第五章敲石頭的人們(1)
正當亨利·卡文迪許在倫敦完成試驗的時候,在650公里之外的愛丁堡,另一個重大時刻隨著詹姆斯·赫頓的去世而即將到來。這對赫頓來說當然是壞消息,但對科學界來說卻是個好消息,因為它為一個名叫約翰·普萊費爾的人無愧地改寫赫頓的作品鋪平了道路。
赫頓毫無疑問是個目光敏銳、非常健談的人,一個愉快的夥伴。他在瞭解地球那神秘而又緩慢的形成過程方面是無與倫比的。不幸的是,他不會以人人都能基本理解的形式寫下他的見解。有一位傳記作家長歎一聲,說,他"幾乎完全不懂得怎麼使用語言"。他差不多每次寫一行字就要想睡覺。在他1795年的傑作《地球論以及證據與說明》中,他是這樣討論......哎呀,某個問題的:
我們居住的世界不是由組成當時地球的直接前身的物質所構成的,而是從當今往前追溯,由我們認為是第三代的地球的物質所構成的,那個地球出現在陸地露出海面之前,而我們現今的陸地 還 在海水底下。
不過,他幾乎獨自一人,而且非常英明地開創了地質學,改變了我們對地球的認識。赫頓1726年生於一個富裕的蘇格蘭家庭,享受著舒適的物質條件,所以能以工作輕鬆、全面提高學識的方式度過大半輩子。他學的是醫學,但發現自己不喜歡醫學,於是改學農業。他一直在貝裡克郡的自家農場裡以從容而又科學的方式務農。1768年,他對土地和羊群感到厭倦,遷到了愛丁堡。他建立了一家很成功的企業,用煤煙生產氯化銨,同時忙於各種科學研究。那個時候,愛丁堡是知識分子活躍的中心,赫頓在這種充滿希望的環境裡如魚得水。他成為一個名叫牡蠣俱樂部的學會的主要成員。他在那裡和其他人一起度過了許多 夜 晚,其中有經濟學家亞當·斯密、化學家約瑟夫·布萊克和哲學家戴維·休謨, 還 有偶爾光臨的本傑明·富蘭克林和詹姆斯·瓦特。
按照那個年代的傳統,赫頓差不多對什麼都有興趣,從礦物學到玄學。其中,他用化學品搞試驗,調查開採煤礦和修築運河的方法,考察鹽礦,推測遺傳機制,收集化石,提出關於雨、空氣的組成和運動定律
方面的理論。但是,他最感興趣的 還 是地質學。
在那個愛好鑽研的時代,在許多令人感興趣的問題當中,有個問題長期以來困擾著人們--即山頂上為什麼經常發現古代的蛤蜊殼和別的海生物化石。它們到底是怎麼到那裡的?
許多人認為自己已經找到答案。他們分為兩個對立的陣營。水成論者認為,地球上的一切,包括在高處的海洋貝殼,可以用海平面的升高和降低來解釋。他們認為,山脈、丘陵和其他地貌與地球本身一樣古老,只是在全球洪水時期被水沖刷的過程中發生了一些變化。
對立面是火成論者。他們認為有許多充滿活力的動因,其中,火山和地震不斷改變這顆行星的表面,但顯然跟遙遠的大海毫無關係。火成論者 還 提出難以回答的問題:不發洪水的時候,這水都流到哪裡去了?要是有時候存在足以淹沒阿爾卑斯山的水,那麼請問,在平靜下來以後,比如現在,這水都流到哪裡去了?他們認為,地球受到內部深處的力和表面的力的作用。然而,他們無法令人信服地解釋,蛤蜊的殼是怎麼跑到山頂上去的。
就是在考慮這些問題的過程中,赫頓提出了一系列不同凡響的見解。他朝自己的農田一看,只見岩石經過腐蝕變成了土壤,土壤粒子被溪水和河水沖刷,帶到別處沉積下來。他意識到,要是這個過程持續到地球的自然滅亡之時,那麼地球最終會被磨得非常光滑。然而,他身邊到處是丘陵。顯而易見,肯定 還 有某種別的過程,某種形式的更新和隆起,創造了新的丘陵和新的大山,不停地如此循環。他認為,山頂上的海洋生物化石不是發洪水期間沉積的,而是跟大山本身一起隆起來的。他 還 推測,是地球內部的地熱創造了新的岩石和大陸,頂起了新的山脈。說得客氣一點,地質學家不願意理解這種見解的全部含義,直到200年之後。這時候,他們終於採納了板塊構造論。赫頓的理論尤其提出,形成地球的過程需要很長時間,比任何人想像的 還 要長得多。這裡面有好多深刻的見解,足以徹底改變我們對這顆行星的認識。
1785年,赫頓把他的看法寫成一篇很長的論文,並在愛丁堡皇家學會的幾次會議上宣讀。它幾乎沒有引起大家的注意。原因不難找到。一定程度上,他就是這樣向聽眾宣讀論文的:在一種情況下,形成的力量在獨立存在的物體內部。這是因為,這個物體被熱激活以後,是通過物體的特有物質的反應,形成了構成脈絡的裂口。在另一種情況下, 還 是一樣,相對於在其內部形成脈絡的物體來說,原因是外在的。已經發生了最猛烈的斷裂和扯裂;但是那個原因 還 在努力;它不是出現在脈絡裡,因為它不是在我們地球堅實的物體內部--那裡找得到礦物或礦脈的特定物質--的每條縫隙和每個斷層裡。
不用說,聽眾裡幾乎誰也不懂他在說些什麼。朋友們鼓勵他把他的理論展開一下,希望他能在更大的篇幅裡碰巧講得清楚一點。這是很感人的。赫頓花了此後的10年時間準備他的巨著,並且於1795年以兩卷本出版。
這兩本書加起來有將近1000頁,寫得比他最悲觀的朋友擔心的 還 要糟糕,真是不可思議。此外,這部作品的內容將近一半引自法國的資料,仍然以法文的形式出現。第三卷非常缺少吸引力,直到1899年才出版,那是在赫頓去世一個多世紀以後。第四卷即最後一卷根本沒有出版。赫頓的《地球論》很有資格當選為讀者最少的重要科學著作(要是沒有大量別的這樣的書的話,那就可以這樣說)。連19世紀最偉大的地質學家、什麼書都看過的查爾斯·萊爾也承認,這本書他實在讀不下去。