【讀書會】發現時間的人（四）-1 - 地球科學討論

！！內容整理，以擷取原書字句為主，懶得重新書寫。



＊ 赫頓的傳人 ＊

赫頓死前已經完成必要的野外調查，理論已出版三次：1785年的演講摘要
；1788年愛丁堡皇家學會會刊上的演講全文；1795年兩冊的《地球理論》。批
評者有以結合《創世記》的內容與地質學為職志的柯望、迪路克，及沃克門徒
—詹森，他22歲便發表〈赫頓的地球理論符合事實嗎？〉，並刻意到赫頓野外
調查所在處阿藍島做研究，提出不同的解釋，1800年出版兩大冊的《蘇格蘭礦
物學》，將韋納的觀點應用在蘇格蘭的地質學上，學術功力讓人佩服，成為愛
丁堡大學第二位地質學教授。其實當時已頗具影響力的《大英百科全書》在1797
年第三版中也以12頁雙欄的篇幅質疑赫頓1788年的文章。

反擊大業，誰能擔當？對赫頓懷有深厚感情的普萊費爾與霍爾都有心擔任
此角色，知道這些問題非常重要，是18世紀末最迷人的科學探索之一。普萊費
爾原本決定寫一部赫頓的傳記，卻在整理手稿時，才發現赫頓寫了很多東西，
但從未發表，於是著手進行《赫頓的地球理論：闡述說明》，此書在1802年出
版，第一部份不到150頁，討論赫頓理論的精華；之後的400頁以「註釋與附錄
」為標題，舉出世界各地的許多例子；最後一部份討論各種批評。該書非常暢
銷，「其實出名的是註解，而註解很可能是因為批評者錯誤的論述而出名」。

霍爾則以化學實驗證明地內熱力存在：
（一）玄武岩：韋納學派主張玄武岩是原始岩石，而非赫頓所稱由侵入較老岩
層的岩漿形成，遂指出在實驗中玄武岩加熱冷卻後會變成玻璃，而不是變成存
在自然界的結晶岩，因此它一定是由世界大洋沈澱而來。霍爾的點子是以非常
慢的速度冷卻，就像赫頓所想的玄武岩在地底慢慢冷卻，結果發現它再度形成
晶體，雖證明韋納派的論點錯誤，卻沒有完全證明赫頓是對的。霍爾接著將冷
卻的速度放的更慢，花了六年的時間才完成，可被視為實驗地質學的開端。
（二）石灰岩：赫頓主張地內熱力造成沈積物的固結，批評者駁斥若石灰岩加
熱後會改變物態，熱力怎麼會是「礦化」的成因？赫頓認為壓力讓岩石的組成
物質密實，讓岩石不會分解。霍爾打算證明石灰岩在高壓下加熱不會分解，設
計、進行了五百多項實驗，自己裝配儀器和設備，在他最成功的幾次實驗中，
溫度高達攝氏一千度，壓力讓鹽水柱幾乎高達2700m，岩塊幾乎沒有失去重量。

雖霍爾在化學研究上是出名的一絲不苟，意味著科學界非常重視他的實驗
結果。可惜，由於這些實驗非常複雜，其他人幾乎無法複製，因此實驗結果不
能確認；必須有其他科學家得到相同的結果，霍爾1804~1805年間的發現才能確
立，而這要到幾十年後才會發生。

1807年英格蘭的倫敦地質學學會成立，宗旨就是要找出能證明理論的事實
，鼓勵並支持學者對地質構造進行具體詳細的調查。1808年居維葉和布隆尼亞
檢視巴黎附近的岩層，發現岩層中的化石是鹹水與淡水生物分層輪替，1812年
提出地球至少發生過六次大洪水的新理論，認為我們無法「以現存的理由解釋
地球古代發生的地質大變動..其運作的線索已經消失，自然的進展方向已有所
改變，目前地球變化的成因不足以解釋其古代的變化」，即是所謂「災變論」。

每年有50~100個學生的詹森，將居維葉的著作翻譯成英文，使其流通性更
佳，再再促成韋納學說更強勢；霍爾反而於無意間因討論歐洲各地巨礫的成因
，讓赫頓理論含糊不清。1820年代初期，普萊費爾去世，霍爾逐漸老邁，詹森
仍活躍，居維葉更達其學術顛峰，要世人重視赫頓的地球理論似乎是沒有什麼
指望了。



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