https://frosthead.com

Богохульный геолог, который потряс наше понимание возраста Земли

Июньским днем ​​1788 года Джеймс Хаттон стоял перед обрывом скалы на западном побережье Шотландии под названием Пик Сиккар. Там, перед парой других членов шотландского Просвещения, он поставил свои требования как отец современной геологии.

Аа Хаттон сказал скептикам, которые сопровождали его там на лодке, «Сиккар Пойнт» продемонстрировал кощунственную истину: Земля была старой, почти недоступной для понимания.

Три года назад он представил две статьи, вместе названные «Теория Земли», на паре заседаний Королевского общества Эдинбурга. Хаттон предположил, что Земля постоянно циклически изменялась и обновлялась. Открытые камни и почва были разрушены и образовали новые отложения, которые были захоронены и превращены в скалу под воздействием тепла и давления. Этот камень в конце концов поднялся и снова разрушился, и этот цикл продолжался непрерывно.

«Поэтому результат этого физического исследования, - заключил Хаттон, - заключается в том, что мы не находим остатка начала, никакой перспективы конца».

Его идеи были поразительными в то время, когда большинство естествоиспытателей - термин ученый еще не был придуман - полагали, что Земля была сотворена Богом примерно 6000 лет назад. Считалось, что с момента совершенства Эдема мир постоянно упал. Поэтому он должен был быть молодым. Библия короля Иакова даже установила дату: 23 октября 4004 г. до н.

В точке Siccar, Хаттон указал на доказательство своей теории: соединение двух типов камней, созданных в разное время и разными силами. Серые слои метаморфической породы поднимались вертикально, словно выветренные доски, застрявшие в земле. Они вонзились в горизонтальные слои красного слоистого песчаника, скала только начинала оседать. Серая скала, объяснил Хаттон, изначально была заложена в горизонтальных слоях, возможно, на дюйм в год отложения давно. Со временем подземное тепло и давление превратили осадок в скалу, а затем сила заставила слои изгибаться, складываться и становиться вертикальными.

Здесь, добавил он, было неопровержимым доказательством того, что Земля была намного старше, чем распространенное мнение того времени.

Джон Плейфэйр, математик, который впоследствии стал биографом Хаттона со своей книгой 1805 года « Жизнь доктора Хаттона», сопровождал его в тот день. «Казалось, разум становится легкомысленным, когда он смотрит так далеко в пропасть времени; и хотя мы с серьезностью и восхищением слушали философа, который теперь раскрывал нам порядок и серию этих чудесных событий, мы поняли, насколько иногда может идти дальше разум, чем воображение может последовать за ним », - писал он поздно.

Хаттон, родившийся в 1726 году, никогда не прославился своими теориями при жизни. Пройдет целое поколение, прежде чем геолог Чарльз Лайелл и биолог Чарльз Дарвин поймут важность своей работы. Но его влияние сохраняется сегодня.

James_hutton_field.jpg Иллюстрация Хаттона, работающего на местах, художника Джона Кея. (Библиотека Конгресса)

«Многое из того, что по-прежнему практикуется сегодня с точки зрения того, как мы думаем о геологии, пришло от Хаттона», - говорит Стивен Маршак, профессор геологии в Университете Иллинойса, который дважды совершил паломничество в Сиккар-Пойнт. Для Маршака Хаттон - отец геологии.

Такие авторы, как Стивен Джей Гулд и Джек Репчек, которые написали биографию Хаттона под названием «Человек, который нашел время», приписывают ему освобождение науки от религиозной ортодоксальности и закладывают фундамент для теории эволюции Чарльза Дарвина.

«Он нарушил границы времени, тем самым установив наиболее характерный и преобразующий вклад геологии в человеческое мышление - глубокое время», - писал Гулд в 1977 году.

Хаттон разработал свою теорию в течение 25 лет, сначала во время управления фермой в восточной Шотландии недалеко от границы с Англией, а затем в эдинбургском доме, который он построил в 1770 году. Там один посетитель написал, что «его исследование настолько полно ископаемых и химического аппарата различные виды, что есть только место, чтобы сесть ".

Он был избавлен от финансовых забот благодаря доходам от фермы и других предприятий и не имел никаких зависимых членов семьи, потому что он никогда не был женат. Освободившись от большинства земных трудностей, он провел дни, работая над учебой и чтением. Он путешествовал по Шотландии, Уэльсу и Англии, собирал камни и изучал геологию. Посредством химии он определил, что камни не могли выпасть в осадок от такой катастрофы, как Потоп Ноя, преобладающей точки зрения предыдущих веков, иначе они были бы растворены водой. Жар и давление, понял он, образовали камни.

Это открытие произошло с помощью Джозефа Блэка, врача, химика и исследователя углекислого газа. Когда Хаттон переехал в Эдинбург, Блэк поделился своей любовью к химии, ключевому инструменту для понимания влияния тепла на камень. Он сделал вывод о наличии скрытой теплоты и важности давления на нагретые вещества. Например, вода остается жидкой под давлением даже при нагревании до температуры, которая обычно превращает ее в пар. Эти идеи о температуре и давлении стали бы ключом к теории Хаттона о том, как погребенные отложения стали камнем.

Блэк и Хаттон были одними из ведущих в Королевском обществе Эдинбурга, наряду с Адамом Смитом, экономистом и автором книги «Богатство народов», Дэвидом Хьюмом, философом, Робертом Бернсом, поэтом, и Джеймсом Уаттом, изобретателем двухцилиндровый паровой двигатель, который проложил путь промышленной революции.

Принцип униформизма Хаттона, согласно которому настоящее является ключом к прошлому, с тех пор является руководящим принципом в геологии и во всех науках. Маршак отмечает, что, несмотря на его понимание, Хаттон не понял все основы геологии. Он думал, например, что все происходило с одинаковой скоростью, что не учитывает катастрофических действий, таких как строительство гор или извержения вулканов, которые сформировали Землю.

В отличие от многих его современников, Хаттон не нашел славы за свою жизнь. Но его портрет постоянно меняющейся планеты оказал глубокое влияние. Книга Playfair попала в руки Чарльза Лайелла, который родился в 1797 году, в год, когда Хаттон умер. Первый том Лайелла «Принципы геологии» был опубликован в 1830 году с использованием Hutton и Playfair в качестве отправной точки.

Чарльз Дарвин привез копию на борт «Бигля» в 1832 году и позже стал близким другом Лайелла после завершения его путешествий в 1836 году. Дарвин « Происхождение видов» обязан долгой концепции Хаттона о глубоком времени и неприятии религиозной ортодоксальности.

«Концепция Глубинного Времени очень важна. Теперь, мы считаем само собой разумеющимся, что Земле 4, 5 миллиарда лет. Хаттон не мог знать, что это был такой возраст. Но он предположил, что Земля должна быть очень, очень старой, "Маршак говорит. «Эта идея в конечном итоге побудила Дарвина выдвинуть свою формулировку теории эволюции. Потому что только осознав, что может пройти огромное количество времени, эволюция может произвести разнообразие видов, а также запись видов, найденных в окаменелостях».

«Генеалогия этих идей, - добавляет он, - идет от Хаттона до Playfair, от Lyell до Дарвина».

Богохульный геолог, который потряс наше понимание возраста Земли