Škotai – geologijos pradininkai

Dž. Hatonas – geochronologijos pradininkas  

James Hutton by Abner Lowe Džeimsas Hatonas (James Hutton, 1726-1797) – škotų gamtininkas, geologas, fizikas ir chemikas, laikomas šiuolaikinės geologijos bei geochronologijos pradininku. Išvystė geologinio aktualizmo (uniformizmo) bei plutonizmo teorijas. Jis pirmasis mokslininkas, ėmęsi teigti, kad žemė yra gyva ir yra super-organizmas.

Džeimsas Hatonas gimė 1726 m. birželio 3 d. daugiavaikėje Edinburgo miesto prekybininko ir iždininko šeimoje. Tėvas mirė anksti. Džeimsas užbaigė Edinburgo Karališkąją mokyklą, kur daugiausia domėjosi matematika ir chemija, ir jau 14 m. amžiaus įstojo į Edinburgo universiteto teisės fakultetą, tačiau chemijos bandymai jį domino labiau nei laivų statyba.

18 m. amžiaus tapo fizikos laboratorijos asistentu, kartu lankydamas ir medicinos paskaitas. Tada trims metams išvyko į Paryžių, 1749 m. gavo medicinos daktaro laipsnį Leideno universitete už darbą apie kraujo cirkuliaciją. 1750 m. grįžęs į Edinburgą atnaujino chemijos bandymus su James Davie ir jų sėkmingas amonio chlorido išgavimas iš suodžių išaugo į pelningą kristalinės druskos, iki tol žinotos tik natūraliu pavidalu ir atvežamos iš Egipto, naudojamos spalvos suteikimui metalurgijoje, verslą.

Berwickshire Hatonas paveldėjo dvi fermas. 1750 m. jis persikėlė į vieną jų (Slighhouse) ir joje ėmė eksperimentuoti augalininkystės ir gyvulininkystės srityse, įdiegdamas naujoves iš kitų Didžiosios Britanijos vietovių, o idėjas užsirašydamas, - iš tų pastabų susidarė nepublikuotas veikalas „Žemdirbystės elementai“.

Žemės ūkis atkreipė jo dėmesį į meteorologiją ir geologiją, o 1753 m. jis jau rimtai užsiėmė žemės paviršiaus tyrinėjimais, smalsiai apžiūrinėdamas duobes, griovas, kanalus, upių vagas. Melioracijos darbai tam suteikė plačias galimybes. Hatonas atkreipė dėmesį, kad nemaža kalnų dalis sudaryta iš mineralų ir medžiagų, sudarytų iš senesnių laikų gyvūnų bei augalų liekanų. 1760 m. jo pastebėjimai susiklostė į teoriją. O 1764 m. jis kartu su Dž. Maksvelu išvyko į geologinę ekspediciją po šiaurės Škotiją.

1768 m. jis išnuomavo fermą ir grįžo į Edinburgą, tačiau domėjosi jos veikla. Jis taip pat patobulino raudonų dažų gavybos būdą iš raudės šaknų. 1767-74 m. aktyviai dalyvavo „Forth and Clyde” kanalo projektavime.

Po 25 m.erozijos tyrinėjimų Dž. Hatonas parašė dvitomį „Žemės teorija“ (1785, paskelbta 1788). Jo teorijos prieštaravo tuo metu populiariai A. Vernerio*) neptūnizmo teorijai, pagal kurią visi kalnai susiformavo didžiojo Tvano pasėkoje. Tuo tarpu Hatonas laikė, kad Žemės vidinį dalis yra įkaitusi, o tos įkaitusios lavos judėjimas sukelia naujų kalnų susiformavimą: vėjo ir vandens veikiama vyksta kalnų erozija, nuosėdos nugula jūros dugne, o tada išsilydžiusi lava sulieja nuosėdas į akmenis ir juos iškelia kaip naujus sausumos plotus. Ši teorija pavadinta plutonizmu.

