這是牛津大學一個普通的周末,夕陽將最后一抹余暉投灑在阿什莫爾博物館莊重古雅的建筑物上。這時正是學生俱樂部、社團熱鬧繁忙的時候,博物館里一改往常的熙攘,顯得有些冷清。在地下一層的地質學閱覽室里,一位年輕學者仍在發奮研究,他時而伏案沉思苦讀,時而在標本架前靜思細看,仿佛忘記了時間。這使值班的老管理員不禁想起了幾十年來他所見到過的許許多多著名學者。“他們的研究勁頭是多么相像啊!嗯,這位先生將來也會大有作為的。”確實,若干年以后,這位先生成為地質學領域的一位名人,被人稱為“現代地質學之父”。他就是查理士#8226;賴爾。
書香門第寄情自然
1797年9月14日,賴爾出生在英國蘇格蘭法佛夏地區一個叫金諾第的小鎮上。父親早年就讀于劍橋大學法學院,靠自己的勤勞和才智成為當地的富豪。母親是大家閨秀,有著良好的藝術修養。
賴爾的家中藏書非常豐富,他的父親喜歡業余時間到野外考察,書房當中存放著許多地質、生物方面的書籍和標本。從剛剛懂事起,賴爾就把圖書室當成了自己游戲玩耍的最好去處。他深深地迷上了書籍,尤其是對那些別具一格、色彩斑斕的精美巖石、生物標本情有獨鐘。書架上那些精致但深奧的書對幼小的他來說無疑是難了一些,然而那些大自然的標本對他來說則是再合適不過了。賴爾常常傍著這些標本,聽父母繪聲繪色地講述它們的品種、來歷和作用,以及在采集制作它們的過程中遇到的種種奇聞異事。這美好的一切構成了他對地質學、生物學的最初印象。
17歲那年,賴爾以優異的成績考入了牛津大學。一進入大學,賴爾就選修了一系列地質學和生物學的課程。在著名地質學教授巴克蘭講授地質學的課堂上,賴爾第一次受到了地質學正規系統的訓練。他不僅認識了許多巖石和礦物,可以區分它們的種屬和特性,而且在野外教學過程中,還掌握了勘察、取樣、制作標本的基礎知識和特殊技巧。課余時間,他又跑到博物館和圖書館,自學了野外地質作業和礦物分類的知識。有一次,他讀到了當時著名地質學家貝克維爾著的《地質學引論》,書中所描繪的奇山異石、形態萬千的礦物和地球上的滄海桑田,深深地震撼了他。原來,人類居住的地球有如此驚天動地的歷史,有如此豐富多彩的景象。他手不釋卷,讀了多遍。這本書成為賴爾走向地質事業的“向導”。
英雄時代諸學峰起
賴爾生活的時代,被稱為“地質學的英雄時代”。科學考察和探險旅行在英國工業革命和啟蒙思想的推動和影響下蓬勃興起。這一時期,發現了地層,出版了有重要價值的地質地層圖。地質學家們在考察巖層順序,進行巖層分類和發現巖層所含的動物化石方面做了大量工作,提出了巖石成因和地殼變動的種種學說。學術界英雄人物輩出,學派林立,學術爭論此起彼伏。
以德國魏爾納為首的水成派認為地球最初是一片渾沌水,所有的巖層都是在海水中通過沉淀、結晶而形成的。以意大利的莫羅為代表的火成派則認為巖層都是由一系列的火山爆發的熔巖流所形成的。水火兩派爭論多年,有一次甚至在英國愛丁堡發生了武斗。
與此同時,法國古生物學家居維葉在對巴黎盆地的地層進行考察后,發現不同地層有不同類型的生物化石。他認為不同的地質時代有不同的動物群,而每一動物群中的動物種類也不相同,并隨著地層年代變新而不斷增多。居維葉繼而系統地提出了災變論。災變論認為,地球曾經發生過多次災變,每次災變都使大批生物死亡,造成了一些生物類群的永遠滅絕。地球上所發生的變化是突然的、瞬時的。災變論認為,引起災變的原因是超自然力,不能以迄今已經熟悉的外部原因來加以解釋。
居維葉的災變論反映了生物學向地質學滲透的趨勢。他的學說以豐富的資料揭示了地質過程中的突變和飛躍,有著積極的意義。然而它忽視了事物量的變化和漸進過程,甚至把超自然力說成是引起災變的根本原因。災變論遭到了賴爾的強有力挑戰。
賴爾經歷了10年的艱苦努力和野外觀測,游歷了歐洲和美洲各地的名山大川,在掌握了大量而豐富的第一手地質資料的基礎上,他把以往不同時期各派學說地質學家提出的分散甚至矛盾的學說綜合、聯系起來,最終形成了一個嚴整的、新的地質發生和發展理論,即著名的地質演化“漸變論”。
漸變思想傳世之書
“漸變論”的核心思想是:引起地球變化的力量,是自然界本身的自然力,如地震、火山、風雪侵蝕、河水沖刷和沉積等等。地質現象都是一般自然過程中水和火的共同作用的結果。地球表面正是在這兩種力量的共同作用的影響下屢經變化,而且這種變化還一直在緩慢而不停息地進行著。而這一理論的集大成之作便是1833年寫成的《地質學原理》一書。
