Кратко и по делу — какие современные критерии и процедуры помогли бы быстрее признать или опровергнуть гипотезу дрейфа континентов Вегенера.
1) Наличие четкого физического механизма и его количественная формулировка
- Требование: гипотеза должна объяснять механически, как континенты перемещаются (силы, источники энергии, реология мантии).
- Современный стандарт: построить физическую модель (напр., конвекция мантии + вязкопластичная реология) и показать, что она дает устойчивые скорости и силы, согласующиеся с наблюдениями.
2) Количественные предсказания и фальсифицируемость
- Гипотеза должна делать точные предсказания (палеоположения, скорости, возраст океанической коры, распределение землетрясений).
- Пример: палеомагнитная предсказание палеошироты через наклон магнитного поля: $\tan I=2\tan \lambda$ (где $I$ — наклон, $\lambda$ — палеоширота). Несовпадение — явная фальсификация.
3) Сопоставление с независимыми линиями доказательств
- Требуется консилиентность между разными методами: палеомагнетизм, геология (формиции и оронические пояса), фоссилии, растр и возраст морского дна (магнитные аномалии, датирование), тепловой поток, сейсмичность, GPS/геодезия.
- Чем больше независимых совпадающих доказательств — тем быстрее принятие.
4) Количественная модель-оценка и статистическая проверка
- Сравнение моделей через правдоподобие и критерии выбора: байесовские методы, отношение правдоподобий, информационные критерии (AIC/BIC). Байесова формула: $P(H|D)=\frac{P(D|H)P(H)}{P(D)}$.
- Оценка подгонки и неопределённостей: например, среднеквадратическая ошибка для совмещения контуров: $\mathrm{RMS}=\sqrt{\frac{1}{N}{\sum }_{i=1}^N{d}_i^2}$, где $d_i$ — расстояния между соответствующими точками после восстановления положений.
5) Ригорозное тестирование альтернативных гипотез и статистика значимости
- Формулировать нулевую гипотезу (случайное совпадение форм континентов; стационарная Земля) и тестировать значимость улучшения подгонки при дрейфе (Monte Carlo, бутстрэп).
- Требуется показать, что альтернативные объяснения хуже описывают данные.
6) Верификация инструментальными измерениями и репликация
- Современные требования: повторяемость измерений (палеомагнитные образцы, датировки), стандартизованные протоколы, открытые данные и код.
- Быстрая верификация уменьшает сомнения.
7) Кинематика плит в форме чётких математических законов
- Современная теория задаёт движения плит через угловую скорость $\mathbf{\omega }$. Скорость в точке $\mathbf{r}$ на сфере: $\mathbf{v}=\mathbf{\omega }\times \mathbf{r}$. Это даёт предсказуемые поля скоростей, которые можно сравнить с GPS/геологическими скоростями.
8) Предсказательная успешность на новых данных
- Критерий: модель предсказывает не только уже известные факты, но и результаты новых наблюдений (например, открытие симметричных магнитных полос на дне океана). Успех предсказаний резко ускоряет принятие.
9) Инструментальные и технологические возможности
- Современные методы (детальная магнитная съёмка, глубоководное бурение, радиометрическое датирование, глобальный GPS, сейсмотомография) позволяют измерить те параметры, которые в начале XX века были недоступны. Доступность таких данных делает проверку быстрой и окончательной.
10) Научный консенсус и коммуникация результатов
- Процесс: публикации с открытыми данными, независимые репликации, обзоры, включение в учебники и синтез доказательств на конференциях и в докладах научных обществ. Консенсус формируется при широком пересечении независимых линий доказательств и отсутствии жизнеспособных альтернатив.
Как это бы работало против/в пользу Вегенера: если бы у Вегенера были количественные палеомагнитные данные (с применением $\tan I=2\tan \lambda$) и прогнозы по последовательности возрастов морского дна (магнитные полосы), а также механическая модель, дающая реалистичные скорости ($\mathbf{v}=\mathbf{\omega }\times \mathbf{r}$), то современные статистические тесты и независимые измерения (датирование, сейсмотомография, GPS) быстро бы либо подтвердили, либо отвергли гипотезу. Отсутствие механизма и инструментальных данных в его время — ключевая причина отсрочки признания.
Вывод: современные критерии — требование физического механизма, количественные фальсифицируемые предсказания, многолинейная независимая проверка, статистическая оценка и открытые воспроизводимые данные — сделали бы процесс верификации/опровержения гораздо быстрее.