https://frosthead.com

Pilkkaava geologi, joka rakasti ymmärrystämme maan ajasta

Kesäkuun iltapäivänä vuonna 1788 James Hutton seisoi ennen kuin Skotlannin länsirannikolla Siccar Point -niminen kallio aukesi. Siellä, ennen muutamaa muuta Skotlannin valaistumisen jäsentä, hän esitti vaatimuksensa modernin geologian isäksi.

Aa Hutton kertoi skeptikoille, jotka seurasivat häntä siellä veneellä, Siccar Point havaitsi jumalanpilkkaa totuutta: Maa oli vanha, melkein käsittämätön.

Kolme vuotta aiemmin hän julkaisi kaksi artikkelia, yhdessä nimeltään "Maan teoria", pari Edinburghin kuninkaallisen yhdistyksen kokousta. Hutton ehdotti, että maapallo pyörii jatkuvasti rappeutumisen ja uudistumisen kautta. Altistuneet kivet ja maaperä eroosioituivat, ja muodostuivat uusia sedimenttejä, jotka haudattiin ja muutettiin kiviksi lämmön ja paineen vaikutuksesta. Tuo kallio lopulta kohosi ja eroosioi jälleen, jakso jatkui keskeytyksettä.

"Tämän vuoksi tämän fyysisen tutkimuksen tuloksena", Hutton totesi, "on, että emme löydä mitään alkua, ei loppumahdollisuuksia."

Hänen ajatuksensa olivat hätkähdyttäviä aikaan, jolloin useimmat luonnofilosofit - termiä tiedemies ei ollut vielä keksitty - uskoivat, että Jumala oli luonut Maan suunnilleen 6000 vuotta aikaisemmin. Suosittu ajatus oli, että maailma oli ollut jatkuvassa taantumassa Eedenin täydellisyydestä lähtien. Siksi sen piti olla nuori. King James Raamattu jopa asetti päivämäärän: 23. lokakuuta 4004 eKr.

Siccar Pointissa Hutton osoitti todistuksensa teoriastaan: kahden tyyppisen kallion, joka on luotu eri aikoina ja erilaisten voimien, liittymä. Harmaat kerrokset muodonmuutoskivistä nousivat pystysuoraan, kuin haalistuvat levyt juuttuneet maahan. Ne puukotettiin vaakasuoraan kerrokseen punaista, kerrostettua hiekkakiveä, kivi vasta alkamassa laskeutua. Harmaa kallio, Hutton selitti, oli alun perin kaadettu vaakasuoraan kerrokseen, ehkä tuumaa vuodessa sedimenttia. Ajan myötä maanalainen lämpö ja paine muuttivat sedimentin kallioksi ja sitten voima aiheutti kerrosten soljen solistumisen, laskostumisen ja pystysuunnan muuttumisen.

Hän lisäsi, että se oli kiistaton todiste siitä, että Maa oli paljon vanhempi kuin vallitseva usko siihen aikaan.

John Playfair, matemaatikko, josta jatkaisi Huttonin elämäkertoja 1805-teoksellaan Dr. Huttonin elämä, seurasi häntä sinä päivänä. ”Mieli näytti kasvavan tylsäksi katsomalla niin kauan ajan syvyyteen; ja vaikka kuuntelimme innokkaasti ja ihaillen filosofia, joka esitteli meille nyt näiden upeiden tapahtumien järjestystä ja sarjaa, meistä tuli järkeviä, kuinka paljon enemmän syytä voi joskus mennä kuin mielikuvitus voi uskaltaa seurata ”, hän kirjoitti myöhään.

Vuonna 1726 syntynyt Hutton ei koskaan tullut kuuluisaksi teorioistaan ​​elämänsä aikana. Kestää sukupolvi ennen kuin geologi Charles Lyell ja biologi Charles Darwin ymmärsivät hänen työnsä tärkeyden. Mutta hänen vaikutusvaltaansa kestää tänään.

James_hutton_field.jpg Kuva Huttonista tekemässä kenttätyötä, taiteilija John Kay. (Kongressin kirjasto)

"Paljon mitä on edelleen käytännössä sen suhteen, miten ajattelemme geologiaa, tuli Huttonista", sanoo Illinoisin yliopiston geologian professori Stephen Marshak, joka on suorittanut pyhiinvaellusmatkan Siccar Pointiin kahdesti. Marshakille Hutton on geologian isä.

Tekijät, kuten Stephen Jay Gould ja Jack Repcheck, jotka kirjoittivat elämäkerran Huttonista nimeltään Mies, joka löysivät ajan, luottivat häntä vapauttamalla tieteen uskonnollisesta ortodoksiasta ja luomalla perustan Charles Darwinin evoluutioteorialle.

