打开“地狱”之门

现在我们都知道，地球外形近似一个椭球。可是，地球内部的结构又是怎样的呢?

如果是一个西瓜，我们可以把它切开来看看，而偌大的地球又怎能如此呢?即使是现代最先进的钻机，也只能钻入地下几千米，而地球的平均半径是6371000米，这不过好比一只蚂蚁啃了几口西瓜皮。

几千年间，地球内部结构一直是一个不解之谜。

在古代，封建迷信宣扬地底下有“十八层地狱”，如果人生在世犯了什么“罪过”，死后就要到地下阴间受刑。在西方，统治者也利用“魔鬼的地下王国”来吓唬和愚弄人民。地底，在普通人的心目中，更是一个神秘的世界；几十年以前，即使在知识界、科技界，也还是众说纷纭。有人曾这样猜测:具有尘土的地球外壳可能是浮在一个巨大的油池上面；有人根据世界上曾出现过特大洪水的传说，猜测地球内部装满了水；有人看见火山喷发，猜测地底是一团燃烧的火……

1778年，英国物理学家卡文迪许根据牛顿的万有引力定律，用二个哑铃巧妙地称出了地球的重量，这一下震动了全世界，从前对地球内部种种怪诞的猜测也就不攻自破了。

但是，愚眜的人还存在。1818年，有人还这样猜测:地球内部是由五个空心圆球套在一起的，每个空心圆球在两极附近有近万公里裂口，如果人们乘船沿着弧形的球面行驶，就可以进入地球内部漫游。一些天真的人，竟真的驾船到极地去寻找这个“地狱”之门，结果，却被这个“丰富的想象”所捉弄了。

“地狱”之门依旧紧锁着。人们徘徊在铁门之外，焦急地寻找着打开“地狱”之门的钥匙。

难道就没有别的途径吗?其实，我们日常生活中的平凡事例，往往包含着深刻的科学道理。如果我们对此心领神会，再改变一下思路或方法，也许会茅塞顿开。例如，人们买缸时，只要轻轻敲几下缸沿，从声音中就能辨别出缸体是否有裂缝。道理何在呢?原来，敲缸会产生震波，如果是个完好的缸，震波会无阻挡地传遍全缸而和谐地震动起来，声音听起来就悦耳；如果缸体有裂缝，震波会在断裂处受阻，发生折射或反射，声音听起来就刺耳。又如夏天买西瓜，有经验的人只要用手指弹一弹，就能断定生熟；医生检查身体，常在胸前背后敲一敲，也能诊断是否有病。

聪明的人从这里得到启发:能不能用震动来揭示地底奥秘呢?

人们早就发现，地球每年大约要发生几百万次大小不同的震动。地震发生时，也会产生一种震波向四面八方传播。震波从震源向地球内部传播过程中，遇到成分和性质不同的物质，它的传播速度和方式就会发生变化。例如，横波一碰到液态或气态物质，就会中断消失。另外，地震波和声波、电磁波也有相似的脾性，遇到不同物质构成的交接面时，一部分也可以产生反射或折射，好象返回地面来通风报信一样，告诉人们地球某深处物质组成发生了变化。科学家用精密的仪器把它记录下来，经过分析整理，就可以判断出地底的奥秘了。

打开“地狱”之门的金钥匙终于找到了。

1909年，南斯拉夫地震学家莫霍洛维奇在一次大地震中，首先记录到震波在地下四十三四公里处传播速度突然降低，显然，在这个深度以下，地球内部的物质组成、物理和化学性质发生了变化。人们把这个交接面称为“莫霍”面。1914年，美国地球物理学家古登堡又测出地下2898公里处，纵波速度突然降低，横波完全消失了，显然，地球更深的内部结构又发生了重大变化，人们把这个交接面称为“古登堡”面。

经过艰难的探索，人们终于揭示出了地底的奥秘。原来，地球的内部结构，说它神秘，却很一般；说它复杂，又很简单。莫霍面以上是地壳、它的厚度约有15—70公里，一般分为三层，上层是沉积岩层，中层是硅铝层，下层是硅镁层。莫霍面和古登堡面之间是地幔，它的厚度约有2，850多公里，可分为二层，上层主要由橄榄岩一类物质组成，下层主要由金属物质组成。古登堡面以下至地心是地核，半径约有3，450公里，分为内核和外核两部分。目前，人们对地核的认识还不清楚。大多数地学家这样猜测:外核由于能阻碍横波的传播，说明它不是弹性体，可能具有液态性质；内核温度很高，密度很大，可能是由铁镍和微量的钴等元素组成。就目前测试手段说来，人们对地核的认识至今或以后较长时间内，将仍是一一个神秘的谜。(插图:王刚)

(柯宁根据《万古趣话》《地球》等书摘编)