《人類科學(xué)技術(shù)史-256》早期水火之爭(zhēng)

早期水火之爭(zhēng)
1.伍德沃德與早期水成論

當(dāng)早期地質(zhì)學(xué)最先在意大利萌芽時(shí)，它也在手工工場(chǎng)發(fā)展比較迅速的英國(guó)產(chǎn)生了萌芽。在英國(guó)，由于采煤場(chǎng)與采礦場(chǎng)的迅速發(fā)展，化石的發(fā)現(xiàn)也日趨增多，引起人們對(duì)地質(zhì)現(xiàn)象的關(guān)注。

在英國(guó)，最早對(duì)化石進(jìn)行認(rèn)真研究的代表人物，是劍橋大學(xué)的牧師、著名的植物學(xué)教授約翰.雷伊(1627-1705年）。他早年在劍橋大學(xué)進(jìn)行植物教學(xué)與植物分類學(xué)研究，并在1660年首創(chuàng)植物分類的自然分類法體系。此后，雷伊又與英國(guó)地質(zhì)學(xué)家維路比(1635-1672年）一起進(jìn)行過(guò)廣泛的生物和地質(zhì)考察，開(kāi)始致力于動(dòng)物分類的自然分類法體系的建立，在此過(guò)程中，雷伊研究了動(dòng)物的比較解剖學(xué)，并由此走向了對(duì)生物化石的研究。

在對(duì)化石的看法上，當(dāng)時(shí)的英國(guó)仍普遍受神學(xué)自然觀的影響，即認(rèn)為化石是上帝創(chuàng)世留下的廢品，那些在高山上發(fā)現(xiàn)的海生生物化石，是由于《圣經(jīng)》中所說(shuō)的摩西洪水的作用，對(duì)于這種對(duì)化石成因的神學(xué)解釋，雷伊在1660年以后發(fā)表的一些論文中提出了質(zhì)疑，雷伊指出，化石并非上帝創(chuàng)世時(shí)留下的廢品，而是古生物的遺跡。至于海生生物的化石出現(xiàn)在高山地層之中，他覺(jué)得那是難以用《圣經(jīng)》中的摩西洪水說(shuō)解釋的。

當(dāng)時(shí)，水成論尚未明顯地形成一種學(xué)說(shuō)，只是由于《圣經(jīng)》中有關(guān)于摩西洪水的傳說(shuō)，而早期地質(zhì)學(xué)先驅(qū)斯臺(tái)諾在論述地質(zhì)作用時(shí)，即提到過(guò)"地下火"的作用，又提到過(guò)水成作用，因此早期的水成論似乎既有神學(xué)背景，又有科學(xué)依據(jù)。因此它比早期的火成論似乎更有影響。反之，當(dāng)植物學(xué)家雷伊在批駁水成論時(shí)，他也尚未形成系統(tǒng)的火成論思想。

雷伊在對(duì)早期水成論提出質(zhì)疑時(shí)，雖然尚未形成系統(tǒng)的火成論，但是他對(duì)水成論的質(zhì)疑卻引來(lái)了一些對(duì)化石與地質(zhì)持有神學(xué)見(jiàn)解的人的不滿，并因此對(duì)雷伊的非神學(xué)見(jiàn)解提出了反駁。其中，對(duì)雷伊反駁得最起勁的人物，要數(shù)格雷山姆學(xué)院的醫(yī)學(xué)教授、英國(guó)早期地質(zhì)學(xué)的先驅(qū)伍德沃德(1665-1728年）。

伍德沃德早年學(xué)醫(yī)，后因醫(yī)學(xué)化學(xué)的關(guān)系，轉(zhuǎn)為研究早期的礦物化學(xué)，并因此進(jìn)行過(guò)一些地質(zhì)考察。他考察了一些在水成作用下生成的地層及其化石，形成了較系統(tǒng)的水成論見(jiàn)解。他曾向劍橋大學(xué)贈(zèng)送了一批能證明水成作用的化石，以示向雷伊證實(shí)水成論的正確性。1695年，他出版了他的地質(zhì)學(xué)著作《地球自然歷史試探》，論述了他的水成論思想。

