https://frosthead.com

Bluźnierczy geolog, który zakołysał się naszym rozumieniem wieku Ziemi

W czerwcowe popołudnie w 1788 roku James Hutton stanął przed odkrywką skalną na zachodnim wybrzeżu Szkocji o nazwie Siccar Point. Tam, przed kilkoma innymi członkami oświecenia szkockiego, postawił swoje roszczenia jako ojciec nowoczesnej geologii.

Aa Hutton powiedział sceptykom, którzy towarzyszyli mu tam łodzią, Siccar Point zilustrował bluźnierczą prawdę: Ziemia była stara, prawie nie do pojęcia.

Trzy lata wcześniej odsłonił dwie gazety, zwane wspólnie „Teorią Ziemi”, podczas dwóch spotkań Royal Society of Edinburgh. Hutton zaproponował, aby Ziemia nieustannie krążyła w ruinie i odnowie. Odsłonięte skały i gleba uległy erozji i utworzyły nowe osady, które zostały zakopane i zamienione w skały pod wpływem ciepła i ciśnienia. Skała ta ostatecznie uniosła się i erodowała ponownie, cykl ten trwał nieprzerwanie.

„Rezultatem tego fizycznego dochodzenia” - zakończył Hutton - „jest to, że nie znajdujemy śladu początku ani perspektywy końca”.

Jego pomysły były zaskakujące w czasie, gdy większość filozofów przyrody - termin naukowiec jeszcze nie został ukuty - wierzyła, że ​​Ziemię stworzył Bóg około 6000 lat wcześniej. Popularnym pomysłem było to, że świat był w ciągłym upadku od czasu doskonałości Edenu. Dlatego musiał być młody. Biblia Króla Jakuba wyznaczyła nawet datę: 23 października 4004 rpne.

W Siccar Point Hutton wskazał na dowód swojej teorii: połączenie dwóch rodzajów skał powstających w różnym czasie i przy użyciu różnych sił. Szare warstwy metamorficznej skały unosiły się pionowo, jak zwietrzałe deski utknięte w ziemi. Wbili się w poziome warstwy czerwonego, warstwowego piaskowca, a skała dopiero zaczęła się osadzać. Hutton wyjaśnił, że szara skała została pierwotnie ułożona dawno temu w poziomych warstwach około cala rok temu. Z biegiem czasu podziemne ciepło i ciśnienie przekształciły osad w skałę, a następnie siła spowodowała, że ​​warstwy się wygięły, zgięły i stały się pionowe.

Dodał, że jest to niezbity dowód na to, że Ziemia była o wiele starsza niż panujące wówczas przekonanie.

Tego dnia towarzyszył mu John Playfair, matematyk, który został biografem Huttona dzięki książce z 1805 r. Życie doktora Hutton . „Umysł wydawał się zawroty głowy, patrząc tak daleko w otchłań czasu; i chociaż słuchaliśmy z gorliwością i podziwem dla filozofa, który teraz przedstawiał nam porządek i serię tych cudownych wydarzeń, zdaliśmy sobie sprawę, o ile czasem może pójść inny powód, niż wyobraźnia może podążać ”- napisał późno.

Hutton, urodzony w 1726 roku, nigdy nie zasłynął ze swoich teorii za życia. Pokolenie zajęłoby geologowi Charlesowi Lyellowi i biologowi Charlesowi Darwinowi zrozumienie znaczenia jego pracy. Ale jego wpływ przetrwał do dziś.

James_hutton_field.jpg Ilustracja Huttona pracującego w terenie, autorstwa artysty Johna Kay. (Biblioteka Kongresu)

„Wiele z tego, co jest dzisiaj w praktyce pod względem tego, jak myślimy o geologii, pochodzi z Hutton” - mówi Stephen Marshak, profesor geologii z University of Illinois, który dwukrotnie odbył pielgrzymkę do Siccar Point. Dla Marshaka Hutton jest ojcem geologii.

Autorzy tacy jak Stephen Jay Gould i Jack Repcheck - który napisał biografię Hutton zatytułowaną Człowiek, który znalazł czas - przypisują mu uwolnienie nauki od ortodoksji religijnej i kładąc podwaliny pod teorię ewolucji Charlesa Darwina.

„Przekroczył granice czasu, ustanawiając w ten sposób najbardziej wyróżniający się i geologiczny wkład w myśl ludzką - Deep Time” - napisał Gould w 1977 roku.

