＊ 大发现的时刻 ＊ 1784年间，爱丁堡皇家学会正式邀请赫顿就其地球理论发表两场演说，将 过去30年的研究成果做总整理。第一场演说在1785年3月7日，由布莱克代赫顿 宣读讲稿，讲题为〈论地球的体系、持续时间与稳定性〉：「本论文的目的是 ，评估地球这个支持动植物生存的世界已存在多久、地球变动的原因，以及根 据地球经历的改变，推断这个体系还会持续多久或何时终止。」内容描述我们 现在居住的陆地是由构成古代陆地的成层岩石的碎屑组成（陆地受侵蚀→松散 物质固结→抬升成为新陆地），并提出热力与压力才是固结作用的成因。 第二场演说在同年4月4日，赫顿亲自上台，提出地球内部的热是促使新地 层由海底抬升到海面上成为新陆地的作用成因。因为若新陆地是海水退去的结 果，那麽所有成层岩石一定成水平状，但世界各地发现很多以不同角度「断裂 、弯曲、扭曲」的地层，唯一可解释的力量就是热岩浆，此热力同样造成成层 岩石固结，证明是「矿脉，这些地球的大裂缝含有与其穿越的地层完全不同的 物质」。此外，赫顿主张地球以往曾经经历这样的再生循环，因为我们有地层 中各种植物的化石为证，亦即含有植物的陆地受侵蚀後形成海底的沈积物，再 受抬升成为新陆地，而被我们挖掘出生物遗骸的化石。 两场演讲内容可见http://www.uwmc.uwc.edu/geography/hutton/hutton.htm ，他的结论是：「人类观察并没有适切的方法可测量地球陆地的碎屑，由此推 论，我们无法估测我们目前所见的一切存在多久，也无法计算此过程开始的时 间，因此，从人类观察的观点来看，世界既无开始也无结束之日。」他主张地 球是无法衡量的古老，并非恒久存在，挑战的是人类在宇宙中的位置。 三年後（1788年），赫顿的演讲内容全文刊载於《皇家学会会刊》第一册 出版，由於赫顿没有大胆提出地球的实际年龄，不少批评者误以为他主张地球 永恒存在，负面评论有：探查琐碎之事的哲学家处心积虑要破坏圣经；一个只 会空谈、没有事实证明其「哲学传奇」的大理论家；这个世界永恒的荒诞主张 不但令人难以置信，也是彻底不信神、不敬神；而当望重士林的科学家柯望於 1793年发表的评论中，抨击赫顿的循环说违反摩西五经历史的推论与进程，并 指控赫顿是无神论者和亵渎神者後，赫顿当天就把1788年的论文增修版写好（ 或许加入他四趟丰硕的野外调查发现？） 事实上，为了证明自己提出的理论：侵入的花岗岩来自地球内部，赫顿在 演讲後马上展开一连串实地考察，他知道这个问题唯一的解答，就是了解花岗 岩与相邻有明显层次的岩石之间的关系。1785年提尔特谷中的构造清楚显示花 岗岩侵入片岩的猛烈程度；1786年在加洛威找到更多花岗岩由下往上侵入岩层 的证据；1787年阿蓝岛上的卡塔瑞特岩也看到巨大的花岗岩脉穿越片岩。这些 都充分证明赫顿的理论，地球内部的热力是花岗岩的成因，在地底流动的岩浆 会由地底推挤进入上面的岩层。1788年他在西卡角更找到证明地球自我循环的 证据（可回头参考第一章内容）。而几年後赫顿在写作《地球理论》时病痛缠 身，该书於1795年出版，他自己则在1796年3月26日去世。 ⊙韦纳⊙ 韦纳（Abraham Gottlob Werner, 1749~1817）的父亲是钢铁厂的督察， 所以他从小就与岩石矿砂为伍，25岁（1774年）就出版有史以来第一本严谨的 矿物辨别与分析指南，并在隔年获聘为日耳曼萨克森省弗莱堡冶矿学校的教授 ，1779年开始上历史地质学，因为几篇文章与一门着名的课程，启发了一批学 生把自己的学说传播到欧洲各大学，在1785年已经享誉全欧。 