JOVANA
Library Glossary Getting Started Three Levels Fields How it works Mission
Join the mission
Back to the library
地球科學 1830

《地質學原理》

查爾斯·萊爾

塑造地球的,是今天仍在運作的尋常之力——只要給它漫長得難以想像的時間。

Choose your version
In depth · the introduction

一條慢到看不出在動的河,只要給它幾百萬年,就能切出一道一英里多深的峽谷。這份耐心,就是萊爾的全部想法。

核心想法

萊爾主張,地球的山脈、河谷與一層層岩石,並不是被遙遠過去某一次突發的災難造出來的。它們是被我們今天仍能親眼看見的尋常之力造出來的——河流把岩石磨蝕,雨與冰把它撬裂,火山把它堆高,地震把土地輕輕抬起或落下——只是一點一點,在一段幾乎無法想像的漫長時間裡進行。

解開過去的鑰匙,是時間。每一下推動都微不足道,可過去是如此之「深」,微小的推動累積起來,足以把大陸重新塑形。所以,要弄懂發生過什麼,就去研究正在發生什麼:看今天的河流與火山在做什麼,再乘以幾百萬年。

那個讀懂岩石的律師

查爾斯·萊爾在被地質學俘獲之前,受的是出庭律師的訓練——這一點看得出來:《地質學原理》讀來像一份律師的辯護狀,橫跨三卷(1830–1833),一樁事實一樁事實地把案子建立起來。他走遍歐洲搜集證據:埃特納火山的火山錐、被抬升的海灘,尤其是那不勒斯附近波佐利的古羅馬石柱——柱身半腰一圈,布滿海中生物鑽出的孔洞,證明那裡的地面曾沉入海面以下、又再度抬升,而這一切都發生在有史以來。他並不是第一個想到這一點的人——蘇格蘭人詹姆斯·赫頓(James Hutton)幾十年前就提出過類似的看法——但讓它變得無可辯駁的,是萊爾。

它為何重要

萊爾把地質學從「諾亞洪水」式的講故事裡拉了出來,讓它成為一門你能拿可測量之物去檢驗的科學。他還把「深時」(deep time)交給了世界——讓人意識到:地球的過去,不是幾千年,而是漫長、漫長到令人眩暈得多。這份禮物,徑直送到了一位名叫查爾斯·達爾文的年輕博物學家手中——他在「小獵犬號」的航程上讀了第一卷。沒有萊爾那如海洋般浩瀚的時間,演化就沒有空間去緩緩施展;有了它,便有了用不完的時間。

水與石

一個滴水的龍頭,看起來人畜無害——可讓它對著同一處滴上一百年,就會在堅石上鑿出一個盆來。現在,把一百年換成一億年,把水滴換成一條河。力沒有任何改變,變的只有時間。萊爾正是這樣看待大峽谷與阿爾卑斯山的——不是暴烈,而是耐心。

一幅地質剖面圖:水平的岩層排成一道道土色的條帶,上為較年輕、下為較古老。地表的一條河向下切出一道 V 形峽谷,穿過層層岩石。兩個滑桿分別設定侵蝕速率(毫米/年)與經歷的時間(從一百年到一千萬年);隨著速率乘以時間增大,峽谷越切越深,在兩壁露出更古老的岩層。右側有一道以公尺為單位的深度標尺;頂部附近一道細細的紅色刻度,標出僅僅一個人一生的侵蝕能添上多麼微薄的一點。

之前與之後

在萊爾之前,蘇格蘭人詹姆斯·赫頓早在 1780 年代就瞥見過「深時」——他有句名言,說自己在岩石中「看不到起點的痕跡,也望不見終點的跡象」——可他的文字晦澀、少有人讀;真正贏得這場爭論的,是萊爾那清晰、證據層層疊起的幾卷書。在他之後,圖景不斷被填滿:達爾文的演化倚仗他的時間尺度(darwin-1859);很久以後,放射性讓地質學家為「深時」填上了真正的數字;而板塊構造——由韋格納(wegener-1912)所預示——則為萊爾能描述、卻無法解釋的造山,提供了那台引擎。

The original document
Original source text
Charles Lyell (1797–1875) · Principles of Geology, Vol. 1 (London: John Murray, 1830); Vols. 2–3 followed in 1832–1833
What geology is
Lyell opens by giving the young science a definition and a remit — it is the study of how the Earth and its life have changed, and of the causes of those changes.
Geology is the science which investigates the successive changes that have taken place in the organic and inorganic kingdoms of nature; it enquires into the causes of these changes, and the influence which they have exerted in modifying the surface and external structure of our planet.
By reference to causes now in operation
The full title states the method. The forces to invoke are not vanished catastrophes but the ones we can still watch — rivers, rain and frost, tides, volcanoes, earthquakes — supposed sufficient, given time, to have built and worn away whole landscapes.
Principles of Geology, being an attempt to explain the former changes of the earth's surface, by reference to causes now in operation.
The pillars of Pozzuoli
The frontispiece to Volume 1 is Lyell's emblem: the three marble columns of the Roman market (the “Temple of Serapis”) at Pozzuoli, near Naples. Each pillar is smooth for about its lower third, then carries a band perforated by marine boring bivalves (Lithodomus) higher up. The columns must therefore have stood in air, sunk below the sea where the molluscs bored them, and risen again — all since Roman times. The solid land itself moves slowly up and down. (This passage is a description of the figure, not a quotation.)
Deep time
For such gentle causes to account for mountains and canyons, the past must be immensely long. Throughout the work Lyell presses for a vastness of geological time far beyond the few thousand years then commonly assumed — the deep time on which the whole argument rests. (Annotation.)
[ … ]
London · John Murray · 1830 — Vols. 2–3, 1832–1833