地学史上的革命性发现

哥伦布“发现”新大陆

1492年，哥伦布横渡大西洋到达美洲“发现”新大陆。其结果是沟通了新大陆与旧大陆海上交通，促进了欧洲手工业向工场手工业生产的过渡，以及在此基础上的地域生产分工的产生与发展，使欧洲贸易中心从地中海区域扩大到大西洋沿岸。在此后3个世纪中，西欧几个主要殖民地国家在世界上地位不断增强，世界航路及贸易中心经历了从葡萄牙的里斯本、西班牙的塞维利亚到比利时的安特卫普，再到荷兰阿姆斯特丹，最后到英国伦敦和法国巴黎的转移。殖民者以暴力手段，对亚非、美洲进行殖民掠夺，开发矿山，建立种植园，发展起从奴隶劳动为基础的农场主制度，开始了早期的国际专业化生产。在政治上也导致了美国、加拿大、巴西、阿根廷等国家的出现，改变了世界人种、语言、宗教的分布格局，为今天世界政治、经济、文化格局的形成打下了基础。

《天体运行论》的发表

1510年～1516年，波兰天文学家哥白尼(1437～1543)完成了六卷巨著《天体运动论》，首先明确提出“地球是动的”，“行星旋转的中心不是地球是太阳”，“地球不是宇宙中心，而是绕太阳旋转的一颗普通的行星”等等，从而建立了日心说，哥白尼还认为地球绕轴自转发生昼夜交替，同时地球绕太阳公转，导致了季节变化，经过布鲁诺(1546～1600)、开普勒(1517～1630)、伽利略(1564～1642)和牛顿(1642～1727)等许多科学家多年的努力，地心说逐步被日心说取代。曾风靡世界1500年之久的地心说逐步从人们心目中淡出。1781年天王星的发现，1864年、1930年海王星和冥王星的发现，使日心说在对地心说的斗争中取得了彻底的胜利。

麦哲伦环球航行

1519年9月，麦哲伦带领200多名探险队员分乘五只船，开始了为期3年的环球航行。他们从西班牙出发，渡过大西洋绕过南美洲南端进入太平洋。一路上，他们历尽千辛万苦，因无法补充食物和淡水，甚至把船上的老鼠都吃光了。1521年3月，麦哲伦因干预菲律宾群岛上部族之间纠纷而被杀死。最后剩下的一只船和十几个探险队员穿过印度洋，经过非洲南部好望角，于1522年9月又回到了西班牙。他们用实事证明了：地球是一个球体。

里希尔的疑惑

1761年，法国天文学家里希尔到今法属圭亚那首府卡宴(52.5°W，5°N)进行天文观测，发现由巴黎运来的摆钟每天慢2.5分钟。他大惑不解，经过仔细的研究，他发现这一现象发生的原因可能是由于地球并非正球体引起的。牛顿运用万有引力定律对这种现象的解释是：钟摆变慢是由重力加速度变小引起的。物理学已经证明：当一个长度为Ｌ的摆的摆动幅度与Ｌ相比很小时，摆动一次的时间Ｔ可由下列公式 得出，式中的g为重力加速度。如果摆长不变，时间Ｔ只可能随重力加速度的改变而改变。这说明：时钟摆动变慢是由于重力加速度变小所致，即赤道上的地表比高纬地区同海拔地表距地心更远。从而证明，地球并非正球体，而是一个两极略扁，赤道略鼓的不规则球体。

傅科摆试验

1851年，傅科在巴黎众神殿上用长度为200英尺的绳子吊悬一个60磅的铁球，并在铁球下装一根细针，球摆动时，针可在地面铺的砂层上划出记号。根据力学定律，摆动物体都力图保持它原有的摆动平面。傅科却发现摆总是逐渐向右偏转，在49°Ｎ的巴黎，每小时向右偏转11°之多，每32小时偏转一圈(360度)，进一步的实验发现，在极地摆动平面每小时偏转15度，每24小时偏转一周。但在赤道并不发生偏转，既然摆动平面是固定不变的，这种偏转就只能是一种视偏转。它说明不同纬度上经线方向在不断变化。摆动平面的视偏转与地球自转的方向相反，在北半球向右或顺时针，在南半球向左或逆时针。傅科用实验证明了地球自转和地球自转偏向力产生的根本原因，为地球上运动物体找到了一个“共同”的力。　

病榻上的发现

1910年的一天，德国科学家魏格纳躺在医院的病床上，目光正好落在对面墙上的一幅世界地图上，他突然发现，大西洋两岸吻合的如此完美!这时，他的脑海再也无法平静下来，非洲大陆和南美大陆原来可能拼合在一起，后来因为某种力的作用使其发生了分离，现在仍在漂移之中，他又对其他大陆进行了拼合。于1912年正式提出“大陆漂移学说”。为了进一步寻找大陆漂移的证据，他只身前往格陵兰岛探险考察，在他50岁生日那天，不幸遇难。他的这一伟大假说，以及由此而发展起来的板块构造学说，使人类重新认识了地球。