Hatonas taip pat išvystė „tamsiųjų laikų“ koncepciją kaip alternatyvą katastrofizmui. Tada vyravo nuomonė, kad įspūdingų dydžių kalnai ir ugnikalniai, kurie atrodė nekintą, galėjo susidaryti tik didelių katastrofų metu. Tuo tarpu Hatonas iškėlė mintį, kad egzistuoja geologinis laikas, nesutampantis su žmonijos amžiumi ir nesusijęs su bibliniu pasaulio sukūrimo pasakojimu. Jis spėjo, kad storam nuosėdų sluoksniui susidaryti reikia šimtų tūkstančių metų. Tad Žemei turėtų būti ne keli tūkstančiai, o milijonai metų – nes stebėti pokyčiai negalėjo įvykti per trumpą laiką, o Žemės veidą formuojantys pokyčiai tebevyksta ir dabar, lėtai ir nuolat. Jis iškėlė aktualizmo hipotezę, pagal kurią dabartiniai geologiniai procesai niekuo nesiskiria nuo praeityje vykusių procesų: „Dabartis – raktas ateičiai“. Rock formation

Hatonas dėmesį skyrė ne tik Žemei, bet ir orui, ir „Žemės teoriją“ pratęsė „Lietaus teorija“. Jis teigė, kad drėgmės kiekis, kuris gali išsilaikyti ore, didėja kartu su temperatūra, todėl susimaišant dviem skirtingų temperatūrų oro masėms dalis drėgmės kondensuojasi kritulių pavidalu.

Hatonas palaikė ir gyvų būtybių evoliucijos teoriją ir net numatė esant natūralios atrankos mechanizmą. Maža to, jis pirmasis iš mokslininkų (iki tol tai tebuvo filosofijoje ir religijoje) ėmė teigti 1785 m., kad Žemė yra gyva ir yra vienas super-organizmas, tad tinkamiausias mokslas jai tirti būtų fiziologija [apie gyvą žemę daugiau paskaitykite „Paslaptingoji Žemė“, Margulis ir Gaja teorija bei Vernadskio noosfera]. Tačiau jo požiūriai buvo užmiršti dėl aktyvaus 19 a. redukcionizmo, tačiau atgimė 20 a. 7 dešimtm. kaip J. Lovelock‘o „Gajos hipotezė“.

Daugelį metų Hatonas domėjosi fizikiniais mokslais. Prieš gyvenimo pabaigą jis parašė trijų dalių „Traktatą ... apie gamtos filosofiją“, kurio pirma dalis buvo skirta meteorologijai ir jo lietaus teorijai. Antra dalis buvo „Apie flogistoną arba ugnies principą“. Joje jis priėmė daugelį Lavuazjė teiginių, tačiau manė, kad flogistono idėja nepelnytai atmesta. Jis laikė, kad šiluma, šviesa ir elektra tėra modifikacijos to, ką jis vadino „saulės substancija“. Viena jos formų yra ir flogistonas, neužsidedamumo principas, galintis pereiti iš vienos substancijos į kitą. Jis teigė, kad flogistonas susidaro augmenijoje ir suyra kvėpavimo ir degimo procesuose. Vėliau Hotonas flogistoną aptarė ir savo paskutinėje knygoje „Šviesos, šilumos ir ugnies filosofija“ (1794). Joje jis iškėlė ir klausimą, ar šviesa gali sukelti šilumą kūnuose nepaveikdama regos jutimų. Jis teigė, kad turėtų egzistuoti ir neregima šviesa, turinti daugiau šilumos, nei regima šviesa, po kelių metų tai patvirtino V. Heršelis.

