気象学者であったアルフレッド・ウェゲナーは、グリーンランドに調査に行く途中、流氷を見て、大陸が移動することを思いついたそうです。


これに対して、プレートテクトニクス論者は、いったいどうしてプレートが移動するということを思いついたのでしょうか。もともとウェゲナーの説を知っていて、それをなんとかして説明したいと思って、理屈を考え付いたのでしょうか。それとも、もっと別の直観なり体験があって、プレートテクトニクス説は誕生したのでしょうか。

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  • 登録:2009/03/23 15:56:42
  • 終了:2009/03/30 16:00:03

回答(2件)

id:idetky No.1

idetky回答回数426ベストアンサー獲得回数202009/03/23 16:45:07

ポイント35pt

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%97%E3%83%AC%E3%83%BC%E3%83%8...

によると、

もともとウェゲナーは「大陸が移動する原動力を地球の自転による遠心力と潮汐力に求め、その結果赤道方向と西方へ動くもの」と考えていたそうで、当時は否定されていたそうです。

ところがその後、

「移動の原動力についての問題を解決したのが、地球内部の熱対流に求めた1929年のアーサー・ホームズ(Arthur Holmes)によって発表されたマントル対流説である。その後1960年代にロバート・ディーツ(Robert S. Dietz)が海洋底拡大説を唱え、それら全てをまとめたテュゾー・ウィルソン(John Tuzo Wilson)によって、1968年プレートテクトニクスとして完成した。」

との事です。

> もともとウェゲナーの説を知っていて、それをなんとかして説明したいと思って、理屈を考え付いたのでしょうか。

についてはその詳細はわかりませんが、

http://oshiete1.goo.ne.jp/qa3152632.html

にもその説明が詳しくかかれてますのでどうぞ。。。

id:ShinRai

アーサー・ホームズさんが思いついたのですね。大変参考になりました。ありがとうございました。


http://www.amnh.org/learn/pd/earth/pdf/arthur_holmes.pdf

It was Holmes, in 1919, who suggested the

mechanism: that the continents are carried by flow of the mantle on which they sit, and that the mantle is flowing because it is convecting. Warning that his ideas were “purely speculative,” he suggested that rocks in the interior of the Earth would buoyantly rise toward the surface from deep within the Earth when heated by radioactivity and then sink back down as they cooled and became denser. Holmes theorized that convection currents move through the mantle the same way heated air circulates through a room, and radically reshape the Earth’s surface in the process. He proposed that upward convection might lift or even rupture the crust, that lateral movement could propel the crust sideways like a conveyor belt, and that where convection turned downwards, the buoyant continents would crumple up and form mountains. Holmes also understood the

importance of convection as a mechanism for

loss of heat from the Earth and of cooling its deep interior. Not until after World War II could scientists produce the hard evidence to support Holmes’s fundamental concept. (To learn how this came about, read the profile of Harry Hess in Section Three.) Holmes’ theories have continued to be reinforced by new data from seismologists, mineral physicists, and geochemists.

2009/03/23 17:51:09
id:U-tan No.2

U-tan回答回数64ベストアンサー獲得回数102009/03/23 23:02:42

ポイント35pt

ウェゲナーが1912年に「大陸移動説の最初の発表」1915年に『大陸と海洋の起源』の出版をします.ただ証拠となる事実が提示されないために学会では大陸移動説は1930年以降葬り去られます.ウェゲナーの説は大陸移動の原動力は何かという根本的な問題に解決を与えていなかったからといえます.

しかしランコーンとブラケットが1957年に古地磁気学の成果から大陸の移動を実証します.比喩をもちいてその内容を説明すれば,地球の磁場が地球上の鉱物をビデオテープとして記録を残したが,その記録を検証するとどうも磁気北極は移動しているらしい.

ウェゲナーの大陸移動説を肯定する証拠が提出されたのです.

ヘスが1960年に海洋拡大説を提出します.技術的にはこれはソナー(音響測深)で実証されます.中央海嶺の存在が明らかにされたのです.地球内部であるマントルからマグマが上昇してきて,海底が生産され,海嶺の両側に広がっていくという説です.

以上は大陸移動説が通説となるまでの話です.

さて,大陸移動は事実としましょう.どうやら地磁気から認識される海底の鉱物の生成からの「年齢」をみても並行して移動していくらしい.そこで地球の表面はかたい板のようになっているのでないか,と考えたのがモーガン・マッケンジー・ル・ピション.地磁気が記録された,マグマが噴出し凝固してできたプレートが平行移動していくことをいろいろな方法で示します.

