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WICHTIGSTEN WISSENSCHAFTLICHEN ENTDECKUNGEN
Grundprinzipien der Geologie. Geschichte und Wesen der wissenschaftlichen Entdeckung
Verzeichnis / Die wichtigsten wissenschaftlichen Entdeckungen Dass die Erde eine eigene Geschichte hat, ist seit jeher bekannt: Die Kosmogonie der Hindus, Ägypter, Juden, Griechen malt mehr oder weniger grandiose Bilder vom vergangenen Leben unseres Planeten. Sie enthalten bereits in fabelhafter Form zwei grundlegende Theorien, zwei Antithesen, die sich dann über viele Jahrhunderte entwickelt haben, bis eine von ihnen über ihre Rivalin triumphiert hat. Die Grundidee der indischen Kosmogonie – der Wechsel von Perioden der Zerstörung, die die Erdhülle und ihre Bevölkerung zerstörten, mit Perioden des Friedens und der Schöpfung – ausgedrückt in den Hymnen des Veda, wird in den Werken wiederholt Cuvier, Elie de Beaumont, d’Orbigny und andere. Diese Idee "überlebte" jedoch nicht nur; es entwickelte und wuchs mit der Anhäufung geologischen Wissens. Theorien, die die Aufführung dominierten Lyell für den wissenschaftlichen Bereich nur Variationen dieses alten Themas darstellen. Aber auch die gegenteilige Idee – die Idee der langsamen Entwicklung – ist alt. Ovid erläutert in seinen „Metamorphosen“ die Ansichten Pythagoras, entlehnt von letzteren, wiederum von den indischen Weisen, sind die Ansichten, nach denen in der Welt im Allgemeinen und auf der Erde im Besonderen nichts verschwindet und nicht entsteht, sondern sich alles verändert und zu einem kontinuierlichen Entwicklungsprozess wird. Die Geschichte der Geologie ist die Geschichte der Versuche, diese Ideen in eine wissenschaftliche Form zu bringen, das heißt, sie mit realen Phänomenen statt mit fiktiven in Verbindung zu bringen. Der brillante Leonardo de Vinci hat keine Kataklysmen erkannt, die Kontinente erschüttern und zerstören, Berge erheben und Flora und Fauna im Handumdrehen zerstören. Die langsame, aber unerbittliche Aktivität von Wasser, Atmosphäre und Wind führt schließlich zur Transformation der Erdoberfläche. "Küsten wachsen, ziehen ins Meer, Riffe und Kaps werden zerstört, Binnenmeere trocknen aus und verwandeln sich in Flüsse." Im Wasser wurden einst Felsen mit Überresten von Pflanzen und Tieren abgelagert, deren Aktivität laut Leonardo als der wichtigste geologische Faktor angesehen werden muss. Er weist die Flut zurück, die angeblich die Muscheln zu einer Zeit auf die Gipfel der Berge getragen habe, als das Meer sie zehn Ellen bedeckte, "wie derjenige sagt, der es gemessen hat", und lacht über "eine andere Sekte der Unwissenden". Meinung, dass diese Schalen durch die Wirkung der Sterne gebildet wurden. . Aus seiner Sicht war das Prinzip des Uniformitarismus durchaus wissenschaftlich formuliert, mit dessen Hilfe erst viel später das Gebäude der modernen Geologie errichtet wurde. Aber diese Anschauungen konnten und konnten Leonardos Zeitgenossen nicht beeinflussen. Diese ganze lange Periode, die fast drei Jahrhunderte (XVI-XVIII) umfasst, kann als Vorbereitungszeit der Geologie bezeichnet werden. Es ist erwiesen, dass die Materialien, aus denen die Erdkruste besteht, nicht durcheinander gemischt sind, sondern in mehr oder weniger gleichmäßigen Schichten oder Schichten angeordnet sind; Fossilien begleiten ständig bekannte Schichten; Diese Schichten sind in der Antike unterschiedlich und können nach ihrem Alter klassifiziert werden. Von diesen Wahrheiten gingen sie schließlich zu allgemeinen geologischen Theorien über. Im achtzehnten Jahrhundert erscheinen zwei so viele wie die Neptunische und die Vulkanische oder die Theorien von Werner und Hutton. Werner gab ausschließlich auf der Grundlage mineralogischer Eigenschaften eine allgemeine Klassifizierung der Gesteine vor und teilte sie in Primär-, Übergangs- und Sekundärgesteine ein. Mit Ausnahme der Primärgesteine wurden alle anderen Gesteine – Granite und Basalte nicht ausgenommen – nacheinander aus dem Urozean abgelagert, einer chaotischen Flüssigkeit – „Tepaiiit“ – die in Lösung die gesamte zukünftige Dicke der Erdkruste