科学故事 赖尔

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    查理?赖尔
    地质学是一部研究地球的科学。地球的历史有几十亿年,而人类有文字记载的历史只不过几千年,对于几十亿年来地壳的运动和变化,人们只能根据一些间接材料进行推测,很难进行有关地质变化的精确的科学实验。
    十七世纪以前,地质学只有采矿方面的零散知识,还没有形成一门独立的学科。随着工业生产的迅速发展,对矿物原料的需要急剧增加,工业界和科学界日益加强了对地质学的研究。初期的研究主要课题是地球上的矿产、岩石、山脉是怎样形成的。
    一六九五年,伦敦的格雷山姆学院的教授沃德伍德(1665~1728)在《地球自然历史试探》一文中提出水成说。
    十八世纪,德国地质学家维尔纳(1750~18 17)发展了水成说,建立了水成说学派。
    十八世纪下半叶开始,欧洲主要资本主义国家探矿采矿、开凿运河、修建铁路等也迅速发展起来,这就大大地促进了地质学的发展。一八一般说来五年,英国史密斯(1769~1839)绘制了《英国地质图》,这是最早的地层学的地质图。
    水成说没有解释地球初期的原始海洋是怎样形成和消失的。同水成说相对立的是火成说。火成说和对地球起源的推测直接相关。
    一七四九年。法国的巴黎植物学家布丰( 1707~1788)提出了关于地球演代的理论。火成说的核心是,地壳内部的熔融状岩浆通过火山爆发喷出地面,冷却后形成地表岩石。
    一七八五年,英国地质学家赫顿(1726~1797)在爱丁堡皇家学会上宣读了论文《地球论》。一七九五年,出版了他的主要著作《地质学理论》。赫顿认为,地质结构是地球上各种作用力长期缓慢活动的结果,也就是说地球是在逐渐演化中形成的。
    有人认为,赫顿奠定了近代地质学的基础。普遍的看法是,在十八世纪地质学已经有了能够说明大量地质现象的系统理论,逐渐形成了一门独立的学科。
    在十八世纪末和十九世纪初,地质学的研究更加深人、更具体,出现了地层学。
    英国地质学家史密斯用化石当作打开地层学大门的钥匙,他认为具有同样化石的岩层应该是在同一时代形成的。他根据化石的种类,对岩层形成的年代进行分类。一七九九年,史密斯发表了他的岩石分类法。一八一五年,他又绘制了英国岩层地质图。研究岩层的年代、成分、构造、分布等规律的地层学成为寻找矿产的指南。
    地层学的研究也给法国生物学家居维叶(1769~ 1832)的灾变论(也称激变论)提供了根据。一八一二年,居维叶在《化石骨骼的研究》一书中,表达了他关于地球发展变化的观点。居维叶反对赫顿的地质演化论,他认为岩层变化之间的不连续性说明,地球的历史上多发生过巨大的灾变。
    地球历史上确实发生过比较激烈的变化,所以,这种观点曾经得到广泛的承认。但是,如果从这种激烈的变化中引伸出有超自热的力量,那就陷入了唯心主义的泥坑,实际上是承认上帝的力量。
    居维叶的灾变论实际上是维尔纳水成论的发展。水成论和灾变论同生物学上的物种不变论是一致的,同上帝创造万物论是不矛盾的。
    同水成论和灾变论相对立的是均变论,英国地质学家赖尔(Charles Lyell,1798~1875)发展了赫顿的火成论,提出了均变论。一七九七年十月十四日,赖尔(亦译莱尔)生于英国的福法尔郡的金策迪。童年时代,他最大的兴趣是捕捉昆虫,尤其喜爱蝴蝶,就是这个小赖尔最后成了英国的地质学家和牛物学家。
    八岁时,赖尔才到学校读书,读了三年义生病了。在家养病期间,他仍然怀恋着那些美丽的小蝴蝶。一天,他从父亲的书柜中翻出了一本关于昆虫的书籍。他立即如饥似渴地读了起来。赖尔在家养了半年病,在昆虫知识上却象读了十年书。
    经过长期的研究,赖尔已经能认识出几百种昆虫,其中对蝴蝶的研究尤为突出。他为蝴蝶查了家世,为它们区别出种类,而且,还能识别它们的生性习惯、生存条件以及它们的“国籍”等等。
    一八一六年,十九岁的赖尔进入了牛津大学的欧克希特专门学校学习。那里有个讲授地质学的巴克兰德教授,引起了他的敬爱,这是因为赖尔过去曾自学过地质学。从此,他对地质学发生了兴趣,并开始研究。一八五四年,他获得了该校的博士学位。
    赖尔在大学时原学习古代语言和法律,后来转向地质学。毕业后,他当过律师,但后来完全改行搞地质学研究。
    赖尔在大学时常听巴克兰德(1784~1856)的有名地质讲座,并接受了他的激变洪水论。
    从一八一八年起,赖尔开始了地质考察活动。他多次游历了欧洲大陆的法国、瑞士和意大利等国,获得了丰富的地质知识。
    一八二三年,他在法国时曾与居维叶、洪保德(1769~1859,德国伟大的科学家)等人会晤。他参观过居维叶珍藏的大量化石标本,进一步认识到野外考察和标本采集的重要性。