ということで,地学会の学の積み重ねの上に,プレートという概念を実証したということになるようです.

『理科基礎 自然のすがた 科学の見かた』(東京書籍,2004発行),『コンサイス 科学年表』(三省堂,1988)を参考にしました.http://q.hatena.ne.jp/

id:ShinRai

1967-8年に3人の海洋学者が、プレートテクトニクス論を唱えたということですね。

しかし、それは、大陸は移動したということを追認しただけになるのでしょうか。

なぜ移動したのかということについては、実は何も語っていないのでしょうか。

2009/03/24 00:56:21
  • id:ShinRai
    「大陸移動説はプレートテクトニクスという地球のしくみによって説明が出来ます。地球は変形のしない表面の板(プレート)が年間数センチから10センチ程度の速度で動いており、その板に乗った大陸地殻が一緒に動くというわけです。」

    上記の説明を今まで真に受けていましたが、もしかすると、完全に間違いではないかという気がしてきましたもので、質問をいたしました。


  • id:ShinRai
    そもそもプレートテクトニクス理論というのは、どこの誰が言い始めたのかも、よくわからないですね。
  • id:idetky
    > 完全に間違いではないかという気がしてきました

    むしろ、なぜ間違いではないかという気がしてきたのかを知りたいです。
  • id:ShinRai
    ゴンドワナランドの分裂した跡地を見てきたのですが、かなり厚い(数百mの)岩盤が数百kmも続いていて、これがマントルの上下で割れるのだろうかと思ったこと。

    そして、マントル対流で大陸が割れるのであれば、もっとたくさん、割れていてもよいのではないかと思ったことです。



  • id:U-tan
    >>地球内部であるマントルからマグマが上昇してきて,海底が生産され,海嶺の両側に広がっていくという説

    この部分が移動の原動力の説明です.一年あたり1cmと一億年あたり1000kmとは平均では同じ速さで,海底拡大説は原動力をも説明しています.地球の桁で考えるとなかなか生活感覚とはずれてしまいます.


    >>ゴンドワナランドの分裂した跡地を見てきたのですが、かなり厚い(数百mの)岩盤が数百kmも続いていて、これがマントルの上下で割れるのだろうかと思ったこと。
    エネルギー収支(例えばマグマからの熱エネルギーが一部運動エネルギーに変換される)を考えて岩盤が割れるだけのストレスが加わったことが示されればよいようです.岩盤は人の手で割ったわけでなく地球が割ったものなのでなかなか想像も及ばない大きなエネルギー・力が働きます.


    >>そして、マントル対流で大陸が割れるのであれば、もっとたくさん、割れていてもよいのではないかと思ったことです。
    チョコレートを割ってみたらある形にわかれたというに,ちょうど現在の地球表面のよう大陸が分かれたというふうに考え,(割れやすい部分で割れた/こう割れるように力がかかった)と考えてみてはどうでしょう.超大陸から大陸ができたことを認めるならそう考えるのが自然だと思います.



    idetkyさんの示したhttp://oshiete1.goo.ne.jp/qa3152632.htmlを今見たところ,専門家の記述があったので自分の回答は無駄でしたので,ポイントはいりません.ごめんなさい.
  • id:ShinRai
    やっぱり誰も証明できていないように思うのですが、マントル対流説を。

    大陸が移動したことは、確かなことだと思います。

    しかし、なぜ大陸が移動したのかについて、説明になっていないことないですか?
  • id:practicalscheme
    もとの質問からちょっとずれますが

    > 誰も証明できていないように思うのですが、マントル対流説を。
    > なぜ大陸が移動したのかについて、説明になっていないことないですか?

    マントルの対流を直接観測した例があるのかどうかは知りませんが、「証明」「説明」ということについてShinRaiさんに考え方の違いがあるのではないかと感じました。

    ある現象があった場合、それを説明する理論がいくつも考えられます。それぞれについて、「もしその説明が正しいとしたら、他にこういう現象が観測されるはずだ」という仮説が考えられ、実際にそういう現象が観測されれば、その説明はより確からしいということになります (逆に、「その説明が正しいとしたらこういう現象は観測されないはずだ」という仮説が立てられ、その現象が観測されてしまった場合、その説明は棄却されることになります)。