Trečioji dalis yra „Apie materijos galias ir Daiktų pasireiškimą“ ir užima apie pusę knygos. Joje teigiama, kad apibrėžimas daikto kaip susidedančio iš smulkių dalelių nepaaiškina daikto prigimties, nes jei tos dalelės gali keisti dydį, tai tereiškia, kad dideli daiktai sudaryti iš mažesnių dalių. Tad kūno elementai turi būti kažkas, kas nesikeičia – ir tuos elementus jis vadino „materija“. Vėliau J. Playfair'as nurodė, kad ši teorija artima Boskovičiaus idėjoms.

1794 m. Dž. Hatonas paskelbė tritomį veikalą apie metafiziką ir moralę „Pažinimo principų nagrinėjimas“, kuris nebuvo plačiai pastebėtas iki pat mūsų dienų. Jame pripažįstamas dievo egzistavimas, jį vadinant „super-numatančiu protu... Būtybe su tobulu žinojimu ir absoliučia išmintimi“. Jis laikė gamtą žemesne už Dievą; tiems dviem nesant sinonimams, nes Dievas begalinis ir nekintąs. Tai rodo, kad jo pažiūros dažnai kirtosi su Biblija, jis nebuvo visiškas ateistas. Savo požiūrį į krikščionišką religiją jis išdėstė trumpame (neskelbtame) traktate „Dabartinė Žemės teorija kelia įtarimą bedievyste“, parašyta kažkur 1788-95 m. Jame nebandoma rasti kompromiso su bažnyčia. Anot jo, žydų raštus, kuriais remiasi krikščionybė, galima priimti tik tiek, kiek jie aprašo žmonijos istoriją. Jis neigė pažodinė Mozės perteiktą pasaulio sukūrimą, o „diena“ jo metu yra kvailystė, ir turi reikšti kažkokį neapibrėžtą laiko tarpą. Ne religijos reikalas aiškinti gamtos reiškinius, nes tai žmogaus, apsiginklavusio gamtos filosofija, funkcija.

Hatono teorijos buvo pakartotinai išdėstytos Dž. Pleifero 1802 m., o vėliau išvystytos Č. Lajelio.

Jo vardu pavadintas mineralas chatonitas.

Charles Lyell – geologas uniformistas  

Charles Lyell Charles Lyell (1797-1875) gimė lapkričio 14 d. Forfarshire pasiturinčioje teisininko ir botaniko šeimoje, paveldėjusi didelį nekilnojamą turtą Škotijoje. Jis buvo vyriausias 10 vaikų šeimoje. Vasarą kaime pamėgsta rinkti vabzdžius, o 1816 m. tėvo bibliotekoje randa Beikvelo „Įvadą į geologiją“, vėliau tapusį parankine jo knyga. Nuo 1816 m. studijavo Exeter universitete, Oksforde, kur W. Buckland‘o paskaitose susipažino su geologija ir susitiko su daugeliu iškilių gamtininkų. 1818 m. kelionė į Prancūziją, Italiją ir Šveicariją, lankant kolekcijas muziejuose ir susipažįstant su tokiais gamtos reiškiniais kaip ledynai ir ugnikalniai, praplėtė jo akiratį. Vėliau 1819 m. persikėlė į Londoną, kur ketino tapti teismo advokatu. Tačiau jo prastas regėjimas neleido užsiimti šia veikla, tad Lyell‘as perėjo prie tikrojo jo susidomėjimo – mokslo. 1832 m. vedė Mary Horner, irgi Geologų draugijos nare. 1848 m. jam suteiktas riterio titulas, o 1864 m. – baroneto titulas.

Greitai geologija tampa jo stipriąja sritimi ir, būdamas Geologų draugijos nariu, dalyvauja 19 a. 3-io dešimtmečio debatuose apie Biblijos pasakojimų apie Tvaną suderinimo su geologiniais atradimais. Lyell‘as, kartu su Roderick Murchison bei George Poulett Scrope, tampa tiesioginiais deliuvinio požiūrio oponentais. 1825 m. pasirodė jo pirmieji veikalai, skirti naujausių geologinių darinių kai kuriose Anglijos ir Škotijos vietovėse aprašymams. Jis atkreipė dėmesį į liūdną to meto geologijos būklę. Iš Kiuvjė katastrofų teorijos sekė, kad šiuolaikinių geologinių vyksmų analizė negali nieko pasakyti apie Žemės istorijos senovėje atstatymą. Lyell‘as priėjo išvados, kad tai neatitinka tiesos.

