大陸每年會移動多少？
― 夏威夷正以指甲生長的速度，接近日本
大陸和海底，都乘載在好幾塊巨大的岩石板塊上，直到現在仍在移動。速度是每年幾公分，幾乎跟你指甲生長的速度一樣。慢到一輩子都察覺不到，但只要不停下來，最後就能跨越海洋到達對岸。
看著世界地圖時，你是否曾注意到南美洲東側突出的部分，和非洲西側凹進去的部分，拼起來就像拼圖一樣吻合？
事實上，這兩塊大陸過去曾是連在一起的。後來逐漸分離，中間才形成了大西洋，這是目前的看法。
那麼，大陸現在還在移動嗎？如果在移動，為什麼我們完全沒有感覺？
察覺不到移動的原因，只有兩個
載著大陸的板塊（稱為板塊），每年大約移動2〜10公分。指甲每年大約生長4公分。就像每天看著指甲，也不會察覺它正在生長的那一瞬間一樣。
房子、山、道路，都跟你一起移動。附近沒有「不會動的標記」，所以沒辦法比較。真正能測出來，是等到可以用宇宙深處的天體當作參考點之後的事。
然而，這「微乎其微」的速度並不會停下來。累積幾百萬年、幾千萬年之後，就會變成能跨越海洋的距離。讓我們依序來看看。
跟指甲一樣的速度。但它不休息
地球表面被十幾塊巨大的岩石板塊所覆蓋，這些稱為板塊。板塊的厚度約為數十到100公里，在底下較軟的那一層上緩慢滑動。
圖1把每年移動的距離，拿來跟身邊「會變長的東西」並列比較。構成日本東邊海底的太平洋板塊，據估計每年大約移動8公分。大西洋則以每年約2.5公分的速度持續擴張。根據測量，指甲每個月大約生長3.5毫米，換算成一年大約是4公分。
如果每年8公分，活80年也只有6.4公尺。以人的一生來說，連教室的一端走到另一端都不夠。難怪我們察覺不到。
每年8公分，持續幾千萬年會怎樣？
夏威夷群島就位在太平洋板塊上。這塊板塊大致朝日本的方向移動，所以夏威夷每年都一點一點地接近日本。東京和夏威夷之間，大約相距6200公里。
請試著移動圖2的滑桿，讓時間往前推進。經過1萬年，夏威夷也只移動0.8公里。然而經過幾千萬年後，就會橫越太平洋的大半。單純用除法計算，前進6200公里大約需要7750萬年。
同樣的計算也可以用在大西洋上。假設北大西洋的寬度約為5000公里，擴張速度為每年2.5公分，那麼張開所需的時間大約是2億年。大陸曾經連成一塊的時代（盤古大陸）開始分裂，據推測大約就是2億年前。速度×時間這種單純的計算，和從地層、化石推算出的年代幾乎吻合。
看不見的移動，是怎麼測出來的？
大陸會移動的想法，是德國的韋格納在1912年發表的。但他無法解釋「是什麼讓大陸移動」，因此長期未被接受。到了1960年代，隨著海底岩石調查的進展，人們發現海底正一點一點地擴張，這個想法才終於被認可。
能夠直接測出移動，是1980年代以後的事。用相隔遙遠的兩座天線，接收來自數十億光年外天體的電波，就能以幾毫米的精細度算出天線之間的距離。原理是把遠到不會動的天體當作參考點。現在也普遍使用人工衛星電波的方法。日本國土地理院設有約1300處電子基準點，持續記錄著日本列島每天往哪個方向偏移了多少毫米。
夏威夷群島是在地下的熾熱地點正上方誕生，隨著板塊被往西北方搬運。因此，目前仍在噴發的夏威夷島最年輕，而西北方的考艾島據推測約在500萬年前形成。這兩座島相距約500公里。用500公里除以500萬年，得到每年約10公分。島嶼的排列本身，就成了記錄板塊速度的尺。
太平洋板塊在日本東側的海溝處，正鑽入日本列島的下方。因此據報告，東日本許多電子基準點通常每年會被往西推幾公分。日本正位在兩塊板塊碰撞的最前線上。
總結