    人間が直接観測できる現象というのはごく限られたものなので、 多くのの科学理論はこういった仮説と検証によって間接的に支持されます。

    なので、科学理論に数学のような「証明」を求めるのはそもそもおかど違いでしょう。地磁気痕跡による大陸の移動の「証明」だって、「そう考えるのが一番すっきりと辻褄が合う」ということにすぎません。同様に、マントル対流説も「今までの観測結果を妥当に説明する仮説としてもっともらしい」ということなんじゃないでしょうか。ShinRaiさんはマントル対流で大陸が割れるのだろうかという疑問をもたれたとのことですが、U-tanさんのコメントにあるように、エネルギー収支で辻褄があっていれば、少なくとも「観測結果と矛盾はしない(したがってまだ棄却されない仮説である)」とは言えることです。それは「説明になってない」ということではないと思います。

    とはいえ、マントル対流の直接的観測があるのかどうかには私も興味があります。詳しい回答が出ることを期待してウォッチします。
  • id:ShinRai
    >もしその説明が正しいとしたら、他にこういう現象が観測されるはずだ

    もちろん、このような論法であっても構いません。なるほどマントル対流によって大陸が分断するもんだなあと思えるようになるための現象がわかったら教えてください。
  • id:practicalscheme
    気になったのでちょろっと検索してみましたが、なるほど、「プレートを動かす力の根源」についてはまだよくわかってないことが多いようですね。

    英語版wikipediaの記述がとっかかりになりそうです。

    http://en.wikipedia.org/wiki/Plate_tectonics#Driving_forces_of_plate_motion

    * North American Plateなど、どこにもsubductされてないのに動いてるプレートもある
    * 単純に対流に乗って表層が動くだけの摩擦を生じられる程アセトスフィアは強固ではない
    * 地球の自転と月による潮の動きが寄与している可能性もある (この説は最初ウェゲナーによって提示されたが、その力がすべてだとすると地球の自転はとっくに止まっているはず、として反駁された。でも寄与分が全くゼロではない、と見直されつつある?)

    "The driving forces of plate motion are, nevertheless, still very active subjects of on-going discussion and research in the geophysical community."

    なかなか奥深い問題のようです。
  • id:U-tan
    http://www.geol.sci.hiroshima-u.ac.jp/~nakakuki/mantle/mantle_note_text.pdf
    餅は餅屋(googleと中久喜伴益助教)です.「マントル対流」で検索したらでてきました.
    http://oshiete1.goo.ne.jp/qa3152632.html
    と併せてすごいと思います.

    これを読む前,ゲームセンターにあるメダル落としゲームの要領で,周辺の鉱物は(地球の固体部分の)表面付近で中央海嶺との相対的な距離を増加させる,と僕は考えていました.上昇してきたマントルが海嶺から遠ざかる方向に既存の物質に圧をくわえるのです.これが広がる境界で,地表付近で余った物質が地中に沈み込むのが狭まる境界,だとさらに解釈していました.マントル対流は,コアが熱源でマントルが液体と置き換えてみると想像が容易かもしれません.当然統計力学・流体力学・物性という観点から単純な置き換えができませんが,類比としてはそう的を外したものでないでしょう.コアは重力により高温・高圧で液体の金属です.その熱は地球の中心から遠ざかる方向に放射されます.それによって中心から湧き上がるマントルを想定すること,地表付近で今度は沈み込むマントルを想定することができます.つまり対流です.
    理論で考えるべき対象が巨大なので正しく理解するのは難しい問題です.
  • id:ShinRai
    岩波文庫の「大陸と海洋の起源(下) 大陸移動説」ウェゲナー著、都城秋穂・柴藤文子訳(青907-2)の解説にこんなことが書かれてありましたよ。(p213)
    なかなか重要な指摘であるように思います。





    ヴェーゲナーの活動期の後半である1920年代になると、ジョリーやキルシュが放射能の効果を重視したテクトニクスを提唱し、そのなかにはマントル対流による大陸の移動という考えが含まれていた。ヴェーゲナーはその『大陸と海洋の起源』の最後の版になって、この新説の簡単な紹介をつけ加えた。

    しかし対流による大陸移動という考えは、彼が長年持ち続けた大陸の西方への移動という考えとよく調和しなかった。彼は長年の考えを捨てることができなかったので、対流説を使って彼の説を根本的に組みなおすことはできなかった。

    ところがホームズは、そのマントル対流説を全面的に取り入れて発展させ、これによって大陸移動説の内容をまるで変化させた。



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