【讀書會】發現時間的人（三）-2 - 地球科學討論

＊ 大發現的時刻 ＊

1784年間，愛丁堡皇家學會正式邀請赫頓就其地球理論發表兩場演說，將
過去30年的研究成果做總整理。第一場演說在1785年3月7日，由布萊克代赫頓
宣讀講稿，講題為〈論地球的體系、持續時間與穩定性〉：「本論文的目的是
，評估地球這個支持動植物生存的世界已存在多久、地球變動的原因，以及根
據地球經歷的改變，推斷這個體系還會持續多久或何時終止。」內容描述我們
現在居住的陸地是由構成古代陸地的成層岩石的碎屑組成（陸地受侵蝕→鬆散
物質固結→抬升成為新陸地），並提出熱力與壓力才是固結作用的成因。

第二場演說在同年4月4日，赫頓親自上台，提出地球內部的熱是促使新地
層由海底抬升到海面上成為新陸地的作用成因。因為若新陸地是海水退去的結
果，那麼所有成層岩石一定成水平狀，但世界各地發現很多以不同角度「斷裂
、彎曲、扭曲」的地層，唯一可解釋的力量就是熱岩漿，此熱力同樣造成成層
岩石固結，證明是「礦脈，這些地球的大裂縫含有與其穿越的地層完全不同的
物質」。此外，赫頓主張地球以往曾經經歷這樣的再生循環，因為我們有地層
中各種植物的化石為證，亦即含有植物的陸地受侵蝕後形成海底的沈積物，再
受抬升成為新陸地，而被我們挖掘出生物遺骸的化石。

兩場演講內容可見http://www.uwmc.uwc.edu/geography/hutton/hutton.htm
，他的結論是：「人類觀察並沒有適切的方法可測量地球陸地的碎屑，由此推
論，我們無法估測我們目前所見的一切存在多久，也無法計算此過程開始的時
間，因此，從人類觀察的觀點來看，世界既無開始也無結束之日。」他主張地
球是無法衡量的古老，並非恆久存在，挑戰的是人類在宇宙中的位置。

三年後（1788年），赫頓的演講內容全文刊載於《皇家學會會刊》第一冊
出版，由於赫頓沒有大膽提出地球的實際年齡，不少批評者誤以為他主張地球
永恆存在，負面評論有：探查瑣碎之事的哲學家處心積慮要破壞聖經；一個只
會空談、沒有事實證明其「哲學傳奇」的大理論家；這個世界永恆的荒誕主張
不但令人難以置信，也是徹底不信神、不敬神；而當望重士林的科學家柯望於
1793年發表的評論中，抨擊赫頓的循環說違反摩西五經歷史的推論與進程，並
指控赫頓是無神論者和褻瀆神者後，赫頓當天就把1788年的論文增修版寫好（
或許加入他四趟豐碩的野外調查發現？）

事實上，為了證明自己提出的理論：侵入的花崗岩來自地球內部，赫頓在
演講後馬上展開一連串實地考察，他知道這個問題唯一的解答，就是了解花崗
岩與相鄰有明顯層次的岩石之間的關係。1785年提爾特谷中的構造清楚顯示花
崗岩侵入片岩的猛烈程度；1786年在加洛威找到更多花崗岩由下往上侵入岩層
的證據；1787年阿藍島上的卡塔瑞特岩也看到巨大的花崗岩脈穿越片岩。這些
都充分證明赫頓的理論，地球內部的熱力是花崗岩的成因，在地底流動的岩漿
會由地底推擠進入上面的岩層。1788年他在西卡角更找到證明地球自我循環的
證據（可回頭參考第一章內容）。而幾年後赫頓在寫作《地球理論》時病痛纏
身，該書於1795年出版，他自己則在1796年3月26日去世。