韦纳的学说综合：1.布丰於1749年出版的《自然史》中，地球上所有的岩 石都是由世界大洋沈淀而来；2.阿尔杜伊诺（Giovanni Arduino）於1759年发 表的岩石分类法—a.「原始岩石」在神造宇宙时形成，不含化石，仍可见於阿 尔卑斯山脉之类的高山；b.「第二期岩石」是最早的成层岩石，以石灰岩和页 岩为代表；c.「第三期岩石」是含有化石的黏土和砂岩；d.年龄最小的岩石则 是火成岩，而火山喷发是近代的事。故韦纳认为，世界大洋一开始就有消退的 迹象，不同种类的岩石随时间慢慢显露出来：a.原始岩石年代最久远，都出现 在高山上，不含化石，因为生物在岩石形成时尚未出现；b.「转变岩石」是成 层岩石中最古老、扭曲的最厉害的，由原始岩石受侵蚀产生的岩屑及原始生物 的遗骸组成；c.由原始及转变岩石受侵蚀产生的岩屑组成，是较近代的成层岩 石，常见於水平的海床上；d.河流沈积岩石，由近代的火山作用或洪水形成。 另外他也提出：常见於山脉的花岗岩是原始岩石，是由世界大洋沈淀而来的最 古老岩石，此观点成为阻碍赫顿理论被接受的力量。 ★ 心得与疑义 ★ 1. 苏格兰启蒙运动时期，来自不同背景的学者透过聚会交流彼此的专业及心 得，激荡出很棒的火花。记得费曼还是爱因斯坦，他们在学校餐厅中，也 是常常有好多人高谈阔论，提出许多有趣的想法。高中时，自己就很向往 这样的交流，可惜很难见识到（偶尔啦，但都是突发的，非长期的）。据 闻几个朋友到欧洲的经验，各式各样的人都可以聚在一起，聊一些科学、 文学、哲学等，我常常在想，是什麽样的习惯、教育或环境造成这样的差 异？ 2. 其实我看不出来韦纳的成就是什麽..他只是融合各家理论。就岩石分类法 而言，从莱曼到阿尔杜伊诺，再到韦纳，他们是渐渐去除所谓的「已知」 ，就是圣经上的指示，加入越来越多的观察，将事物描述清楚。我想这就 是科学的精神及方法的逐渐呈现了。 3. 赫顿的好友布莱克是从大气分离出单一气体的第一人，而他是当时少数得 以使用天平的化学家之一！十八世纪中，各种仪器开始发达，於是促进科 学的快速发展，有了硬体的辅助，软体的头脑才得以一探更多领域。而如 今传播媒介的大量兴起（有线电视、手机、网路..等），促进的又是什麽 呢？常常在想，站在这个时点的我们，可以发挥的能力与舞台是在哪？ 4. p.132的注中写着：十八世纪末的人以为变质岩是沈积岩。哈，解决我多 年的疑问，因为从中学开始学岩石时，觉得很疑惑，沈积岩跟变质岩都有 一条一条的纹，看起来都一层一层的，只是前者是水平，後者有弯曲（但 也有平的）怎麽古人那麽厉害，会知道是不一样的呢？原来本来就是容易 觉得是一样的咩！ 5. 在读科学史时，一直会去想到自己怎麽看各种现象，曾想像的推测，与当 时学习的疑惑及感觉。所以越来越觉得科学史可以拿来作为一种学习的参 考，毕竟从早期人类认知到现今的发展，似乎就是可以对应到学习成长的 过程，例如小时候都是观察外在表面的现象，渐渐再去发展理论，这期间 曾遇到的矛盾与疑惑，应该就很容易是小孩在学习时可能碰到的困难！ ※ 编辑: geo 来自: 203.67.89.70 (10/07 23:56)