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15 一個漫長而漸進的歷史

均變論成為標準

自然的秩序從最初開始就是一致的。

——查爾斯·賴爾(Charles Lyell),

《地質學原理》(Principles of Geology,1830年)

1830年,地質學家查爾斯·賴爾站在了赫頓的一邊,在這次爭辯中發揮了重要作用。他認為變化是漫長且緩慢的,他的辯駁如此有力,以至於災變論被從地質學詞彙中除名——而且整整持續了一個半世紀。

查爾斯·賴爾是蘇格蘭人,他出生於赫頓去世的那一年。1816年,他進入牛津大學,本想學習法律,但他喜歡研究地球。第二年,他很大一部分時間都用來參加威廉·巴克蘭德(William Buckland)在科珀斯·克裡斯蒂(Corpus Christi)的地質學講座。

巴克蘭德是一位神職人員,但也是一位狂熱的地質學家,自學了化學和礦物學。他是居維葉的信徒,地質災變論的狂熱支持者,也(像大多數同代人一樣)篤信《創世記》。就像虛構的人物特裡梅德一樣,他也不覺得在地質學和信仰之間有什麼衝突。他在講座中解釋道:「摩西的歷史與現代科學的發現一直非常和諧。」《創世記》中的創造地球的部分剛好對應了地球最重要的歷史(最初的創生和人類的出現),處處都充斥著地質學。

如果地質學更進一步,證明目前的地球體系是建立在過去地球的廢墟殘骸之上;這與摩西的宣言完全一致,即整個物質宇宙從一開始是被萬能的上帝創造的:儘管摩西曆史的細節之處都是關於地球如何準備迎接人類的到來,卻並沒有否認此前還存在著另一個系統和另一群生物。1

年輕的賴爾認為這番言論太有說服力了。1818年,他和巴克蘭德一同去巴黎做實地考察。「我們去了植物園,」他在日記中寫道,「在那裡,我再次查看了居維葉的授課室,裡面滿是化石,其中三件是先前世界遺留的重要遺跡。」先前的世界曾多次被破壞,在上帝最初創世與神靈再度干預之間人類出現了。2

但賴爾逐漸對居維葉的模式愈發感到不滿。他(同早期大多數地理學家一樣)通過自身努力致富,因此有足夠多的時間去考慮這個問題;從牛津大學畢業後,他淺嘗了法律行業但很快就放棄了,隨後開始花時間學習地球研究所需要的各領域知識(他的清單上有「化學、自然哲學、礦物學、動物學、比較解剖學、植物學,概括說來……任何與有機或無機自然相關的科學」)。他進行實地考察,為了考察多巖山坡和遙遠湖泊中的沉積層,他穿越了蘇格蘭;他加入了倫敦地質學協會,並提交了有關自己的發現的論文;他還與其他地球科學家通信聯繫。

1825年,賴爾嘗試性地提出,災難並不一定是導致過去各類現象的原因。「憑我們目前的知識,」他在倫敦《季刊評論》(Quarterly Review)中寫道,「就做出如下推斷有些草率:現存的原因是無法在幾十年的時間裡產生今天這樣的結果的。」居維葉收藏的標本的形成也許是由於罕見的、毀滅地球的災難。但我們當然也沒有否認,「現存的原因」仍在影響世界——老生常談的侵蝕、常見的溫度升降、反覆的潮水沖刷——這些也許才是原因。3

這些原因所需要的時間就很漫長了。

賴爾又用幾年時間尋找證據,證明「現存的原因」,隨著時間累積,可以產生同居維葉的大災難一樣大的能量。三年後,在法國的立馬涅平原(Limagne plain),他發現了古代河床的痕跡,這個河床似乎是由於一條大河的侵蝕,是在花崗岩和火山岩組成的地層中形成的,而這種侵蝕的方式似乎不可能歸因於大洪水或劇變,只能是由於漫長而緩慢的「時間的進程」。「這是一個驚人的證據,」賴爾在給父親的回信中寫道,「它證明了一條河連續地滲透幾千或幾萬年會變成什麼樣子。」隨後,他去了西西里島,登上了埃特納火山(Mount Etna),並徒步向意大利南部旅行;在這個過程中,他找到了越來越多的地質學證據,這些證據證明了從古至今,造成變化的原因始終只有一個。4

賴爾愈發堅信,災變論將會把地質學這一門科學引入死胡同,而這就是他做出一切發現的基礎。如果地球的現狀是因為過去一次性的大災難導致的,地質學家就不可能通過推理,真正理解地球的現狀。一次災難性的大洪水,或是過去的巨大彗星撞擊,又或是諸如此類無法通過實驗重演的災難,都會使得試圖解釋地球舉步維艱。這樣,地質學就會停留在對歷史的研究上,將對歷史的演繹與觀察相結合,加上一些永遠不可能通過科學證明的推測。

1829年,他的意大利之旅即將結束,賴爾決定要闡述自己的原理,這些原理將會使地質學成為一門真正的科學。在那不勒斯(Naples)的一家旅館中,他在給一位朋友的信中寫道,他的地質學書已經「寫了一部分並全部策劃好了」:

