奇妙的错误：坚信地球是空心的传奇科学家

1869年，一位名叫 Cyrus Reed Teed 的美国医生，他自创的医学品牌将炼金术与电击和磁疗相结合。一次他给自己电击过度，直接昏了过去。不过这样也好，当他醒来时，他意识到自己是耶稣基督的化身。不仅如此，他还断定地球实际上是一个倒置的球体：我们生活在球体的内侧，向内看，而不是向外看，才能看到宇宙的其他部分。

于是，他在佛罗里达州创立了一个名为 Koreshanity 的教派，试图让世界相信他的地质学发现。在他们公社附近的海滩上，Koreshanites 花费了五个月的时间部署了他们自己制造的设备 rectilliniator，以科学地测量地球实际上是凹面的。很自然地，他们成功了。

这当然是疯狂的想法，但也是 200 年前，一位历史上最伟大的科学头脑之一提出的想法的产物：Edmond Halley。你看，Halley 注意到地球的磁场相当不稳定，磁力线每年都在变化。于是，以 Halley 命名的著名彗星 Halley 推测，地球的空心是罪魁祸首——我们站在最外层的壳上，里面还有三个同心壳。正是这些内壳的两极扰乱了我们的磁场。哦，而且根据 Halley 的说法，毫无疑问，生命在地球深处蓬勃发展。

地球磁场从 1590 年到 1990 年的变化。 GIF: Wikimedia

这就是空心地球的奇怪故事，即使是 Halley 本人也意识到这个理论有点难以置信。他在 1692 年写道：“如果我提出任何看起来像是 Extravagant 或 Romantick 的东西，希望读者暂停他们的指责，直到他们考虑到许多论点共同 [原文如此] 使如此新颖和大胆的假设成立的力量和数量。”

Halley 实际上是在他朋友 Isaac Newton 最近出版的杰作 Principia 的基础上进行研究的，根据 Bucknell 大学的 Duane Griffin 在他的文章中 "What Curiosity in the Structure: The Hollow Earth in Science." 所说，Principia “这部作品构成了现代物理科学的基础。” Griffin 补充说：“就 Principia 的出版标志着现代科学的开始而言，Halley 的空心地球理论可以被视为现代科学时代的第一个预测。”

好吧，这倒是一个有趣的开端。但 Griffin 指出，空心地球的想法根本不是什么新鲜事。它出现在世界各地的民间传说中，更不用说 Halley 时代欧洲的其他地方了。例如，一位名叫 Athansius Kircher 的德国人在 1664 年出版了 Mundus Subterraneus，他在书中声称地球包含一个中心火（确实有点道理）和巨大的地下湖泊和熔岩室。在北极有一个巨大的漩涡，将水吸入中心火，在那里被加热并从南极喷出，我想那里的企鹅会很高兴。

Athansius Kircher 对地球内部的奇特想象，来自他的作品 Mundus Subterraneus。公平地说，他以前从未到过地球中心，不像 2008 年电影 Journey to the End of an Actor's Career Center of the Earth 中的 Brendan Fraser。来源：Archive.org

Kircher 没有任何数据来支持他的说法，但 Halley 肯定有。尽管这看起来很奇怪，但考虑到当时人类知识的范围，他的理论是错误的但有充分的理由，并且经常包含来自 Principia 的想法，根据 Griffin 的说法。Halley 认为，地球磁场的变化不可能是由于某种磁性物体在岩石中游荡造成的，考虑到岩石相当坚固的性质，因此一定有看不见的圆圈在我们脚下旋转。

他写道：“地球由外圆表示，而三个内圆的比例与金星、火星和水星这些行星的大小大致相当，所有这些行星都可以包含在地球这个球体中。”顺便说一句，它们没有相互碰撞的危险，因为就像土星的同心环一样，它们被重力完美地固定在原位。

Edmond Halley，才华横溢的科学家和笑容的憎恨者。图片：Wikimedia

由于磁力比重力更强，因此外壳的内部必须衬有“磁性物质”，以防止其崩塌和自身塌陷。但是，外壳中会形成裂缝，重力会将海水和碎屑吸向地球中心。但 Halley 认为，“地球这个气泡的内部应该充满这样的盐类和玻璃状颗粒”，这将堵住漏洞（后来他在 1716 年将一次特别强烈的北极光归因于从地球裂缝中逸出的发光蒸汽）。

在科学尚未摆脱宗教束缚的时代，人们质疑上帝为什么要这样安排事物。我们星球内圆之间的空隙有什么用？对于 Halley 来说，他认为我们太阳系中的所有其他行星都居住着生命，这只是上帝隐藏生命的另一个地方。他认为，地球本质上是全能者建造的一座巨大的建筑物。他写道：“我们自己，在房间拥挤的城市中，通常会建造许多层楼，一层叠着一层，从而容纳更多的居民。”

当然，还有这种生命所需的光的问题。Halley 说，这真的不是问题。“凹形拱门可能在几个地方发光，其物质与覆盖太阳表面的物质相同；如果我们没有某种想法，我们就不能冒险影响以下特殊发光体的可能性，这不符合哲学家的身份。”（阅读：我不知道那里发生了什么，所以这是一个猜测。）

Halley 对地球内部的想象，证明他没有像 Athansius Kircher 那样做过那么多的麦司卡林。 图片：Wikimedia

根据 Griffin 的说法，Halley 的空心地球理论普遍受到“meh”的评价，他在发表后并没有真正扩展他的工作。但这并不是说他放弃了它。恰恰相反：40 多年后，他坐在那里拍摄了他的官方肖像，担任 Astronomer Royal，他的手中拿着地球及其三个同心圆的插图，如图所示。

我们现在显然已经确定我们的星球根本不是空心的。但 Halley 走对了路：地球确实由多层组成，从内核到我们所踩的地壳。我们知道这一点要感谢丹麦地震学家 Inge Lehmann，她在 1929 年监测了一次地震，并确定它产生的不同类型的波（在液体和固体中的行为不同）已经从液态外核和固态内核偏转。恰如其分的是，正是外核的搅动不仅产生了我们的磁场，而且导致它随时间变化。Halley 实际上已经接近找到正确的答案了。

尽管他是错误的，但“Halley 编译的地磁数据引起了相当大的科学兴趣，”Griffin 写道。作为科学时代的第一个真正的预测，这并不是一个糟糕的开端。如果说科学有什么特点的话，那就是宽容。Halley 的理论是错误的，但他早期的假设帮助构建了我们今天所享有的有条不紊的科学追求的框架。而且他的那颗彗星还在四处飞行，所以他还有那份可以炫耀，这很好。

参考资料：Griffin, D.What Curiosity in the Structure: The Hollow Earth in Science