิโลเมตร ยาวทั้งหมด 19,000 กิโลเมตร เหมือนโลกกำลังแตกแยกเป็นสองด้าน เหมือนเปลือกถั่วที่กำลังแตกออก ในปี1960 มีการเจาะตัวอย่างขึ้นมาดูพบว่าพื้นสมุทรตรงกลางแอตแลนติกมีอายุน้อย แต่จะค่อยๆมีอายุมากขึ้นเมื่อห่างออกไปทางตะวันตกและตะวันออก แฮรี เฮสส์บอกว่า นี่คือแผ่นดินใหม่ที่กำลังก่อตัวขึ้นสองฝั่งของรอยแตกแล้วถูกผลักให้เคลื่อนที่ออกจากกัน ขณะที่แผ่นเปลือกโลกใหม่ทยอยกันไล่หลังมา พื้นที่แอตแลนติกจึงมีรอยแผลเป็นขนาดใหญ่สองฟากกำลังเคลื่อนที่ออกจากกัน ฟากหนึ่งไปทางอเมริกาเหนือ อีกฟากไปทางยุโรป เรียกว่า การแยกของพื้นใต้ทะเล ( sea floor dpreading) เมื่อเปลือกโลกเดินทางมาถึงขอบของทวีป จะมุดตัวเข้าไปใต้เปลือกโลก เรียกว่าการมุดตัว ( Subduction) นี่คือคำอธิบายที่ว่าตะกอนหายไปไหน และอธิบายได้ด้วยว่า พื้นทะเลทุกแห่งมีอายุน้อย ไม่มีที่ไหนเก่าแก่กว่า 175 ล้านปีเลย แต่พื้นทวีปมีอายุเป็นพันๆล้านปี แต่คนทั้งโลกเกือบไม่ได้สนใจ ความคิดดีๆเท่าไรนัก
1906 นักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส ชื่อ เบอร์นาร์ด บรูเนส (Bernard Brunhes ) ค้นพบเรื่องว่า สนามแม่เหล็กโลกกลับขั้วได้เองในบางครั้ง การกลับขั้นนี้บันทึกอย่างถาวรไว้ในหินบางชนิดในช่วงที่ก่อกำเนิดขึ้น โดยผงแร่เหล็กขนดเล็กที่อยู่ในหินชี้ไปตามทิศทางที่ขั้วแม่เหล็กเป็นอยู่ในเวลานั้น ในปี 1950 แพตทริก แบล็กเกตต์ ( Patrick Blackett) มหาวิทยาลัยลอนดอน และเอส เค รันคอร์น ( S.K. Runcorn) มหาวิทยาลัยนิวคาสเซิน ได้ศึกษารูปแบบของสนามแม่เหล็กโบราณที่คงอยู่ในก้อนหินของอังกฤษ พบว่าหินเหล่านี้บ่งชี้ว่าเกาะอังกฤษเคยอยู่ในมุมเอียงกว่านี้และอยู่ไกลไปทางเหนือ และถ้าเอาแผนที่แม่เหล็กของยุโรปต่อกับแผนที่แม่เหล็กของอเมริกาในยุคเดียวกัน มันจะต่อเข้ากันอย่างพอดี เหมือนจดหมายที่ถูกฉีกเป็นสองท่อน แต่ก็ไม่มีใครสนใจเช่นกัน และปี 1963 สองหนุ่มนักธรณีวิทยาจากมหาวิทยาลับเคมบริดจ์ ชื่อ ดรัมมอนด์ แมทธิวส์ ( Drunmond Matthews) กับลูกศิษย์ เฟรด ไวน์ (Fred Vine ) ศึกษาเรื่องแม่เหล็กของพื้นมหาสมุทรแอตแลนติก สรุปว่า พื้นมหาสมุทรกำลังแผ่ขยายออกไปทั้งสองข้างแบบเดียวกับที่เฮสส์เคยเสนอไว้ และทวีปก็กำลังเคลื่อนที่ด้วย ในเวลาเดียวกันนักธรณีวิทยาชาวแคนนาดา ลอร์เรนซ์ มอร์ลีย์ ( Lawrence Morley) ได้เสนอเช่นกันแต่หาที่พิมพ์ผลงานไม่ได้ มีคำปฏิเสธจากบรรณาธิการที่กลายเป็นเรื่องดังในเวลาต่อมาว่า สิ่งที่คาดเดาอย่างนั้นเอาไว้คุยในงานปาร์ตี้ค็อกเทลก็น่าสนใจดี แต่ไม่ใช่สิ่งที่จะเอามาตีพิมพ์ในนิตยสารจริงจังของ Journal of Geophysical Research มีนักธรณีวิทยารายหนึ่งบอกว่า นี้อาจเป็นรายงานที่สำคัญที่สุดทางวิทยาศาสตร์ที่ถูกปฏิเสธไม่ให้ตีพิมพ์เลยที่เดียว ในที่สุดความคิดเรื่องทวีปเลื่อนก็ได้เวลาปรากฏตัว เมื่อปี1964 เป็นการรวมตัวของบุคคลสำคัญที่สุดในวงการหลากหลาย จัดขึ้นในลอนดอน โดยมีรอยัลโซไซตีเป็นเจ้าภาพ ตกลงกันว่า โลกคือแผ่นโมเสกชิ้นส่วนต่างที่เชื่อมสัมพันธ์กันและปฏิสัมพันธ์กันในรูปแบบต่างๆเป็นตัวการใหญ่ที่ส่งผลต่อลักษณะพื้นผิวโลก