大陸和海底，以每年2〜10公分、跟指甲生長差不多的速度移動著。一輩子加起來也只有幾公尺。但因為持續不停，幾千萬年就能跨越海洋，2億年就造出了大西洋。
大地不是慢，而是不休息。
就算是指甲的速度，有2億年也能造出海洋。
關於留在海底的紀錄，請參考地球的N極和S極互換的故事；關於山上貝類化石，也歡迎閱讀山上貝類化石的文章。
- 在食指指甲根部附近，用油性筆畫一條細線（如果擦掉了，就在同一位置重新畫一次）。
- 一個月後，用尺量出這條線離根部移動了多少，應該會是3〜4毫米左右。
- 把這個長度乘以12，換算成一年的量。這大致就是大地一年移動的距離。把剪下的指甲長度累積成一年的量，就能實際感受到那個量有多少。
指甲生長的速度，據說會隨年齡、季節，甚至手指不同而略有差異。也可以比較看看左右手，或是腳指甲。
想了解更多的人 ― 用語・公式・與教科書的連結從國中理科到大學專業科目，明確標示這是哪個層級的內容
- 國中國中理科會學到的範圍
- 高中高中「地球科學基礎・地球科學」會學到的範圍
- 高中＋高中的進階內容，或教科書中專欄性質的內容
- 大學高中不會學到、屬於大學專業科目（地球物理學・測地學）的內容
- 研究中連大學都還不當作「定論」教授、研究人員目前仍在調查中的話題
國中用語：這個現象是有名字的
- 板塊：覆蓋地球表面、厚度約數十到100公里的岩石板塊，共分成十幾塊。
- 海溝：一塊板塊鑽入另一塊板塊底下所形成的深溝，位於日本東邊和南邊的海域。
- 海嶺：海底的山脈，是板塊向左右分裂、誕生新板塊的地方。縱貫大西洋正中央，呈南北走向。
國中高中用公式驗證：夏威夷要幾年才能到達日本
由於板塊的速度幾乎可視為固定，前進的距離就能用「速度×時間」求出。反過來，把距離除以速度，就能得到所需的時間。
| 用符號表示 | d ＝ v × t （因此 t ＝ d ÷ v） |
| 用文字表示 | 前進距離 ＝ 每年前進的長度 × 年數 |
| 公式的來源 | 這是速度不變的運動（勻速運動）的關係式。板塊會以幾乎相同的方向、相同的速度持續移動數百萬年，所以可以用這個公式來估算。 |
| d | 前進距離（公里） |
| v | 速度（每年約8公分，這裡換算成每萬年的公里數） |
| t | 所需時間（萬年） |
| 太平洋板塊的速度 | 每年約8公分 |
| 東京與夏威夷的距離 | 約6200公里 |
| 北大西洋的寬度與擴張速度 | 約5000公里，每年約2.5公分 |
| 1萬年前進的長度（公分） | 8 × 10000 ＝ 80000 |
| 換算成公里（1公里是10萬公分） | 80000 ÷ 100000 ＝ 0.8 |
| 夏威夷抵達所需時間（萬年） | 6200 ÷ 0.8 ＝ 7750 |
| 人一生（80年）前進的長度（公分） | 8 × 80 ＝ 640 |
| 大西洋：1萬年擴張的長度（公里） | 0.8 ÷ 3.2 ＝ 0.25 |
| 大西洋張開所需時間（萬年） | 5000 ÷ 0.25 ＝ 20000 |
計算結果，夏威夷大約7750萬年，也就是約8000萬年會抵達日本。一生只前進6.4公尺。大西洋則計算出20000萬年＝約2億年才張開，這跟大陸開始分裂的推估時期幾乎吻合（因為2.5公分是8公分的3.2分之1，所以把0.8公里除以3.2）。
高中高中＋海底是一台「錄音機」
高中地球科學基礎會學到板塊構造學說。在海嶺誕生的岩石冷卻時，會記錄下當時地球磁場的方向。地球磁場每隔幾十萬年就會反轉一次，所以海嶺兩側會左右對稱地排列著條紋狀的紀錄。比較條紋的寬度和年代，就能知道海底擴張的速度（海底擴張說）。
