地球深歷史:一段被忽略的地質學革命,一部地球萬物的歷史 | 拾書所

地球深歷史:一段被忽略的地質學革命,一部地球萬物的歷史

$ 410 元 原價 520
這段大歷史不僅關乎地質,
還包括動、植物,山川、河流、地震、大洋、大氣,
以及其他星體,貨真價實是部地球萬物的歷史,
也呈現出人類如何創造自身?

人類如何發現和發明大地的時間?
深時間如何需要歷史感?

作者獲頒科學史界終身成就Sarton Medal

本書榮獲
英國科學史學會年度最佳通俗專著Dingle Prize
科學史學會最佳通俗專著Watson Davis and Helen Miles Davis Prize
美國出版者協會專業著作獎
美國圖書館學會專業著作獎

  「地球有四十六億年」是當代常識,但在這句話的背後是數百年來人類對創造性知識的追尋。奇怪的是,人人都知道哥白尼帶來空間無限的革命新觀念,但卻忽略地質學革命帶來時間無垠的重大突破。人人都耳熟能詳達爾文的演化論,卻不知:要不是地質學加長了時間尺度,爭取到了深時間的可能性,主導當今生物學的「演化」概念會很難發展。

  細究這場被忽略的地質學革命,我們會發現驚人的事實。

  首先,宗教並不是阻礙科學發展的保守勢力,相反地,《聖經・創世紀》裡的六日論,給了研究者想像的依據,是創造性活動的靈感泉源。當田野調查幫助人類邁開想像的步伐,將神聖造物主佈置舞台的「六日」,延伸發展成「岩石、山川等無生命之物」也有其過往歷史的概念,這才進而造就地質學的開展。

  另外,研究者固然把「大自然當成書」,尋查冰河、火山、隕石的痕跡,推測造成這一切的普世成因。但要不是借用了人文學科裡的歷史學,學習編年史家編纂年鑑的方法,重建各種地質「事件」,思索「偶然性」的意涵,明白這些「事件」即便有了後見之明也無法預測。如此重視「偶然性」的作用,讓地質學發展出這幾百年來的獨特面貌。

  人類為什麼對地球何時誕生深感興趣?在神聖的追尋裡,是什麼讓人類跨出第一步開始正視外在世界的岩石和化石,並突破想像中的時間長度限制?這些前仆後繼相互爭辯的偉大心靈如何相互傳承,又相互修正?全球貿易和殖民、自然環境測繪和探險,如何把地球史推向全球?

  作者是科學史領域的大師,本身也是虔誠的基督徒,更是訓練專精的地質學家,專研二疊紀三疊紀之交的無脊椎動物腕足動物門。在這部旁徵博引的大敘事裡,作者不只述說歷史上的地質學追尋,還融合親身經歷過的二戰後地質學界生態,講述全世界如何因為冷戰局勢,而缺少來自蘇聯與中國地質學界的貢獻。從阿爾卑斯山到大西洋,從中國西南到美國西部,從編年史家到地球科學家,讀者隨著這段地質學進展,將一起領略到人類知識活動的挑戰和樂趣,人類又如何創造自身的意義。

  經過這場革命,人類不再是宇宙的主角,地球擴展了自身的時間尺度,人類重新創造了自身。這段大歷史不僅關乎地質,還包括動、植物,山川、河流、地震、大洋、大氣,以及其他星體,貨真價實是部地球萬物的歷史。沒有地質學家用歷史的方法研究山川,就無法揭開山川如今的樣貌。生物學家沿用了地質學家的方法,探究演化的歷程,若不從演化入手,就無法了解生物的型態和習性。天文學家採用的地質學家的方法,不斷重建大霹靂以來的宇宙歷史。

  地質學不只是關於地底和岩石的學問,當地質學結合天文,可以帶領人類認識宇宙,當地質學結合生物學、大氣學,就是一部關於生命起源的探尋。關心地質學史就是關心人類如何認知自己在大自然中所處位置的歷史。

內容摘文
【第十章(節錄)】

相較於第一次世界大戰,二戰把更多的科學研究導向軍事目標。長期來看,這有利於地球科學,美國地球物理學家轉而對付海軍難題,例如找出敵軍的潛水艇,而這需要對海洋有更深入的認識。但二戰的熱戰一結束,冷戰便無縫接軌展開,上述的海洋新知識泰半必須保密,方興未艾的海洋科學一開始是碰不著這些成果的。此時,不列顛國力雖然因為戰爭而大幅衰落,但該國的非軍事研究卻找到新方向,創造出重建地球歷史的新方法──這個新方法就跟放射性定年一樣,都是物理學研究幾近無意間帶來的產物。劍橋地球物理學家愛德華.巴拉德(Edward Bullard,暱稱「泰迪」[Teddy])猜想,地球磁場或許跟地底深處假設性的對流有關。若果真如此,或許火成岩保有的磁性變化,就是磁場隨時間產生變化的記錄。當火山熔岩等滾燙岩漿冷卻形成火成岩時,有些結晶的礦物(尤其是磁鐵礦[magnetite])將會跟周圍磁場產生同步。一時一地的地球磁場將因此凍結出這種「古磁性」(palaeo-magnetism)。新開發的敏銳儀器能偵測這種微弱的「化石」痕跡,進而指出特定岩石形成時所在的大致緯度(地球南北磁極雖然不斷改變位置,但跟地理南北極仍然相當接近,學者們假設這種現象在過去同樣存在)。一九五四年,巴拉德在劍橋的一些同事,發表了他們測量不列顛不同地質年代(從前寒武紀至今)的岩石古磁性所得出的古緯度結果。結果顯示,構成今天不列顛的那一小塊地殼,其緯度在過去數百萬年有逐步但極端的變化,證實了與氣候變化相關的地質證據早已暗示的可能結果。
這種緯度的變化,原本是可以用「極移」(polar wandering)來解釋──若是極移,行星自轉軸跟地球表面所有大陸與大洋的相對位置就會改變,但各大路與各大洋之間的的相對位置是不需要有任何改變的。但劍橋地球物理學家泰德.厄文(Ted Irving,後來搬到澳洲)繪製出其他大陸類似岩層層序的古緯度(包括那些屬於岡瓦那大陸的大陸)。從結果看來,磁極位置隨著時間回溯漸漸岔開,但這反過來暗示了大陸必然是隨地球歷史演變而在地表上遠離彼此。這又是另一個強力證據,可以支持英語世界地球科學家此時所說的「大陸漂移」(continental drift,雖然這個詞的弦外之音會讓人誤會)確有其事。由於這些證據以物理學為根據,而且是得自精密儀器的量化結果,自然比自韋格納以來的地質學家所一再訴諸的古代氣候質化證據,更能打動地球物理學家。等到巴拉德和他的劍橋同事們把最新的海洋學大陸棚調查,跟早期電腦的計算能力相結合之後,大陸漂移說更得到強化。除了地球物理學家同行中最堅定的懷疑論者之外,他們說服所有人相信非洲與南美洲之間的「吻合」──一樣是自韋格納以降活動論者所主張的首要證據──實在太過剛好,不能當成巧合。這項成果與其他新研究終於讓地球科學家的意見轉變,開始倒向活動論(連美國學者亦然)。至於蘇聯學者(幾乎跟美國學者一樣敵視活動論)也因為差不多的原因,開始認為活動論比較可信。

(未完)

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