คำว่า ทวีปเลื่อน ( Continental drift) เริ่มหายไป แต่ตระหนักว่า เปลือกโลกทั้งหมดกำลังเคลื่อนที่ ไม่ใช่แคทวีป จึงต้องคิดค้นคำขึ้นมาเรียกการเคลื่อนที่ของส่วนหนึ่งๆ ใหม่ จนถึงปี1968 Journal of Geophysical Research จึงทำให้มีชื่อเรียกว่า แผ่นเปลือกโลกหรือเพลต ( Plates) และวิทยาศาสตร์ใหม่ที่เกิดขึ้นนี้มีชื่อว่า การศึกษาการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลก (plates tectonic) รับทฤษฎีใหม่ จนถึง ปี1970 มีการยืนยันความเป็นไปไม่ได้ของการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลก และนักธรณีวิทยาหนึ่งในแปดคนก็ยังไม่เชื่อเช่นกัน ทุกวันนี้เราทราบว่าพื้นผิวโลกประกอบด้วยแผ่นเปลือกโลกขนาดใหญ่ 7-8 แผ่น ทั้งหมดเคลื่อนที่ในทิศทางและความเร็วแตกต่างกัน แผ่นใหญ่ค่อนข้างเฉื่อย แผ่นเล็กพลังสูง คาซักสถานครั้งหนึ่งเคยอย่ติดกับนอร์เวย์และนิวอิงแลนด์ เทือกแซกเคิลตันในแอนตาร์กติกาบางส่วนเคยเป็นส่วนหนึ่งของเทือกเขาอัพพาลาเซียนในอเมริกาตะวันออกที่หมุนวนออกไป เป็นต้น ทวีปกำลังเลื่อนเหมือนใบไม้ในสะน้ำ ด้วยความเร็วประมาณ 2 เมตรในชั่วอายุคน ในช่วงชีวิตอันสั้นๆของเราคงไม่เห็นการเปลี่ยนแปลงนี้
โลกเป็นดาวเคราะเพียงดวงเดียวที่แผ่นเปลือกโลกมีการเคลื่อนที่ ซึ่งมีส่วนสำคัญที่ทำให้การดำเนินชีวิตของสิ่งมีชีวิตบนโลกเปลี่ยนแปลง เช่น การเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศ ทำให้เกิดการพัฒนาสติปัญญา และสิ่งมีชีวิตบางชนิดสูญพันธุ์ องค์ประกอบทางเคมีของหมาสมุทรเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลันและรวดเร็วหลายครั้ง การกำเนิดของสิ่งมีชีวิตเล็กๆจำนวนมาก หอยเพิ่มปริมาณมากกว่าสิ่งมีชีวิตอื่นๆในทะเลแคริเบียน ซึ่งน่าจะมีผลมาจากการปิด-เปิดของสันกลางมหาสมุทร การค้นพบทฤษฎีเรื่องนี้ทำให้การอธิบายปรากฏการณ์ต่างๆที่เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของโลก เป็นไปได้ง่ายขึ้น มีเหตุผลที่น่าเชื่อถือขึ้น แต่ยังมีการเปลี่ยนแปลงบางอย่างของเปลือกโลกบางอย่างที่ไม่อาจอธิบายได้ เช่น ทวีปออสเตรเลียเลื่อนขึ้นเหนือไปหาเอเชีย แต่ขอบด้านบนก็จมลงไปเรื่อยๆเกือบ 200 เมตร เหมือนอินเดียจะจมลงไปแล้วลากออสเตรเลียไปด้วย ซึ่งไม่มีทฤษฎีใดอธิบายได้
อัลเฟรด เวเกเนอร์ เสียชีวิตก่อนที่ทฤษฎีความคิดของเขาจะเป็นที่ยอมรับ เช่นเดียวกับไอน์สไตน์ที่เสียชีวิตก่อนจะทราบว่าสิ่งที่ผิดพลาดของเขา ได้รับการยอมรับแล้ว ยังมีบุคคลที่มีส่วนก่อให้เกิดทฤษฎีทวีปเลื่อน คือ แฮรี เฮลส์ และวอเตอร์ อัลวาเรซ ลูกศิษย์ของเขา ซึ่งช่วยให้เกิดการเริ่มต้นกระบวนการพลิกฟ้าคว่ำแผ่นดิน ในการอธิบายปรากฎการณ์ "เมื่อโลกขยับ"