我不會妄稱這本書涵蓋了目前已知的所有地質學知識,就連一份囊括所有的摘要都沒有,但是,這本書努力構建的是科學要遵循的推理原則;並且,我的地質學研究就是我對這些原則的觀點的詮釋。

這些原則保證了地質學家們在進行科學實驗時,秉承牛頓物理學或伽利略天文學所要求的那份嚴謹精神。

除了現在正在起作用的因素,沒有任何因素是從我們可以追溯到的最初的遠古時期直到現在一直起作用的;並且……不論何時,它們的作用力都是相同的。5

只有現在還可以觀察到的作用力,才會被賴爾接納,並用於他百科全書式的闡述。他在另一封信中寫道,他的目的是理解地球,

(理解時)卻不考慮彗星,不考慮天文學劇變,不考慮最初發熱內核的冷卻,不考慮地球自轉軸的傾斜或地核的熱量,不考慮火山噴發的熱蒸汽、水體以及其他投機取巧的答案,而是通過最簡單和最自然的方法。6

第二年,賴爾出版了他的地質學手冊的第一卷,他擬了一個可以清楚地反映出他的意圖的標題:「地質學原理——通過考慮目前還在起作用的因素,解釋地球表面過去變化的嘗試」(Principles of Geology, Being an Attempt to Explain the Former Changes of the Earth』s Surface, by Reference to Causes Now in Operation)。

在該書短短的26章中,賴爾闡述了地質學緊密相連的三原理,即我們現在所知的現實論(actualism)、反災變論(anticatastrophism),以及(名稱更冗長的)地球體系均變論(the earth as a steady-state system)。

現實論。過去的作用力目前仍舊在起作用(並且可以被觀察到)。

反災變論。在過去,這些作用力並沒有加強,地質力量的強度任何時間都是相等的。

地球體系均變論。地球的歷史並沒有方向,也沒有進展;各個時期本質上都是一樣的。7

兩年後,英國自然哲學家兼神職人員威廉·惠韋爾(William Whewell)為賴爾的原則命名為「地質均變論」(uniformitarianism)。從此以後,我們就以此名稱呼賴爾的原理。

《地質學原理》很快就賣光了。賴爾對證據的細緻梳理、清晰表述以及他反覆保證(也許並不是完全真心的)自己也篤信造物主的存在,這一切使他立即贏得了眾多英語讀者。半個世紀後,博物學家兼哲學家阿爾弗雷德·拉塞爾·華萊士(Alfred Russel Wallace)總結了《地質學原理》在英國的成功:

1830年,居維葉名望正盛,他的書正被翻譯成多國語言時,一位至今不知名的作家出版了一部著作的第一卷,這部著作駁斥了災變論的根基,並通過大量的事實以及嚴謹的推理,揭示出災變論幾乎各部分都摻雜了或多或少的想像成分,且都與自然最淺顯的教義相牴觸。《地質學原理》大獲全勝。自《地質學原理》出版之日起,英文版的《地球理論》就銷聲匿跡了。8

但該理論在歐洲大陸被接受相對緩慢。但是由於該理論非常清晰合理,最終得到了全世界地質學家的支持。

而且是持續的支持。20世紀60年代,美國地質學家沃爾特·阿爾瓦雷茨寫道,地質均變論仍舊是領域內的「信條」,並且「已經建立起來的科學知識並不是關於任何劇變的——沒有大災難——曾發生在地球歷史中」。漫長、緩慢、漸進的變化已成為新科學唯一承認的變化;賴爾勝利了。9

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查爾斯·賴爾

《地質學原理》

(1830—1832年)

目前可以找到的《地質學原理》版本大多包括了賴爾自1830年至1832年創作的全部三卷。起初,賴爾打算只寫兩卷,一卷探討他的總原則(第一卷),第二卷中提供更多具體的地質學依據(最終的第三卷)。但最終,他意識到還需要解釋一下化石記錄,因此他又增加了一卷(第二卷)。如果你想瞭解地質學的目的,可以只閱讀第一卷,這一卷闡述了地質均變論的原則。

1830年的版本可以在網上找到,也可通過眾多資源下載PDF版本。企鵝系列叢書也曾出版了一版高質量的平裝本,由詹姆斯·A.賽科德(James A.Secord)主編,其中包括特別有用的導言以及所有三卷。

Sir Charles Lyell, Principles of Geology, Being an Attempt to Explain the Former Changes of the Earth』s Surface, by Reference to Causes Now in Operation, vol.1, John Murray (e-book, 1930, no ISBN).

查爾斯·賴爾爵士,《地質學原理——通過考慮目前還在起作用的因素,解釋地球表面過去變化的嘗試》,第一卷,約翰·默裡(電子書,1930年,無ISBN)。

Charles Lyell, Principles of Geology, ed.James A.Secord, Penguin Books (paperback and e-book, 1997, ISBN 978-0140435283).

查爾斯·賴爾,《地質學原理》,詹姆斯·A.賽科德主編,Penguin Books(平裝,電子書,1997年,ISBN 978-0140435283)。