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第五章 敲石头的人们(1)

正当亨利·卡文迪许在伦敦完成试验的时候,在650公里之外的爱丁堡,另一个重大时刻随着詹姆斯·赫顿的去世而即将到来。这对赫顿来说当然是坏消息,但对科学界来说却是个好消息,因为它为一个名叫约翰·普莱费尔的人无愧地改写赫顿的作品铺平了道路。

赫顿毫无疑问是个目光敏锐、非常健谈的人,一个愉快的伙伴。他在了解地球那神秘而又缓慢的形成过程方面是无与伦比的。不幸的是,他不会以人人都能基本理解的形式写下他的见解。有一位传记作家长叹一声,说,他"几乎完全不懂得怎么使用语言"。他差不多每次写一行字就要想睡觉。在他1795年的杰作《地球论以及证据与说明》中,他是这样讨论......哎呀,某个问题的:

我们居住的世界不是由组成当时地球的直接前身的物质所构成的,而是从当今往前追溯,由我们认为是第三代的地球的物质所构成的,那个地球出现在陆地露出海面之前,而我们现今的陆地还在海水底下。

不过,他几乎独自一人,而且非常英明地开创了地质学,改变了我们对地球的认识。赫顿1726年生于一个富裕的苏格兰家庭,享受着舒适的物质条件,所以能以工作轻松、全面提高学识的方式度过大半辈子。他学的是医学,但发现自己不喜欢医学,于是改学农业。他一直在贝里克郡的自家农场里以从容而又科学的方式务农。1768年,他对土地和羊群感到厌倦,迁到了爱丁堡。他建立了一家很成功的企业,用煤烟生产氯化铵,同时忙于各种科学研究。那个时候,爱丁堡是知识分子活跃的中心,赫顿在这种充满希望的环境里如鱼得水。他成为一个名叫牡蛎俱乐部的学会的主要成员。他在那里和其他人一起度过了许多夜晚,其中有经济学家亚当·斯密、化学家约瑟夫·布莱克和哲学家戴维·休谟,还有偶尔光临的本杰明·富兰克林和詹姆斯·瓦特。

按照那个年代的传统,赫顿差不多对什么都有兴趣,从矿物学到玄学。其中,他用化学品搞试验,调查开采煤矿和修筑运河的方法,考察盐矿,推测遗传机制,收集化石,提出关于雨、空气的组成和运动定律 方面的理论。但是,他最感兴趣的还是地质学。

在那个爱好钻研的时代,在许多令人感兴趣的问题当中,有个问题长期以来困扰着人们--即山顶上为什么经常发现古代的蛤蜊壳和别的海生物化石。它们到底是怎么到那里的?

许多人认为自己已经找到答案。他们分为两个对立的阵营。水成论者认为,地球上的一切,包括在高处的海洋贝壳,可以用海平面的升高和降低来解释。他们认为,山脉、丘陵和其他地貌与地球本身一样古老,只是在全球洪水时期被水冲刷的过程中发生了一些变化。

对立面是火成论者。他们认为有许多充满活力的动因,其中,火山和地震不断改变这颗行星的表面,但显然跟遥远的大海毫无关系。火成论者还提出难以回答的问题:不发洪水的时候,这水都流到哪里去了?要是有时候存在足以淹没阿尔卑斯山的水,那么请问,在平静下来以后,比如现在,这水都流到哪里去了?他们认为,地球受到内部深处的力和表面的力的作用。然而,他们无法令人信服地解释,蛤蜊的壳是怎么跑到山顶上去的。

就是在考虑这些问题的过程中,赫顿提出了一系列不同凡响的见解。他朝自己的农田一看,只见岩石经过腐蚀变成了土壤,土壤粒子被溪水和河水冲刷,带到别处沉积下来。他意识到,要是这个过程持续到地球的自然灭亡之时,那么地球最终会被磨得非常光滑。然而,他身边到处是丘陵。显而易见,肯定还有某种别的过程,某种形式的更新和隆起,创造了新的丘陵和新的大山,不停地如此循环。他认为,山顶上的海洋生物化石不是发洪水期间沉积的,而是跟大山本身一起隆起来的。他还推测,是地球内部的地热创造了新的岩石和大陆,顶起了新的山脉。说得客气一点,地质学家不愿意理解这种见解的全部含义,直到200年之后。这时候,他们终于采纳了板块构造论。赫顿的理论尤其提出,形成地球的过程需要很长时间,比任何人想像的还要长得多。这里面有好多深刻的见解,足以彻底改变我们对这颗行星的认识。

1785年,赫顿把他的看法写成一篇很长的论文,并在爱丁堡皇家学会的几次会议上宣读。它几乎没有引起大家的注意。原因不难找到。一定程度上,他就是这样向听众宣读论文的:

在一种情况下,形成的力量在独立存在的物体内部。这是因为,这个物体被热激活以后,是通过物体的特有物质的反应,形成了构成脉络的裂口。在另一种情况下,还是一样,相对于在其内部形成脉络的物体来说,原因是外在的。已经发生了最猛烈的断裂和扯裂;但是那个原因还在努力;它不是出现在脉络里,因为它不是在我们地球坚实的物体内部--那里找得到矿物或矿脉的特定物质--的每条缝隙和每个断层里。

不用说,听众里几乎谁也不懂他在说些什么。朋友们鼓励他把他的理论展开一下,希望他能在更大的篇幅里碰巧讲得清楚一点。这是很感人的。赫顿花了此后的10年时间准备他的巨著,并且于1795年以两卷本出版。

这两本书加起来有将近1 000页,写得比他最悲观的朋友担心的还要糟糕,真是不可思议。此外,这部作品的内容将近一半引自法国的资料,仍然以法文的形式出现。第三卷非常缺少吸引力,直到1899年才出版,那是在赫顿去世一个多世纪以后。第四卷即最后一卷根本没有出版。赫顿的《地球论》很有资格当选为读者最少的重要科学著作(要是没有大量别的这样的书的话,那就可以这样说)。连19世纪最伟大的地质学家、什么书都看过的查尔斯·莱尔也承认,这本书他实在读不下去。

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