五月八日新华社的报道说，日本邮政省电波研究所最近利用宇宙中超远距离星球发出的微弱电波，成功地测出地球上两点之间的距离，误差小于三厘米。这种管它叫“超长基线电波干涉计测定法”（Very Long Baseline Interferometry——VLBI）的新技术，不仅能够测定地球上任何两点间的距离，而且重要的是能够测定地壳的板块运动、地球自转，以及对地震进行长期预报。
漂移学说的沉浮
今年是阿尔弗列德 · 魏格纳（Alfred Wegener1880 ~ 1930）发表他的著名论著《海陆的起源》（1915年）七十周年。这位现代全球构造理论的先驱、大陆漂移学说的创始人，在地学领域，特别对海陆漂移的重要证据的发现；对过去地质学家一直认为海陆是永恒的自然观的突破；对深部地质学、地壳运动和地球动力学研究的推动，使地质学的研究转向动力地质学等方面树立丰碑的最雄辩事实是：大陆漂移说从此风靡全球，《海陆的起源》也迅速译成了多种文字。然而，曾几何时，到三十年代以后，随着魏格纳的去世和传统固定论学派的“围剿”，大陆漂移说就消沉下去了。后来经过五十、六十年代，虽则漂移说重又回到了学术界，但是只有随着所谓的“地幔计划”和“地球动力学计划”等的开展，大陆漂移学说才能得到发展，板块构造学说才能趋于完善，七十年代以来，由于对这些计划的进一步开发经营，到目前为止，设有计算地球上任意两地发生漂移运动计算技术的两种装置（或单用一种装置）的观测站，已经超过二十处。根据板块学说（现代大陆漂移理论），预计这些所在会出现相对的移动。因为板块学说认为：地壳是由若干板块构成并在地球上运动的，大多数主要板块各自背负着一个洲，唯一例外是太平洋板块，地球动力学计划的小组正利用设在夏威夷的仪器装置监测着这一板块。去年（1984）美国航空与宇航局发表了关于大陆漂移的首次直接计算。它显示：大西洋在逐渐变宽，澳洲板块正在背离南美洲后退，方向指向夏威夷；据说，该局的戈达德太空飞行中心执行地球动力计划所用的计算技术已经精确到只有几厘米的误差。在日本，茨城鹿岛的两个监测系统与美国加利福尼亚州的莫哈维站间的观测试验成功后，1984年开始，便参加“地球动力学计划”。
迄今所知 基于过去
对全球构造来说，开一代新论的板块学说，基本上是由两种情况为依据而得以成为一家之言的。一是反映现代板块运动的地震活动、震波传递途径和海底热流量等方面的数据；二是保留下来的远古板块运动痕迹的种种记录。作为它们的代表是：① 古地磁学，是对标志岩石年龄的古地磁在地质时期的变迁的鉴定；②“条带分布”，是对磁化方向倒转的海底地磁异常的记录。板块理论的最基本做法是，对板块之间相对运动作定量研究，研究取得的数据，就是这种理论的巨大支柱。
由于板块的相对运动，致使地球表面的种种现象之能得到说明的板块理论，要考虑时间的单位。而在目前人类的知识范围内，对长达四十五亿年之久的全球构造历史，人类必须千方百计应用几百万年的时间分辨本领，来说明几亿年中发生的事情。因为占地球历史大部分的早寒武纪时代的构造地质学情况，人类不甚了了。即使新生代的情况，由于人类使用的单位仍是几百万年，还不能使用比它小的时间单位进行描述。因此，能够给板块构造地质学以时间分辨本领的，是代表海底地磁异常的古地球物理学的数据。可是提高这种时间分辨本领，例如测出每一年板块运动之后，也并不能以同样方法进行类比。再如从地磁异常的条带分布推定海底扩张速度时，具有几万年甚至几百万年的周期，由于只见到磁化方向的倒转，原则并未具有此后的时间分辨本领。
那么，当前板块运动如果不以过去记录为依据，而要进行测定的话，那就少不了要用新的技术了。
精确测距的VLBI
超长基线电波干扰计测定法（VLBI），最初是射电天文学家为了详细研究类星体等深远太空中天体的射电源构造而开发的。射电天文学与传统以光学观测为主的天文学相比，不及之处是它的角度分辨本领。但是如果使用了处于遥远距离之外的两台射电天文望远镜观测相同的射电源，那就可以迅速改善它的角度分辨本领，而求得射电源的精确位置及其构造。此时两台望远镜的位置距离愈远，角度分辨本领就愈高。有效利用这种特性且不以两台间距离为限的是VLBI。如果已知射电源的正确方向，便可求得两架天线间的精确距离。
从来自深远太空中天体的射电源的电波，由遥隔几千公里的两架天线同时接收后，分别为各自的磁带进行记录，并在两天线附近各自记录其精确的时间信号。计时器是精度约百亿分之一秒的极精密的原子计时器，它不会产生误差。