對(duì)于地質(zhì)的變化原因，伍德沃德以《圣經(jīng)》的摩西洪水為依據(jù)，論述了地質(zhì)變化中的水成作用。他認(rèn)為，摩西洪水之大，比雷伊所設(shè)想的規(guī)模還要大得多。他說(shuō)："那時(shí)整個(gè)地球被洪水沖得土崩瓦解，而我們現(xiàn)在看見(jiàn)的地層都是從混雜東西中沉積而成的，就像含土液體中的沉淀一樣。"這說(shuō)明，伍德沃德是把《圣經(jīng)》中的摩西洪水說(shuō)作為地層變化的主要原因的。

對(duì)于地層的變化過(guò)程，伍德沃德也闡述了他的一套比較系統(tǒng)的水成論的見(jiàn)解，他認(rèn)為，摩西洪水作用于地層變化的過(guò)程，基本上可分為兩個(gè)過(guò)程：破壞過(guò)程與沉積過(guò)程。在破壞過(guò)程中，摩西洪水不但毀滅了地球上大部分生物，而且粉碎了地表構(gòu)造，使地表的巖石、土壤、雜物以及各種無(wú)機(jī)物全部被沖擊起來(lái)，整個(gè)地球就成了一片包括人體、生物遺體、巖石，以及各種雜物在內(nèi)的沉渣泛起的汪洋。他認(rèn)為，在水成作用下的地層變化的第二個(gè)過(guò)程是沉積過(guò)程，他認(rèn)為，在摩西洪水的后期，洪水慢慢澄清。最重要的金屬礦產(chǎn)、骨頭化石先沉積到最底層；海生動(dòng)物的遺骸沉積到白堊層；而最輕的人體和高等動(dòng)物的遺骸則沉積古沙土層。由于動(dòng)植物遺體被卷入了整個(gè)沉積過(guò)程，因此在地層最深處也能見(jiàn)到生物化石。至于海生生物中的貝殼化石之所以在高山地層中出現(xiàn)，那是由于它們比較輕的緣故。

在論述地層變化原因與變化過(guò)程的基礎(chǔ)上，伍德沃德指出：地層中的所有生物化石，都是古代曾經(jīng)有過(guò)的生物的遺骸。只不過(guò)是由于摩西洪水所造成的彌天之災(zāi)，使其中的某些物種絕跡了。無(wú)論是仍然流傳下來(lái)的生物化石，還是已經(jīng)完全絕滅的生物的化石，他認(rèn)為它們都是《圣經(jīng)》中所提到的摩西洪水的見(jiàn)證。

以伍德沃德為代表的早期水成論，雖含有濃厚的神學(xué)色彩，但也確實(shí)含有一定的科學(xué)成分，因此，英國(guó)不少科學(xué)家也持有類同于水成論的見(jiàn)解，如牛頓、哈雷等。

2.雷伊與早期火成論

伍德沃德的水成論著作發(fā)表之后，雷伊即著文反駁，并在反駁中較為系統(tǒng)地提出了他的火成論學(xué)說(shuō)。

1693年，雷伊在他的最初的比較解剖學(xué)研究的基礎(chǔ)上，建立起了動(dòng)物分類的自然分類法系統(tǒng)。在建立動(dòng)物的自然分類系統(tǒng)的過(guò)程中，雷伊通過(guò)對(duì)不同地層的化石的考察，朦朧地發(fā)現(xiàn)了生物化石在地層中的新老迭加現(xiàn)象。他認(rèn)為，含有不同化石的地層的一層一層地堆積現(xiàn)象，用水成論的摩西洪水的一次破壞和一次沉積作用是無(wú)法解釋的，因此他也根據(jù)人們當(dāng)時(shí)所關(guān)心的地質(zhì)的變化原因和地質(zhì)的變化過(guò)程這兩個(gè)基本問(wèn)題，闡述了他的火成論見(jiàn)解。

