Содержание статьи
Геология в древней Греции
В древности большинство мыслей о геологии было сосредоточено на возрасте Земли. Хотя люди начали добывать полезные ископаемые много тысяч лет назад, геология не расширялась за пределы этой мелкомасштабной разработки. Великие ранние цивилизации Месопотамии, Финикии, Греции, Рима и других признали правдивость своих мифов о сотворении мира, но не пытались учитывать возраст Земли. Геология, как наука о Земле начала складываться, начиная с 17 — го века, но это не значит, что древние цивилизации не интересовались чем-либо, что касалось современной геологии.
Мы смотрим на Древнюю Грецию как за самыми ранними размышлениями о геологии. Неудивительно, что Аристотель — один из величайших мыслителей классического мира, хотя он и не был первым, наблюдая за ландшафтами, прокомментировал вариацию изменений и сформулировал первую идею геологических изменений — что эти изменения происходят в течение длительного времени и, как правило, не наблюдаются в течение одной жизни. Он был прав только наполовину. В большинстве случаев такие изменения происходят медленно, отсюда и термин «геологическое время», но иногда ландшафт может измениться за считанные часы — оползни, штормы, землетрясения и извержения вулканов. Аристотель также считал, что эти внезапные явления были вызваны «сильными ветрами», уносящимися с Земли.
Ксенофан обнаружил первые окаменелости, положив начало палеонтологии, примерно за 100 лет до Аристотеля, который также прокомментировал открытие окаменелостей рыб на вершинах холмов и гор.
Третьим греческим протогеологом был Эратосфен, который довольно точно предсказал окружность Земли. Теофраст много писал о природе и профиле скал, обсуждая их твердость и использование — особенно мрамор, который греки широко использовали в своих строительных работах. Это начало морфологии горных пород. В Риме Плиний продолжил дело Теофраста. Вместе их работа будет влиять на раннюю геологию до раннего Возрождения.
Средневековый период геологии
В последующие несколько веков после этих ключевых древних философов до периода раннего средневековья, не было сделано ничего особенного, несмотря на подъем и падение Римской республики, а затем и Империи. Только в начале эпохи Возрождения в Европе человечество начало размышлять о его месте в природе, где ученые просто поддерживали работы более ранних авторов. Другое дело Ближний и Дальний Восток. Считается, что компас был изобретен в Китае в 3 — м веке до нашей эры и распространились по всему Ближнему Востоку, позволяя путешествовать по водоемам. Компас и курсирование означают, что судоходство больше не будет ограничиваться перемещением по мелководью водоемов.
Абу аль-Райхан аль-Бируни из арабского мира считается одним из первых настоящих геологов. Как и Аристотель несколькими веками ранее, он исследовал топографию и выдвинул гипотезу о том, как она изменилась в долгосрочной перспективе. В данном случае его исследование распространялось на Индийский субконтинент.
Большая часть остального этого периода была связана с минералогической классификацией и достижениями в горной промышленности. Во всем развитом мире более крупные памятники, здания и поселения требовали строительных материалов в промышленных масштабах. Эта функция значила предел геологии до самых ранних лет научной революции, известной как Просвещение.
Геология и Революция Возрождения и Просвещения
В первые годы Возрождения Средневековая Европа все еще была временем небольшого прогресса в геологии. Леонардо да Винчи и Конрад Геснер писали об окаменелостях, но, как и более поздние работы таких авторов, как Мэри Эннинг и первые палеонтологи, это были не более чем просто размышления о крупномасштабных процессах, подобных тем, которые были опубликованы с поры Древней Греции. Все изменил Николай Стено. В записях конца 17 — го века, он отметил, на слоях осадочных пород, некоторые из концепций, которые мы в настоящее время используют в методе стратиграфии (раздел геологии, занимающийся установлением геологического возраста горных пород). С этого времени геология росла как снежный ком. Мыслители Европы и Ближнего Востока продолжали расширять круг имеющихся знаний. Наконец, появилась концепция возраста горных пород, основанная на гораздо более длительных временных масштабах, чем предполагалось ранее.
Джованни Ардуино в Италии упорядочил породы от примитивных до третичных и вулканических. Иоганн Леман из Германии классифицировал горы: как достаточно старые, чтобы быть сформированными при «Создании Мира», как горы, образовавшиеся из-за более поздних отложений, и как горы, образованные в результате вулканической активности. Третьим был Пётр Паллас, немец на русской службе, предположивший, что это было «поднятие» с гор с признаками предыдущего покрытия водой. Однако он не объяснил это тектоническим сдвигом, как мы это делаем сегодня. Примерно в то же время Джордж Фуксель опубликовал первую в мире книгу по геологической картографии.
