地球中心热理论
地心游记地球中心热理论认为,地球深处会变得极为炽热;这一预期既影响着旅行者的恐惧,也支撑着哈德威格教授对深入冰岛地下的信心。探险队的测量和发现动摇了任何简单明了的解释——起初,适中的温度与预测的热度相矛盾;而最后的上升途中,温度异常升高,并揭示了一场喷发。在这些反复变化中,这一理论成了检验科学预测局限,以及计算、仪器和直接经验各自所能提出的主张的试金石。
理论及其预测
下行之前,Henry认为,既有的科学教义表明,深入地球旅行是不可能的。他援引一条规律——每下降七十英尺,温度就升高一度;据此推论,到了深处,地球物质将会炽热发光,连金属和最坚硬的岩石也会熔化。哈德威格教授驳斥了这个论点,认为它只是理论,不足以成为放弃旅程的理由。他们的分歧揭示了小说反复出现的冲突——关于地球内部的一般模型,遇上了这样一种可能性——某条特定路线具有特定的地质条件,因此未必会按照模型的预测表现。
后来,探险队到达一处深度;Henry认为,这已是科学所允许的地壳厚度的极限。按照公认的热量递增规律,他预计温度会达到列氏温标一千五百度。然而,温度计读数仅为二十七点六度。哈德威格教授将这一测量结果视为对温度按比例上升这一说法的决定性挑战,并援引汉弗里·戴维支持另一种解释。Henry承认温度计的读数,却仍感到惊讶;他提出,休眠火山的火山筒周围的熔岩也许能够抵抗热量、导热性较差,而在他看来,喷出的热水似乎也与这一解释相符。因此,这个读数推翻了简单的深度与温度计算,却没有单独解决环境相对温和的原因。
地质证据与测量的局限
这条路线还让通道岩壁展现出地质时间的痕迹。Henry观察到,闪亮的熔岩逐渐变为原生岩,并把地层的变化确定为志留纪。后来,他发现三叶虫遗骸,也看到地层中出现更为进化的动物形态化石,其中包括与泥盆纪海洋有关的鱼类。这些发现为下行过程提供了一系列地质证据,却没有直接解决温度争论。相反,它们展现了旅行者如何将可见地层和化石分类,与对深度和地球结构的预期结合起来。
探险队的知识正是在这些观察和解释中形成的。哈德威格教授把旅程纪事记入笔记本,并记录计时器读数;Henry则留意温度计、岩石及其化石。然而,证据并不会自行构成完整的解释。后来,队伍在酷热中上升时,哈德威格教授借火把察看连续的地层,并依据地质理论估算他们的位置;但Henry指出,他们没有气压计,无法确定上方地壳的厚度。曾经挑战热量计算的同一批仪器和观察,在环境迅速变化时只能提供不完整的指引。
热量、喷发与指南针
上升途中,温度急剧升高,令人惊骇。Henry估计,温度可能已达到华氏一百二十二度,并回想起先前遇到的适中温度,曾可用耐火岩石、电和磁来解释。他原本认为,地心火理论是解释地下现象仅存的说法,但如今的高温使岩石即将熔化的可能性迫在眉睫。旅行者不得不脱掉外套和背心,因为即使穿着轻薄衣物也难以忍受;关于地球内部的抽象问题,就此变成了关乎身体安危的紧急状况。
另一件仪器也不再按预期运作。Henry检查指南针,发现指针从一个磁极猛跳到另一个磁极,绕圈旋转,并突然反转。异常读数与高温及花岗岩地层的奇异变化同时出现;它本身并不能证明某个特定的地质理论,却标志着探险队通常用来辨别方向的手段已达极限,而此时他们周围的火山状况也正在变化。哈德威格教授判断危险来自一场喷发,并认为这正是他们逃生的最佳机会。在这场危机中,热量不再只是地球深处一种被预测的性质——它预示着一个可能改变队伍行进方向、并将他们带向地表的事件。
探险之后
归来之后,争论仍在继续。哈德威格教授受到公众赞誉,他对旅程的叙述支持了与地心热既定体系相矛盾的观点。他通过文章和演讲为这些观点辩护,而Henry则表示,他仍然相信地心热理论。他的限定说明很重要——他承认,人们尚未充分理解的情况可能会改变支配自然现象的规律。因此,结尾保留了分歧,并未把某一位旅行者的解释呈现为最终的科学定论。
这一段落中的科学方法之所以富于戏剧性,是因为证据一次次改变论点的分量,却不会自动带来解释。预测的温度让位于低得多的温度计读数;地质地层与化石提供了深时记录;后来,极端高温和反转的指南针又预示着早先的解释未能充分预料的新状况。这个理论之所以仍然重要,恰恰是因为无论权威还是观察,都不能孤立地视为充分依据——必须进行测量、推断状况,并把异常结果纳入地球模型之中——有时只能暂时如此。