高中＋像夏威夷這樣，在板塊下方不會移動的熱源（熱點）上方形成島嶼時，島嶼的排列方式就會顯示出板塊移動的方向和速度。從夏威夷往北延伸的天皇海山群，中途方向出現彎折，這被認為是太平洋板塊移動方向曾經改變的證據。利用遙遠天體電波測量距離的方法，稱為超長基線電波干涉測量法（VLBI）。
大學球面上板塊的移動：歐拉極與推動板塊的力
球面上板塊的移動，可以表示成繞著通過地心某條軸的旋轉。這條軸與地表相交的點，稱為歐拉極。即使在同一塊板塊上，離歐拉極90度的地方移動得越快，靠近極點的地方則越慢。推動板塊的力之中，被認為最大的是在海溝沉入的冰冷沉重板塊拖動其餘部分的「板塊拉力」。此外還加上海嶺處推擠板塊的力，以及地函對流的拖曳作用。各板塊旋轉速度，整理在根據海底條紋和地形推算出的地質學模型（如MORVEL）之中。
📖 公式推導與更深入的內容：板塊構造學說（日文維基百科） ／ 大陸漂移說（日文維基百科）
研究中目前還不清楚的事
- 板塊運動究竟從何時開始的？ 有說法認為大約從40億年前就開始，也有說法認為是更晚之後才開始，尚無定論。
- 為什麼只有地球才有？ 金星和火星都看不到像地球這樣的板塊運動。水的有無、內部熱量的差異都被列為可能原因，但理由尚不明確。
- 推動板塊的各種力所佔的比例。 拉力、推力、來自下方的拖曳力，各自發揮多大作用，每塊板塊仍有不同的討論空間。
也就是說，本文的內容也是「目前已知範圍內的說明」。尤其是幾千萬年後的預測，是假設速度和方向不變所做的單純估算。
與教科書的連結（依層級）
| 層級 | 科目・單元 | 本文對應位置 |
|---|---|---|
| 國中 | 理科「大地的變化」、數學「速度・時間・距離」 | 板塊・海溝的用語，速度×時間的計算 |
| 高中 | 地球科學基礎「板塊構造學說」 | 海底的條紋狀紀錄，海底擴張說 |
| 高中＋ | 地球科學「熱點」「宇宙測地學」 | 夏威夷島嶼的年代，利用天體電波測量 |
| 大學 | 地球物理學・測地學 | 歐拉極，板塊拉力 |
| 研究中 | 地球演化・比較行星學 | 板塊運動的起源，與其他行星的差異 |
| ― | 與生活的連結 | 地圖的位置資訊（測量基準）為何每隔幾年就要修正一次 |
- DeMets, C., Gordon, R. G., Argus, D. F. (2010) Geologically current plate motions. Geophysical Journal International
- Yaemsiri, S., Hou, N., Slining, M. M., He, K. (2010) Growth rate of human fingernails and toenails in healthy American young adults. Journal of the European Academy of Dermatology and Venereology
- 日本國土地理院「電子基準點・GNSS連續觀測系統（GEONET）」解說資料
- 日本國立天文台 編『理科年表』丸善出版（地學部：板塊運動）
- 韋格納 著『大陸與海洋的起源』（都城秋穂・紫藤文子 譯）岩波文庫
※本文為一般大眾的科普解說。文中數值僅為幫助理解機制的參考估算值。板塊的速度會因地點和測量方法而有差異，對未來位置的預測，是假設速度與方向維持不變所做的單純估算。