⊙韋納⊙

韋納（Abraham Gottlob Werner, 1749~1817）的父親是鋼鐵廠的督察，
所以他從小就與岩石礦砂為伍，25歲（1774年）就出版有史以來第一本嚴謹的
礦物辨別與分析指南，並在隔年獲聘為日耳曼薩克森省弗萊堡冶礦學校的教授
，1779年開始上歷史地質學，因為幾篇文章與一門著名的課程，啟發了一批學
生把自己的學說傳播到歐洲各大學，在1785年已經享譽全歐。

韋納的學說綜合：1.布豐於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澱而來；2.阿爾杜伊諾（Giovanni Arduino）於1759年發
表的岩石分類法—a.「原始岩石」在神造宇宙時形成，不含化石，仍可見於阿
爾卑斯山脈之類的高山；b.「第二期岩石」是最早的成層岩石，以石灰岩和頁
岩為代表；c.「第三期岩石」是含有化石的黏土和砂岩；d.年齡最小的岩石則
是火成岩，而火山噴發是近代的事。故韋納認為，世界大洋一開始就有消退的
跡象，不同種類的岩石隨時間慢慢顯露出來：a.原始岩石年代最久遠，都出現
在高山上，不含化石，因為生物在岩石形成時尚未出現；b.「轉變岩石」是成
層岩石中最古老、扭曲的最厲害的，由原始岩石受侵蝕產生的岩屑及原始生物
的遺骸組成；c.由原始及轉變岩石受侵蝕產生的岩屑組成，是較近代的成層岩
石，常見於水平的海床上；d.河流沈積岩石，由近代的火山作用或洪水形成。
另外他也提出：常見於山脈的花崗岩是原始岩石，是由世界大洋沈澱而來的最
古老岩石，此觀點成為阻礙赫頓理論被接受的力量。



★ 心得與疑義 ★

1. 蘇格蘭啟蒙運動時期，來自不同背景的學者透過聚會交流彼此的專業及心
得，激盪出很棒的火花。記得費曼還是愛因斯坦，他們在學校餐廳中，也
是常常有好多人高談闊論，提出許多有趣的想法。高中時，自己就很嚮往
這樣的交流，可惜很難見識到（偶爾啦，但都是突發的，非長期的）。據
聞幾個朋友到歐洲的經驗，各式各樣的人都可以聚在一起，聊一些科學、
文學、哲學等，我常常在想，是什麼樣的習慣、教育或環境造成這樣的差
異？

2. 其實我看不出來韋納的成就是什麼..他只是融合各家理論。就岩石分類法
而言，從萊曼到阿爾杜伊諾，再到韋納，他們是漸漸去除所謂的「已知」
，就是聖經上的指示，加入越來越多的觀察，將事物描述清楚。我想這就
是科學的精神及方法的逐漸呈現了。

3. 赫頓的好友布萊克是從大氣分離出單一氣體的第一人，而他是當時少數得
以使用天平的化學家之一！十八世紀中，各種儀器開始發達，於是促進科
學的快速發展，有了硬體的輔助，軟體的頭腦才得以一探更多領域。而如
今傳播媒介的大量興起（有線電視、手機、網路..等），促進的又是什麼
呢？常常在想，站在這個時點的我們，可以發揮的能力與舞台是在哪？

4. p.132的註中寫著：十八世紀末的人以為變質岩是沈積岩。哈，解決我多
年的疑問，因為從中學開始學岩石時，覺得很疑惑，沈積岩跟變質岩都有
一條一條的紋，看起來都一層一層的，只是前者是水平，後者有彎曲（但
也有平的）怎麼古人那麼厲害，會知道是不一樣的呢？原來本來就是容易
覺得是一樣的咩！

5. 在讀科學史時，一直會去想到自己怎麼看各種現象，曾想像的推測，與當
時學習的疑惑及感覺。所以越來越覺得科學史可以拿來作為一種學習的參
考，畢竟從早期人類認知到現今的發展，似乎就是可以對應到學習成長的
過程，例如小時候都是觀察外在表面的現象，漸漸再去發展理論，這期間
曾遇到的矛盾與疑惑，應該就很容易是小孩在學習時可能碰到的困難！



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