Ciència nombres i lletres

Força sovint, quan hom presenta una teoria científica revolucionària, la comunitat establerta s’hi oposa ferotgement. Cert que en molts casos el conservadorisme inherent al sistema hi pesa molt, i que aquesta és l’explicació que apareix a la majoria de llibres d’història. Però sovint és una explicació a posteriori, feta des de fora de l’àmbit científic del moment.

Un cas força conegut és el de l’anomenada «deriva dels continents».

Alferd Wegener, geofísic i meteoròleg alemany, cap 1915, a partir de la idea que les costes d’Àfrica encaixen força exactament amb les d’Amèrica del sud, va començar a especular sobre la possibilitat que aquests dos continent haguessin estat junts en el passat i, posteriorment, s’haguessin desplaçat a les seves posicions actuals.

Més endavant va incorporar al model desplaçaments de l’Antàrtida, Madagascar, l’Índia i Austràlia, que haurien format un continent anomenat Gondwana. I, més endavant, tots els altres continents van trobar un lloc dins el model. Nord Amèrica també s’hauria separat d’Euràsia, provinents de la separació del continent Lauràsia i amb anterioritat Lauràsia i Gondwana haurien estat units en un únic continent anomenat Pangea —tota la terra—.

Els continents i oceans actuals, amb fletxes que indiquen el seu moviment

Més enllà de resoldre una mena de trencaclosques per veure les possibilitats de moviments continentals en el passat, Wegener va aportar altres proves: Estructures geològiques que començaven en un continent actual i seguien en un altre, encaixant perfectament el el model de Pangea; arguments paleontològics sobre fòssils que es trobaven en dos continents ara força separats, però junts en el passat; coincidència encara més gran si, en lloc de partir de la forma de la línia de la costa dels continents, es parteix de la de la plataforma continental.

I quin mecanisme proposava Wegener per aquesta deriva continental?

Per mesures sismològiques es sabia que l’escorça sota els oceans era molt més prima que la dels continents i formada bàsicament per basalt. L’escorça continental era molt més gruixuda, i formada bàsicament de granit i altres roques àcides, amb una densitat inferior a la del basalt.

La proposta era que els continents suraven en una mena de mar global de basalt de més densitat, a la manera dels icebergs sobre l’oceà, i que els moviments de convecció del material del mantell, sota l’escorça, que es suposava relativament fluid eren el motor dels desplaçaments.

I aquí hi havia un problema. Ràpidament algú va calcular que el basalt sobre el que figurava que suraven i es desplaçaven els continents, era un sòlid tan rígid com l’acer. La teoria de Wegener, podia ser molt bonica, però tenia un punt impossible, durant quaranta anys es va rebutjar totalment malgrat les proves indirectes, que d’una manera, que jutjada a posteriori ens pot semblar molt poc científica, es van considerar «casualitats».

No va ser fins els anys cinquanta que es van fer unes mesures que no es podien explicar amb la teoria clàssica dels continents ―i oceans― fixos.

Es sabia, per observacions batimètriques que al centre de l’Atlàntic, i també en altres oceans, hi havia unes serralades submarines que es van anomenar dorsals. Les dorsals presentaven activitat volcànica, però una mica inferior a la que hi havia en algunes vores continentals —com tota la serralada  dels Andes—, arcs d’illes —com el Japó o les Aleutianes— o volcans aïllats —com els de Hawaii—.

En aquella època es van començar a fer mesures geomagnètiques, es tractava d’estudiar la magnetització de les roques. Quan la lava d’un volcà solidifica, ho fa dins el camp magnètic de la Terra, i si conté cristalls magnetitzables —per exemple els d’alguns òxids de ferro— aquests queden magnetitzats i alineats amb el camp magnètic de la Terra en aquell moment.

Ràpidament es va descobrir un fet curiós. Més enllà dels moviments esperats de la posició dels pols magnètics de la Terra, que tenen recorreguts irregulars al voltant dels pols geogràfics, el camp magnètic global, a vegades, s’invertia, el pol magnètic nord passava a ser sud i viceversa. Aquestes inversions passaven a intervals de centenars de milers d’anys i de forma irregular, no amb un període constant. En principi, les roques que conservaven el records magnètic de quan es van solidificar, si els moviments tectònics no les havien fet canviar de posició, tenien uns camps magnètics orientats bàsicament, cap al nord o cap el sud, de manera imprevisible, segons quina era la posició dels pols magnètics en el moment que es van formar.

La següent observació significativa va ser que a costat i costat de les dorsals oceàniques, hi havia bandes simètriques del material del fons del mar, magnetitzades en un sentit o en l’altre. L’explicació era que el fons marí s’originava a la dorsal, magnetitzat en el sentit del camp del moment. Posteriorment aquest material s’anava allunyant de la dorsal, i quan hi havia una inversió del camp magnètic, es formava una altra zona de material del fons magnetitzat a l’inrevés. Cada inversió del camp magnètic, generava dues zones de material a banda i banda de la dorsal.

Però, com podia desplaçar-se aquest material si el fons del mar era rígid com l’acer?

L’explicació es que aquest material no fluïa i deformava, sinó que l’escorça es creava a la dorsal i es destruïa en un altre punt, mantenint la rigidesa. I els punts on es destruïa són les anomenades foses oceàniques, on l’escorça basàltica, més densa que les roques dels continents, és empesa sota d’ells. A més fondària augmenta la temperatura i el material de l’escorça oceànica es torna a fer fluid, aleshores els components més densos es dissolen al mantell, i els més lleugeres, cosa que inclou el quars i també l’aigua que hi havia dins el basalt, acaben tornant a la superfície, sigui en forma de masses sòlides, sigui en erupcions volcàniques com moltes de les que hi ha a al riba del Pacífic.

A partir d’aquí va sorgir la teoria de la tectònica de plaques: la litosfera està formada per un seguit de plaques rígides que es desplacen pels moviments turbulents del material subjacent del mantell. Aquestes plaques que poden tenir zones amb d’escorça oceànica i altres amb d’escorça continental, es mouen a base de ser creades en uns punts, i destruïdes en uns altres. Creació i destrucció bàsicament de la part de basalt de les plaques. Els nuclis granítics, anomenats cratons, són permanents tot i que es poden fracturar i que encara s’hi va afegint material granític degut a alguns fenòmens de caire plutònic.

La teoria de Wegener, això sí, corregida en el punt essencial de la creació i destrucció de l’escorça oceànica, finalment va ser admesa de forma general.

Una cosa similar va passar amb la teoria heliocèntrica de Copèrnic, més enllà de temes ideològics o religiosos que sovint s’han presentat com a essencials pel seu rebuig, hi havia un problema matemàtic de capacitat predictiva del model, que era pitjor a la dels models geocèntrics de l’època; això no van poder ser superat fins que Kepler va trencar el dogma que les òrbites havien de ser combinacions de cercles perfectes. Però aquesta és una altra història.