Hutton rozwinął swoją teorię przez ponad 25 lat, najpierw prowadząc farmę we wschodniej Szkocji niedaleko granicy z Anglią, a później w domu w Edynburgu, który zbudował w 1770 r. Tam jeden z gości napisał, że „jego studium jest tak pełne skamielin i aparatury chemicznej różnego rodzaju, że ledwo jest miejsce do siedzenia ”.

Oszczędzono mu zmartwień finansowych dzięki dochodom z gospodarstwa i innych przedsięwzięć, i nie miał zależnych członków rodziny, ponieważ nigdy nie ożenił się. W ten sposób uwolniony od większości ziemskich ciężarów spędził dni na studiowaniu i czytaniu. Podróżował po Szkocji, Walii i Anglii, zbierając skały i badając geologię. Za pomocą chemii ustalił, że skały nie mogłyby wytrącić się z katastrofy takiej jak Powódź Noego, dominujący pogląd z poprzednich stuleci, w przeciwnym razie zostałyby rozpuszczone przez wodę. Uświadomił sobie, że ciepło i ciśnienie tworzą skały.

To odkrycie przyszło z pomocą Josepha Blacka, lekarza, chemika i odkrywcy dwutlenku węgla. Kiedy Hutton przeprowadził się do Edynburga, Black podzielał zamiłowanie do chemii, kluczowego narzędzia do zrozumienia wpływu ciepła na skałę. Wydedukował istnienie utajonego ciepła i znaczenie nacisku na ogrzewane substancje. Na przykład woda pozostaje ciekła pod ciśnieniem, nawet po podgrzaniu do temperatury, która normalnie przekształciłaby ją w parę. Te poglądy na ciepło i ciśnienie stałyby się kluczem do teorii Huttona o tym, jak zakopane osady stały się skałami.

Black i Hutton byli jednymi z wiodących świateł Royal Society of Edinburgh, wraz z Adamem Smithem, ekonomistą i pisarzem Wealth of Nations, Davidem Hume, filozofem, Robertem Burnsem, poetą i Jamesem Wattem, wynalazcą dwucylindrowy silnik parowy, który utorował drogę rewolucji przemysłowej.

Huttonowska zasada jednolitości - że teraźniejszość jest kluczem do przeszłości - jest odtąd zasadą przewodnią w geologii i wszystkich naukach. Marshak zauważa, że ​​pomimo jego wnikliwości Hutton nie zrozumiał wszystkich podstaw geologii. Pomyślał na przykład, że wszystko działo się w podobnym tempie, co nie uwzględnia katastrofalnych działań, takich jak budowanie gór czy erupcje wulkanów, które ukształtowały Ziemię.

W przeciwieństwie do wielu współczesnych Hutton nigdy nie znalazł sławy w swoim życiu. Ale jego portret zmieniającej się planety wywarł głęboki efekt. Książka Playfaira spodobała się Charlesowi Lyellowi, który urodził się w 1797 roku, w którym zmarł Hutton. Pierwszy tom Lyell „Principles of Geology” został opublikowany w 1830 r., Wykorzystując Hutton i Playfair jako punkt wyjścia.

Charles Darwin przyniósł kopię na pokład Beagle w 1832 roku, a później został bliskim przyjacielem Lyella po ukończeniu jego podróży w 1836 roku. Darwin's On the Origins of Species zawdzięcza długowi koncepcję Hutton dotyczącą głębokiego czasu i odrzucenia religijnej ortodoksji.

„Koncepcja Głębokiego Czasu jest niezbędna. Teraz przyjmujemy za pewnik, że Ziemia ma 4, 5 miliarda lat. Hutton nie miał pojęcia, że ​​to ten wiek. Spekulował jednak, że Ziemia musi być bardzo, bardzo stara, „Marshak mówi. „Ten pomysł ostatecznie doprowadził Darwina do sformułowania teorii ewolucji. Ponieważ tylko uświadomienie sobie, że może istnieć ogromna ilość czasu, ewolucja może zapewnić różnorodność gatunków, a także zapis gatunków znalezionych w skamielinach”.

„Genealogia tych pomysłów” - dodaje - „zaczyna się od Hutton, Playfair, Lyell i Darwin”.

Bluźnierczy geolog, który zakołysał się naszym rozumieniem wieku Ziemi