Lyell labiausiai žinomas geologiniu opusu: „Geologijos pagrindai“ (3 t., 1830-33). Jis išdėstė tai, ką vėliau William Whewell‘as**) pavadino uniformistiniu požiūriu. Jis laikė, kad gamtos dėsniai nekinta (išskyrus naujų rūšių atsiradimą, kas palikta neaiškiu). Tos priežastys, kurios veikė Žemę praeityje, yra tiksliai tomis pačiomis, kurios veikia ją dabar (erozija, nuosėdų susidarymas, vulkaninė veikla, žemės drebėjimai ir pan.). Be to, tos priežastys turi būti laikomos tokio pat intensyvumo kaip praeityje. Kad parodytų, kad palaipsniai procesai gali būti atsakingi už didelius pokyčius, Lyell‘as pasinaudojo ženklais Serapio šventyklos fasade. Šventykla žmonių istorijos tėkmėje buvo virš vandens lygio, tada ilgą laiką iš dalies po vandeniu, ir vėl iškilusis virš vandens kaip rodo tamsios pažeidimų juostos nuo vandens mūšos.

Iš tikro, Lyell‘as pasinaudojo škoto James Hutton‘o idėjomis. 18 a. pabaigoje tasai iškėlė mintį, kad Žemė transformavosi (pvz., formavosi kalnai) ne neįsivaizduojamų dydžių katastrofų metu, o susikaupiant lėtiems pokyčiams, kokius regime dabar (erozija, tada suirusios uolienos tampa nuosėdomis jūros dugne, kuris vėl gali iškilti į paviršių. o ugnikalnių išsiveržimai formuoja naujas uolienas).

Lyell‘as buvo apsėstas J.B. Lamarck‘o evoliucinės teorijos. Anot Lyell‘o, jei Lamarko teorija teisinga, tada religija tėra pasakos. Žmogus tėra tik geresnis gyvulys, o visuomenės moralinis audinys turėtų subyrėti į dulkes. Lamarko progreso ir evoliucijos teorijų aptarimas yra pagrindinė „Pagrindų“ tema. Tačiau, kaip tai bebūtų paradoksalu, Lyell dėka Lamarko teorija tapo gerai žinoma Anglijoje. Pvz., aiškinimas, kad žirafos ilgas kaklas išsivystė, kai kiekviena karta stengėsi pasiekti vis aukštesnes šakas, atėjo iš Lyell‘o, o ne Lamarko.

Pripažintas moksle, Loyell‘as liko privačiu asmeniu, atsisakė bei kokių oficialių pareigų. Beveik trečdalį gyvenimo praleido kelionėse po Europą ir Šiaurės Ameriką, pertraukas padarydamas tik surinktos medžiagos apibendrinimui. Per savo mokslinės veiklos laikotarpį paskelbė per 60 straipsnių ir pastebėjimų, tarp jų buvo ir 4 stori tomai apie keliones po Ameriką.

7-me dešimtm. jo sveikata ėmė silpnėti, tačiau jis nenutraukė kelionių. 1873 m. mirė jo žmona, 40 m. buvusi nepamainoma pagalbininke, tad pusiau apakęs seniokas ieškojo paguodos savo pamėgtame moksle. 77 m. amžiaus, keli mėnesiai iki mirties, jis dar susiruošė tirti senovėje ir dabar išsiveržusias gimtųjų Forfarshire apylinkių uolienas. Mirė 1875 m. vasario 10 d. ir palaidotas Vestminsterio abatijoje, greta savo draugo, garsaus astronomo Dž. Heršelio.