记录磁带经过电算机处理，并对到达两处的电波进行比较，然后用百亿分之一秒的精度测出它们的时差。再以时差乘以光速，求得从射电星体到达两台的距离差为几厘米的精确度。假定两台的原子计时器没有时差，再求星体的精确方向（θ），就可求出两台间的精确距离。
实际上计时器之间没有时差是不大可能的，另外由于地球自转的原因，使两台所见的射电源方向不断发生变化。因此实际上六分钟左右一次的观测就要进行几十次，并用最小二乘法推算两台间的距离（即基线长度）和地球自转参数等。
假使两台天线位于不同的两块板块上面，那么由于彼此相互运动而两台间的基线长度就显示出每年有若干厘米的缓慢变化。目前位于日本关东茨城鹿岛的邮政省电波研究所直径26米的抛物面天线，正与美国等国的望远镜进行频繁的实验。实验所得的数据处理，也在鹿岛进行。类似的VLBI望远镜站，已经在以北美和欧洲为中心的世界各地陆续译：置。当然，对射电天文学与地球运转等方面的研究，也同时在发挥应有的作用。
人造卫星激光测距（SLR）
与VLBI具有相同精度的另一种技术测定是人造卫星激光测距（Satellite Laser Ranging）。这种卫星，直径六十厘米，重四百十一千克，1976年由美国运往极稳定的运行轨道，运行完全受控，其功能仅只反射埠面激光站发射的强而短的光脉冲。计算被卫星上反射镜折回的时间和地面站与卫星间的距离，并正确掌握人造卫星的轨道，就可以无数次反复测距，以求得地面激光站的位置。它也像VLBI那样，设置于世界各地。
地球动力学计划
地球动力学计划的特点，不仅是为了用插入板块之间缝合带的像图文那样的基线来测定板块运动，还包括仅由一个板块内的观测站对板块之未曾发生变形，进行精确的实验。这种实验主要在VLBI站分布较多的北美大陆进行。另外，被认为可能复杂变形的地区，如加利福尼亚与阿拉斯加等地，为了测出它们的变形，特别多设了观测站。同时还配备了相当的车辆，构成了可搬运的VLBI与SLK站的机动力量，积极进行测定。
到不久前为止，所已知的板块运动速度，由于是以海底岩石的残留磁性的磁化方向倒转为基础的，所以把过去几百万年海底扩张的平均速度作为现代板块运动的瞬时速度。使用了VLBI与SLR，就能够测定相当于人类生命时间水平的以若干年为单位的运动。一百万年与一年，实足有六个位数之差，所以当实测一年内板块运动而实际可得一百万年间运动的大小的百万分之一的值，并不是绝对可信的。无论如何，还是用增加六位数的时间分辨本领较为可信。但尽管如此，它们至少对新事物的完全明瞭有了指望。
目前的数据与预计值一致
目前，VLBI与SLR的数据，都是美国航空与宇航局发表的。在时间上SLR比较早些，因之数据也较丰富些。联络美国东海岸的海伊斯塔克天文台和加利福尼亚的奥恩斯巴莱射电望远镜间的四千公里基线，一九七六年以来进行了VLBI实验，由于它们是同一北美板块内的相同观测站，预计认为不会有基线长度方面的改变，但迄今为止的测定结果，却测出基线长度变化为每年0.0±0.5厘米这样有意义的变化。利用北美、欧洲各三台射电望远镜对横亘大西洋的两岸所作的测算，已经超过十年之久了。研究成果肯定，欧洲与北美正以每年一点五厘米的速度（每年误差小于半厘米）分离漂移。
至于SLR实验，可以对加利福尼亚州圣安德莱斯断层进行重新测算的那条九百公里的基线为例，它是从1972年开始进行SLR实验的。首先是以过去几百万年运动的平均值为根据，预计基线每年以五 · 五厘米的比例缩短，到1982年止长达十一年的实测为每年6.5±1.5厘米与预计值大致一致。
此外，太平洋板块以每年四厘米的速度背向北美洲分离漂移；包括印度地块的澳洲板块正在侵挤太平洋板块，每年为七厘米。这些直接计算都是最精确的，每年误差不大于一厘米。太平洋板块与印度地块都有背向南美板块分离漂移的发现，速度为每年五 ~ 六厘米，但由于南美洲只有一所激光站，可能这个数字不十分正确。北美洲板块对南美洲板块和澳洲板块的相对运动，则是微不足道的。
板块的运动量和方向，同基于地质学的根据所作的间接估计能够很好吻合，可以海底与夏威夷之类的火山年龄为例。关于板块汇集区已给出的更精密的新的计算成果，说明了一个板块处于另一板块之下，间接影响了地质学的根据。
只要直接计算技术持续下去，板块运动的平均精确度会进一步提高。与此同时，新的观测站的建立，不仅将为板块运动的研究决定总体方向，而且将为较小板块的运动提供信息。
《海陆的起源》的发表，已经七十年了。体现魏格纳的惊人毅力及其为科学真理进行探索的精神的大陆漂移学说，也已经历了约三分之二世纪的考验了。今天，新全球构造理论的完善和大陆漂移的直接计算，首先应该归功于魏格纳为人类带来新的地球观的巨大功绩！
（据New Scientist、科学朝日[日] 编译）