2011年2月14日 星期一

地質學之父--詹姆士.赫登生平

詹姆士.赫登醫師(James Hutton MD;1726/6~1797/3)出生於英國被認為是近代地質學之父,他在地質學生涯的主要理論包括火成論(plutonism )和均變說(Uniformitarianism)。


詹姆士.赫登於1726年6月初生於英國愛丁堡一個五個孩子的家庭,父親在他幼年便去世,母親擔負教育責任讓他進入愛丁堡高中就讀,高中時其赫登對數學和化學極有興趣,14歲以人道學生(student of humanity)的身分進入愛丁堡大學,17歲時曾擔任律師學徒,但他對法律工作的興趣不大,18歲他擔任醫師助理並在愛丁堡大學攻讀醫學,1749年於荷蘭雷登(Leyden)獲得醫師學位,獲得學位後和登回到英國,並於1750年夏天回到故鄉愛丁堡,24歲的赫登繼承父親的農場,並開始研究農業改良以及土壤的問題,並讓他開始對氣象和地質產生興趣,他開始研究地球表面包含岩石、土壤等,並於1764年和George Clerk Maxwell開始進行蘇格蘭北部的地質旅行。



赫登是蘇格蘭啟蒙運動中極為有影響力的參與者之一,他和科學家約翰.普雷費爾(John Playfair) (後來於1802年出版了赫登的重要理論Ilustrations of the Huttonian:Theory of the Earth )、哲學家大衛.休謨(David Hume)以及經濟學家亞當.史密斯(Adam Smith)等人常常在一起討論,1767年到1774年赫登參與了蘇格蘭Forth and Clyde運河的開鑿工作,這時他的地質學知識派上用場。

根據他對周圍環境的觀察,赫登提出對岩層的許多不同見解,但是根據約翰.普雷費爾的說法,他認為赫登並不急於將他的理論出版出來,他認為赫登是那種喜歡沉醉在思考真理,而不是祈求發現真理的人,經過25年的研究工作,1785年他的地球原理(Theory of the Earth)才分兩次在愛丁堡皇家學會中發表,第一次是由他的最好朋友Joseph Black,第二次是由他自己,1785年7月他繼續發表了"關於地球系統"(Concerning the System of the Earth),赫登的文章並不容易閱讀,因為他寫作極為冗長而且結構混亂鬆散,很少人會去閱讀他的作品,一直到1802年約翰.普雷費爾整理出版了Ilustrations of the Huttonian:Theory of the Earth,並加以傳播和宣揚,赫登才在科學界贏得應有的敬重與榮耀,我們今日也才得以瞭解赫登的許多想法和理論。


赫登在地質學上的主要觀點包括:

均變說:赫登在1785年和1789年所提出,其最著名的一句話就是:「現在是通往過去的一把鑰匙」(The present is the key to the past),他認為過去所發生的地質作用其方式和原理都和現在在地球上正在進行的作用方式相同,想要瞭解過去地球的歷史,便是要先觀察現在地球上正在發生的各種現象,並用來推論岩層中的各種構造和組成。這樣的思想大致上是地質研究的基本原則,但在部分狀況下也常略有修正。


交角不整合:赫登與普雷費爾在蘇格蘭的Siccar Point發現一處交角不整合的地層,在接近垂直的黑色片岩之上,覆蓋水平的老紅砂岩(Old Red Sandstone),他們推論認為岩層不可能垂直沈積成層,顯然該地地層經過長時間的地殼變動而轉為垂直,然後較新的岩層又沉積覆蓋上去,並非一次就形成所見的地層結構,赫登的論述和當時的看法極為不同,使現代地質的研究有全新的觀點。

地球年齡:在18世紀對地球年齡的推論大多數還是以聖經創世紀的記錄為準,相信地球年齡約6000年,1785年赫登根據他對西元122年羅馬帝國在蘇格蘭建造的哈德良長城的觀察,這條由岩石和泥土構築的防禦工事經過1600多年後並無太大變化,岩石受到風化侵蝕作用的速度極為緩慢,赫登認為支配地球上侵蝕風化作用的物理、化學原則是均變的、一致的,因此要形成今天地球的各種地景,地球歷史絕對不止6000年,但赫登也無足夠的觀察資料來推論或計算地球的年齡。


參考資料:

http://www.james-hutton.org.uk/

http://en.wikipedia.org/wiki/James_Hutton

http://www.amnh.org/education/resources/rfl/web/essaybooks/earth/p_hutton.html

http://content.edu.tw/junior/earth/tp_tm/new/item0602/hutton.htm

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