18 — й и 19 — й века
Геология как признанная научная дисциплина широко развивается в период с конца 18 — го и в 19 — м веках. Это был критический период, когда Чарльз Лайель опубликовал «Принципы геологии», Авраам Вернер начал формальную классификацию горных пород, Джеймс Хаттон представил теорию образования Земли, Уильям Смит расширил стратиграфию, а Жорж Кювье сформулировал первые идеи периодического вымирания. В то же время геология начала строить академические связи с химией и физикой. Появление достоверности библейского повествования о Сотворении Мира было лишь вопросом времени — и действительно, возраст Земли был поставлен под сомнение. Это также эпоха открытия окаменелостей, особенно динозавров.
Индустриальная революция и геология
Развитие геологии в XIX веке в значительной степени было побочным продуктом промышленной революции. Во всем развитом мире правительствам были предоставлены лицензии на добычу угля и нефти. Геология стала таким же приложением промышленности, как и академическими исследованиями. Горнодобывающая промышленность и строительство каналов и туннелей позволяли исследователям спускаться под землю и исследовать скальные образования глубиной в десятки метров способами, которые раньше были редко возможны. Это были симбиотические отношения. По мере того, как геологи расширяли свои знания, они могли помочь изыскателям лучше понять и приобрести эти минеральные ресурсы.
Начали формироваться знания о геологических профилях континентов, и стало ясно, что Земля намного старше, чем предполагают библейские источники.
Ко времени Чарльза Дарвина наука геология продвинулась вперед, относительно знаний возраста планеты в миллиарды лет, доказательства накапливались. В 1654 году Джеймс Ашер подсчитал (по библейской хронологии), что Земля была создана в 4004 году до нашей эры, но это мышление длилось всего несколько десятилетий, прежде чем Хаттон оспорили его. К концу 19 -го века и в эпоху Дарвина геологи приблизили возраст Земли к отметке в 100 миллионов, а некоторые называют диапазон от 20 до 100 миллионов. Это все еще далеко от фактического числа (около 4,5 млрд), но новые разработки в физике, сосредоточенные на распаде изотопа, наконец, начали подталкивать это число ближе к истине.
Начало 20 — го века
Возраст Земли был основной дискуссии в начале 20 — го века. Большинство ученых, придерживавшихся моделей ньютоновской физики, подсчитали, сколько времени потребуется Земле, чтобы остыть до нынешних температур. Вооруженные новыми знаниями радиоактивного распада конца 19 — го века, ученые смогли выдвинуть новую дату, когда в 1913 году Артур Холмс опубликовал исследование «Возраст Земли». Книга проверяла датировки горных пород и рассчитывала даты их появления. Открытие радиоактивных изотопов поставило бы его перед загадкой, которая займет следующие несколько десятилетий и принесет Холмсу титул «отца геохронологии». К 1946 году возраст земли увеличился до чуть более 4,5 млрд, и с тех пор эта цифра не изменилась.
1912 год стал годом первого предложения о дрейфе континентов, добавившего новое измерение геологическому времени и возрасту Земли. Это было детище Альфреда Вегенера. Он представил идею о том, что когда-то континенты совпадали. Начав как суперконтинент Пангея, они в конечном итоге распались и переместились туда, где они находятся сейчас, и продолжают движение. Континентальный дрейф — это лишь одна из теорий, объясняющих, как континенты нашей планеты стали такими, какие они есть. Его теория была ошибочной по нескольким причинам; он представлял континенты в виде плотов, прорезающих лед, и не рассматривал тектонику плит, которая имеет хоть какое-то отношение, но приводит к землетрясениям, вулканам, а также образованию холмов и гор.
Геология с середины 20 века до наших дней
К 1960 году континентальный дрейф стал общепринятой теорией, а тектоника плит, принятая на симпозиуме в 1965 году, окончательно определила формирование Земли и дала отличную основу для понимания большинства механизмов нашей планеты. Изобретение оборудования для мониторинга значительно упростило прогнозирование землетрясений и извержений вулканов. Но когда мы, наконец, решили по кусочкам головоломки формирования Земли, возникла новая задача. 1960-е были началом космической гонки. Наконец, исследователям предстояло исследовать новые миры и разгадать новые геологические головоломки, что увязало их с астрономией и астрофизикой. Сегодня геологи часто занимаются исследованием данных, собранных с планет и других тел нашей Солнечной системы. Последние данные с Венеры, Марса, Меркурия создают новые области исследований.
Геология на Земле начала еще один процесс перестройки во второй половине 20— го века, где она остается сегодня. Это часть наук о Земле, объединяющая все науки об окружающей среде для обмена данными и информацией, чтобы понять, как геологические события влияют на окружающую среду в целом и наоборот. Геология создала новые парадигмы и приняла данные из географии — понимание того, как геология грунта может влиять на почвы, слои горных пород и профили океана, и как кислотность горных пород влияет на флору и фауну, населяющие этот район. Сейчас существует множество субдисциплин, которые отражают все эти новые связи.