    他一生不断从事地质考察,到过欧洲各地,还不止一次到过美洲。在实地考察中,他越来越怀疑激变论,因为它得不到野外考察材料的有力证明。
    一八二七年,他读了法国生物学家拉马克的《动物哲学》一书后,这种怀疑就加深了。他开始接受地质进化思想,认识到地球是相当古老的,并发展了赫顿的地质发展均变思想。
    最后,他写成了巨著《地质学原理》,有力地抨击了以居维叶为代表的灾变论,引起了地球科学的深刻革命。
    一八三一年,他担任伦敦皇家专门学校一敦金斯学院的地质学教授。一八二六年,他被选为英国皇家学会会员。从一八三五年起,他连续四次被选为英国地质学会会长。一八六四年,他任英国科学促进协会主席。一八四八年,他被封为爵士。
    一八三八年,他的《地质学大纲》出版。赖尔的著作为近代地质学奠定了科学的理论基础。他被后人尊称为近代“地质之父”。
    赖尔是地质科学中应用现实主义方法的创始人之一。一八三0年~一八三三年,他出版了《地质学原理》一书,这是他的最重要的代表性著作。
    该书针对当时流行的“激变论”,提出了“均变论”。用大量确凿的事实说明:地壳的变化不是什么超自然力量的突然灾变造成的,而是由于自然的力量如风、雨、水流、潮汐、冰川、火山、地震等各种因素,经过漫长的岁月而缓慢造成的。
    《地质学原理》(共三卷)的出版,给所谓的上帝多次创造世界的“灾变论”以致命的打击。
    赖尔用地球缓慢渐进的变化,代替了居维叶的突然变化,他的理论被称作均变论或者渐变论。在达尔文创立了进化论以后,接受生物进化的观点,赖尔对《地质学原理》作了很大的修正。
    赖尔的理论也有不足的地方,他认为影响地质变化的各种作用力的种类和数量,从古到今始终是不变的,不承认地球上发生过什么重大的变化,也不承认地球有一个形成和逐渐冷却的过程,实际上仍然受形而上学的机械唯物论的影响。
    从沃德伍德的水成说到赖尔的均变论,我们可以看到,除了矿业生产和地质考察推动地质学的发展外,始终存在不同学派的争论。各种学派都有符合客观实际情况的合理的一面,又有不足或者荒谬的一面,各种学派的自由争鸣,取长补短,也推动了地质学的发展。
    当时,生物进化论者达尔文读到《地质学原理》一书后,写信给赖尔说:“读完每一个字,我心中都充满了钦佩之感”。
    恩格斯后来在其帕然辩证法脚指出:“只有赖尔才第一次把理性带进地质学中,因为他以地球的缓慢的变化这一种渐进作用,代替了由于造物主的一时兴发所引起的突变”。
    除了上述的《地质学原理》一书外,赖尔还著有《地质学纲要》(1838年出版)和《往古的人类》二书。前者主要介绍地壳的组成物质、它们的排列次序和其中所含的生物;后者是关于古人类的地质证据和物种起源于变异学说的评论。
    一八二八年,他在西西里火山爱提那旁边,发现那儿的泥土与爱尔兰北部大石柱的泥土相同。这些泥土中含有洪水时代的沉积物。沉积物里面存在一些软体动物化石,他拿这些古化石和现代软体动物一比较,肯定了一种想法,由这种想法推论厂去,提出了第三世纪的生物地层划分法,分成始新世、中新世、最新世,并奠定了近代岩五分类(沉积岩、火成岩、变质岩)的基础。后来许多科学家采用了这种分类法。
    赖尔也是一个著名的生物学家,在生物学方面也取得了很多成就。
    赖尔采取了用现在说明过去的现实主义方法,被称为“将今论监”方法。赖尔是这种方法的创始人之一。从十八世纪以来,自然科学向形而上学自然观进行了长期艰苦的斗争,赖尔的构变论和将今论古的方法的影响并非只在地质学一个领域,也影响到其它领域。例如达尔文的生物进化论。为此,达尔文十分感激,并将他的《考察日记》第二版献给了赖尔。
    赖尔治学严谨,重视实践,勇于修正错误。他虽为长者和导师,却坚持以理服人,平等待人。他尊重事实,尊重科学。
    赖尔和达尔文是好朋友,但是,直到达尔文《物种起源》发表时,赖尔还是坚持瑞典植物分类学家林耐的物种不变观点,和达尔文存在着原则分歧。他们的争论常常是十分激烈的,然而态度是友好的,以理服人。
    最后在达尔文的帮助下,赖尔终于否定了自己长期坚持的物种不变的观点,成了坚定的生物进化论者。
    他对《地质学原理》一书曾反复进行多次修改。在发行第十版时,许多章节几乎全部进行了重写。赖尔的著作为近代地质学奠定了科学的理论基础。所以,他被后人尊称为“近代地质之父”。
    一八七五年二月二十二日,伟大的地质学家、生物学家查理?赖尔在伦敦的寓所逝世,终年七十九岁。

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