"Hän räjähti aikarajat, vahvistaakseen siten geologian erottuvimman ja muuttavan panoksen ihmisen ajatukseen - syvän ajan", Gould kirjoitti vuonna 1977.

Hutton kehitti teoriaansa yli 25 vuoden ajan, ensin johtaessaan maatilaa Itä-Skotlannissa lähellä Englannin rajaa ja myöhemmin Edinburghin talossa, jonka hän rakensi vuonna 1770. Siellä yksi vierailija kirjoitti, että "hänen tutkimuksensa on niin täynnä fossiileja ja kemiallisia laitteita erilaisia, niin että siellä on tuskin tilaa istua. "

Maatilalta ja muista hankkeista saatujen tulojen ansiosta hänet säästyivät taloudelliset huolet, eikä hänellä ollut huollettavia perheenjäseniä, koska hän ei ollut koskaan naimisissa. Näin hän vapautui suurimmasta maallisesta taakasta, hän vietti päivät työskentelemällä tutkimuksessa ja lukemisessa. Hän matkusti Skotlannin, Walesin ja Englannin läpi keräämällä kiviä ja tutkimalla geologiaa. Kemiassa hän päätti, että kiviä ei olisi voinut saostua Noaan tulvan kaltaisesta katastrofista, kuten vallitsi aiemmat vuosisadat, muuten ne liukenevat veteen. Lämpö ja paine muodostivat kiviä.

Löytö sai aikaan lääkärin, kemian ja hiilidioksidin löytäjän Joseph Blackin avun. Kun Hutton muutti Edinburghiin, Black jakoi rakkautensa kemiaan, joka on tärkeä työkalu ymmärtää lämmön vaikutusta kallioon. Hän päätteli piilevän lämmön olemassaolosta ja kuumennettuihin aineisiin kohdistuvan paineen tärkeydestä. Esimerkiksi vesi pysyy nestemäisenä paineen alaisena jopa lämmitettäessä lämpötilaan, joka normaalisti muuttaisi sen höyryksi. Ideoista lämmöstä ja paineesta tulisi avain Huttonin teoriaan siitä, kuinka haudatut sedimentit muuttuivat kallioksi.

Musta ja Hutton olivat Edinburghin kuninkaallisen yhdistyksen johtavia valoja yhdessä Adam Smithin, ekonomistin ja The Wealth of Nations -kirjailijan, filosofin David Humeen, runoilija Robert Burnsin ja James Wattin kanssa. kaksisylinterinen höyrykone, joka tasoitti tietä teolliselle vallankumoukselle.

Huttonin uniformitarianismin periaate - että nykyisyys on avain menneisyyteen - on ollut geologian ja kaikkien tieteiden ohjausperiaate siitä lähtien. Marshak huomauttaa, että käsityksestään huolimatta Hutton ei ymmärtänyt kaikkia geologian perusteita. Hän ajatteli esimerkiksi, että kaikki tapahtui samalla tahdilla, jotain, joka ei ota huomioon katastrofaalisia tekoja, kuten vuoristorakennusta tai tulivuorenpurkauksia, jotka ovat muokanneet maata.

Toisin kuin monet hänen aikalaisistaan, Hutton ei koskaan löytänyt mainetta elämänsä aikana. Mutta hänen muotokuvaan jatkuvasti muuttuvasta planeetasta oli syvällinen vaikutus. Playfairin kirja suostui Charles Lyellin kanssa, joka syntyi vuonna 1797, Huttonin kuolleen vuonna. Lyellin ensimmäinen osa "Geologian periaatteet" julkaistiin vuonna 1830, ja se käytti lähtökohtana Huttonia ja Playfairia.

Charles Darwin toi kopion Beaglen laivaan vuonna 1832, ja hänestä tuli myöhemmin Lyellin läheinen ystävä suoritettuaan matkansa vuonna 1836. Darwinin laji on alkuperän velkaa Huttonin ajatukselle syvästä ajasta ja uskonnollisen ortodoksian hylkäämisestä.

"Syvän ajan käsite on välttämätön. Nyt pidämme itsestään selvänä, että Maa on 4, 5 miljardia vuotta vanha. Huttonilla ei ollut mitään keinoa tietää, että se oli tällainen ikä. Mutta hän spekuloi, että Maan on oltava hyvin, hyvin vanha, "Marshak sanoo. "Tämä ajatus johti lopulta Darwiniin keksimään evoluutioteoriansa. Koska vain tajuamalla, että voi olla valtava aika, evoluutio voi tuottaa lajien monimuotoisuuden ja myös fossiileista löydettyjen lajien tietueet."

"Näiden ideoiden sukututkimus", hän lisää, "menee Huttonista Playfairiin Lyelliin Darwiniin."

Pilkkaava geologi, joka rakasti ymmärrystämme maan ajasta