對(duì)于地層變化的原因，雷伊認(rèn)為，巖石和地層的形成，化石在不同的地層中的分布，并不是摩西洪水的作用，而是地球內(nèi)部的火運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，即火山運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。而地球內(nèi)部的火的運(yùn)動(dòng)，乃是出于上帝的命令。在上帝的指令下，由于地球內(nèi)部火的作用，山岳和陸地便從大海深處升起，最后升出水面形成現(xiàn)在的地層與地表構(gòu)造。

對(duì)于地質(zhì)變化的過(guò)程，雷伊認(rèn)為，地球內(nèi)部的火在持續(xù)的運(yùn)動(dòng)中，因此使火山不斷爆發(fā)，生物不斷死亡，這樣就使火山熔巖與生物遺體混雜在一起，一層一層地堆積起來(lái)，于是在不斷的堆積中形成現(xiàn)在的新老迭加堆積的地層產(chǎn)狀。如果說(shuō)，伍德沃德的水成論把地質(zhì)變化過(guò)程看作是水成作用的一次沉積過(guò)程的話，那么雷伊則把地質(zhì)變化過(guò)程看作是火成作用的多次堆積過(guò)程。

對(duì)于化石的成因和分布，雷伊也運(yùn)用他的火成論進(jìn)行了解釋。雷伊認(rèn)為，化石是在火山爆發(fā)時(shí)被毀壞的生物遺體與火山熔巖混雜堆積的結(jié)果。而高山地層中之所以出現(xiàn)貝殼化石之類的海生生物化石，說(shuō)明該地區(qū)在漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代以前是海洋，由于火山爆發(fā)使該地區(qū)隆起，并最終升出水面成為高山。反之，現(xiàn)在是海洋的地方，可能是以前的高山沉降的結(jié)果。

雷伊的火成論雖然帶有一定的神學(xué)色彩，但也含有重要的科學(xué)成分，特別是在那些仍有活火山的國(guó)家，雷伊的火成論更易于為人們所接受。繼雷伊之后，在18世紀(jì)前期持火成論觀點(diǎn)的著名代表人物，是意大利威尼斯一個(gè)修道院的院長(zhǎng)莫羅(1687-1764年）。

18世紀(jì)初，莫羅對(duì)意大利的一些山地地層進(jìn)行了考察，在高山上發(fā)現(xiàn)了不少海生生物貝殼的化石。莫羅認(rèn)為，高山上存在的貝殼化石用摩西洪水說(shuō)是解釋不了的，而只能用火山的作用才能加以解釋。為此，他在1740年發(fā)表了一篇題為《論在山里發(fā)現(xiàn)的海洋生物》的論文，論述了他的火成論見(jiàn)解。

莫羅的火成論繼承和發(fā)展了雷伊的火成論。他認(rèn)為，地質(zhì)的變化原因，純粹出于地球內(nèi)部的熾熱的熔巖的運(yùn)動(dòng)，引起一系列的火山爆發(fā)。每次火山爆發(fā)之后，冷卻的熔巖都與混雜在其中的生物遺骸堆積成新的巖層。火山不斷爆發(fā)，巖層不斷堆積，也就逐漸形成了現(xiàn)在的地質(zhì)結(jié)構(gòu)。至于在不同的地域所表現(xiàn)出來(lái)的地質(zhì)差異，他認(rèn)為，那是因?yàn)槊看蚊刻幍幕鹕奖l(fā)存在著時(shí)間和地點(diǎn)的差異，所以在地質(zhì)結(jié)構(gòu)上也就表現(xiàn)出了差異。對(duì)于摩西洪水的作用，他認(rèn)為，它可能是地質(zhì)作用中的一種因素，但在整個(gè)地質(zhì)作用中，它并不占主要地位。

由于莫羅的火成論繼承和發(fā)展了雷伊的火成論學(xué)說(shuō)，同時(shí)也概括了南歐地區(qū)的一些近代地質(zhì)史實(shí)，因此它產(chǎn)生了比雷伊的火成論更為深遠(yuǎn)的影響。

到了18世紀(jì)后期，盡管水成論仍具有神學(xué)背景，但火成論已發(fā)展為一種可以與水成論勢(shì)均力敵的地質(zhì)理論了。