在《地質學原理》里,賴爾明確了地質學是研究連續變化的科學,這是其地質學思想的核心。他的地質漸變思想主要包括地質歷史的漫長性、地質過程和作用力的古今一致性等內容。
賴爾指出地球具有漫長的歷史,并進行了論證。他從當時地質學家已確認的大部分含有化石的巖石原來都是疏松的沉積物,后來逐漸被壓實固結才形成致密的巖石這一事實出發,認為這種在自然條件下發生的成巖過程,必須有充分的時間才能完成,絕非一朝一夕。根據地層中的化石由簡單到復雜、由低級到高級的進化序列,也可以得到同樣的結論。賴爾接著又對一切低估過去時間長度的錯誤觀點作了剖析。
古今一致是漸變說的核心,也是賴爾分析問題的出發點。他認為,地質學所揭示的地球的過去變化,其性質和程度與現時每天正在變化的相同,因為自然法則始終是一致的,各種地質作用力的種類和強度也是不變的。他把作用于地球的力分為水成作用和火成作用兩類。水成作用包括雨、河流、泉水、洋流、冰雪等;火成作用則包括火山和地震。這些作用力古代存在,現代依然存在。賴爾深信,只要堅持用現在還在起作用的自然法則和自然力來說明過去的地質現象,就根本用不著用什么超自然的力量和巨大的災變這類怪誕的說法。
賴爾的《地質學原理》是一部代表了19世紀進化論地質學的總結性的作品,它的發表極大地促進了進化論思想在社會上的傳播,并有力地推動了礦物學、生物地層學、構造地質學、古生物學等學科或領域向更深層面的發展和橫向延伸,標志了現代地質學建立工作的完成。當年達爾文乘坐“貝格爾號”巡洋艦做環球航行時,隨身攜帶的書就有賴爾的這本《地質學原理》。他把賴爾的這本書稱為“可欽佩的書”,并飽含深情地說:“我的著作中有不少東西是從賴爾的頭腦中得來的,而實際上我對這些東西并不清楚。《地質學原理》的重大功績就是完全改變了我的精神狀態,使我感到,即使我看到賴爾沒有看到的事實,也總是部分地通過賴爾的眼睛看到的。”
杰出理論的提出,必然有與之相適應的方法論。堅持以現今還在起作用的自然法則和自然力來說明過去的地質事件,是賴爾“將今論古”的現實主義方法論的精華所在。它啟發人們,盡管地質史是那么漫長,其變化又是如此緩慢,但人類還是能夠認識它的。正如賴爾在《地質學原理》中所寫的那樣:“我們雖然僅僅是地球表面上的過客,并且束縛在有限的空間,所經過的時間也很短促。
然而人類的思想,非但可以推測人類目光所不能看到的世界,而且也可以追溯到人類誕生以前無限時期內所發生的事故,并對深海或地球內部的秘密,都可以洞察無遺。我們和詩人所描寫的創造宇宙的神靈同樣自由——在所有的陸地上,所有的海洋里和高空中漫游。”后來,賴爾將“將今論古”的地質學研究理論和方法概括成了一句名言:“現在是了解過去的一把鑰匙。”
實地考察探求真理
從《地質學原理》問世的1833年至1873年的40年間,賴爾進行了廣泛的地質考察。通過考察實踐,他不斷地驗證、充實和完善了自己提出的理論和觀點,修訂《地質學原理》達11版之多。每一版的充實與完善,都凝結了賴爾無數個日日夜夜的苦心求索。他是如此的執著于自己的工作,以至于幾次推遲了成婚的日期。等到他好不容易結婚了,他對新娘的第一個要求竟然是趁蜜月旅行之際再進行一番實地地質考察。從地形復雜的歐洲本土到幅員遼闊的北美大陸,從歐洲最北端的挪威冰川地貌到南端意大利亞平寧半島的沖積平原,從熱浪灼人的火山噴發現場到深逾千米的煤田礦坑,無不留下了他執著而堅毅的腳印。1872年,在他75歲高齡的時候,為了取得人類演化的地質證明,他還不辭辛勞漂洋過海遠赴法國考察洞穴堆積狀況。在這數十年如一日的科學考察當中,他幾次遇險,然而他卻把每一次千鈞一發之際的死里逃生當作命運對他的厚愛。他是如此的孜孜不倦樂觀向上,以至于深深地感染了跟隨他一道跋山涉水的同事們。
賴爾以自己的生命為階梯,將科學的地質學一步步推向更好、更高。他的努力得到了世人的承認和高度贊揚。在1853年、1874年,他分別被牛津大學和劍橋大學授予名譽博士。1849年,他當選為英國倫敦地質學會的主席,1861年,他又當選為英國最高科學機構——皇家學會的主席,并先后被國外許多科學機構聘為榮譽院士。
1875年2月22日,這位享有崇高威望的科學家安詳地在家中去世,終年78歲。人們懷著無比崇敬的心情,把他安葬在倫敦威斯敏斯特大教堂內。
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