Lyell‘o metodai ir stilius padarė įtaką daugeliui mokslininkų Viktorijos epochos Britanijoje, iš kurių garsiausiu buvo jaunojo Č. Darvino kelionė „Beagle“ laivu. Būtent jis kartu su Hooker‘iu įtikino Darviną paskelti „Rūšių atsiradimą“ ir, atsisakęs daugelio savo požiūrių, tapo šios teorijos šalininku. Jis draugavo ir su artimu Darvino draugu T. Huxley. Taip pat, jis, susipažinęs su Bušė de Perto atrastais Somos slėnyje „priešistorinio žmogaus“ (iš tikro, neandertaliečio) palaikais, palaikė jį, nors tuo metu į tą atradimą dauguma žiūrėjo su nepasitikėjimu. Ir net paskutinis Loyell‘o darbas buvo „Žmogaus senovė“ (1863 m. vasaris, pasirodžiusi, beje, prieš pat Huxley „Žmogaus vietą gamtoje“).

Lyell‘o vardas suteiktas krateriams Mėnulyje ir Marse, taip pat Australijos vakarų Tasmanijoje esantis kalnas (kaip ir Kalifornijoje, Kanadoje bei Grenlandijoje) pavadintas jo vardu. Jo vardu pavadintas ledynas Pietų Džordžijoje. Senovinė bežandikaulinė žuvis, gyvenusi Škotijos ežeruose, pavadinta Cephalaspis lyelli.

*) Abraomas Verneris (Abraham Gottlob Werner, 1749- 1817) – vokiečių geologas, pateikęs ankstyvąją teoriją apie Žemės plutos stratifikaciją, neptūnizmo mokyklos, pagal kurią mineralai Žemėje yra išsidėstę ne be tvarkos, o veikiant vandeniui sudaro kalnų uolienas ir geologinius sluoksnius, pradininkas. Jis sukūrė diagnostinę minerologiją paremtą išoriniais mineralų požymiais. Klaidingai manė, kad „pirminės“ kalnų uolienos (bazaltai) susidarė veikiant pirmapradžio vandenyno vandeniui, o ugnikalnius aiškino didelių akmens anglies telkinių degimu. Jo garbei pavadintas mineralas verneritas, o taip pat kalnai Antarktidoje bei kalnagūbris Grenlandijoje.

**) Viljamas Vevelis (William Whewell, 1794-1866) – anglų dvasininkas, teologas, filosofas, mokslininkas, mokslo istorikas. Skirtingais laikotarpiais Kembridžo un-te dėstė mineralogiją ir moralės filosofiją. Svarbiu indėliu mokslui buvo jo darbai indukcijos srityje. M. Faradėjui padėjo kurti terminus. Jis pirmasis sugalvojo terminus science ir scientist. Etikos srityje oponavo Dž. Milio empirizmui. Taip pat bvo prieš evoliucijos teoriją. Jo garbei pavadintas krateris Mėnulyje.

Geodinamika
10 keistų radinių
Paslaptingoji Žemė
Kadaise nebuvome vieni
Kada bus Armagedonas?
Naujausias kreacionizmo veidas
Lynn Margulis ir Gajos koncepcija
Prieštaringa Ignacijaus Lojolos tiesa
Steno - geologijos pirmtakas: kryžius ir mokslas
Thomas Huxley – išgarsėjęs anglų savamokslis
R. Šteineris. Atomizmas ir jo paneigimas
Mūsų smegenys ir yra Visata
Gyvoji Žemė: Motina Žemė
V. Vernadskis ir noosfera
Tarybiniai alchemikai
Perkūno akmenys
Herodotas. Istorija
Nuslėptoji istorija
Atlantida Kretoje
Baltai ir Europa
Kriptozoologija
Hiperboriečiai
Vartiklis