enthielt. Sie wurden natürlich in Form horizontaler Schichten abgelagert, aber im Laufe der Zeit wurden sie aus verschiedenen Gründen gestört, verformt, gebrochen, angehoben und umgekippt – hauptsächlich durch Ausfälle in unterirdische Hohlräume, die sich zwischen verschiedenen Schichten bereits während ihrer Ablagerung bildeten die primäre chaotische Flüssigkeit. So nahm die Erdoberfläche ihre moderne Form mit ihren Unregelmäßigkeiten, Meeren und Kontinenten, Bergen und Tälern an. Werners Theorie stellt den ersten Versuch dar, die uralte Idee des Katastrophismus in wissenschaftliche Form zu bringen. Es zieht eine scharfe Linie zwischen der Vergangenheit und der Gegenwart unseres Planeten. Der Uniformitarismus fand seinerseits auch einen Verteidiger in der Person des Schotten Hutton, dessen Theorie plutonisch oder vulkanisch genannt wurde, da er unterirdisches Feuer als eine der wichtigsten geologischen Figuren ansah. Die Gesteine, aus denen die moderne Erdkruste besteht, wurden nicht aus der primären chaotischen Flüssigkeit abgelagert und nicht sofort abgelagert, – lehrte Hutton – sie seien das Ergebnis zahlreicher aufeinanderfolgender Prozesse. Es gab Kontinente, die durch die Einwirkung von Wasser zerstört wurden; die Produkte dieser Zerstörung wurden auf dem Grund der Ozeane abgelagert; entstanden durch die Einwirkung von unterirdischem Feuer wieder in Form von Kontinenten und wurden erneut zerstört und erodiert... Moderne Schichten geschichteter Gesteine – von den ältesten bis zu den neuesten – sind überhaupt keine Primärsedimente: All dies sind spätere Derivate Formationen, die das Ergebnis wiederholter Schwellung und Zerstörung der Erdkruste sind. Die Kräfte, die gleichzeitig wirkten, wirken auch jetzt weiter, es gibt keinen Unterschied zwischen Vergangenheit und Gegenwart; In der Geschichte der Welt ist kein Anfang und kein Ende in Sicht. Die Gegenwart ist nur ein Moment im endlosen und homogenen Entwicklungsprozess des Universums. Laut Hutton spielten vulkanische Kräfte eine große Rolle bei der Bildung der Erdkruste. Er bewies den feurigen Ursprung des Granits und vermutete, dass sich viele der sedimentären Wassergesteine später unter dem Einfluss von Hitze veränderten (die sogenannten metamorphen Gesteine). Dies sind zwei wichtige Errungenschaften, die die Wissenschaft dem schottischen Wissenschaftler verdankt. Als allgemeine Theorie war seine Lehre der von Werner kaum überlegen, obwohl sie von einem völlig entgegengesetzten Prinzip ausging. Huttons Hauptidee – die Einheit der früheren und gegenwärtigen Naturkräfte – ist völlig berechtigt, aber in einer so allgemeinen Form ausgedrückt, erklärte sie nicht die in der Realität auftretenden Phänomene. Die Theorien von Hutton und Werner entfachten einen erbitterten, langwierigen und fruchtlosen Krieg zwischen den Neptunisten und den Vulkanisten, der zur Zufriedenheit aller endete, nachdem sich die hartnäckigsten Kämpfer beider Lager einigen mussten, dass die Erdkruste sozusagen beides durchgemacht hat Feuer und Wasser, und dass es aus Feuer- (Granit, Basalt usw.), Wasser- (Sandsteine, Kalksteine usw.) und metamorphen (kristalline Schiefer) Gesteinen besteht. Immer stärker wurde das Bedürfnis nach einer allgemeinen Theorie, die das gesammelte Material mit einem universellen Schema verknüpfte und gleichzeitig eine Antwort auf private, spezifische, bestimmte Fragen gab, die sich bei näherer Kenntnis der Tatsachen stellten. Diese Theorie wurde von dem englischen Wissenschaftler Lyell entwickelt. Charles Lyell (1797–1875) wurde in Forfar, Schottland, auf dem Anwesen seines Vaters, Kinnordy, geboren. Im vierten Jahr seines Lebens lernte Lyell lesen und im achten Jahr trat er in die Schule von Dr. Davis in Ringwood ein. In seinem neunten Jahr wurde er an die Dr. Radcliffe's School in Salisbury versetzt, eine modische Schule, an der die Söhne einflussreicher Männer vor Ort Lateinunterricht erhielten. Nach zwei Jahren an der Radcliffe School wurde Lyell an Dr. Ballys Schule in Midhurst versetzt. Diese Schule unterschied sich deutlich von den vorherigen – sie hatte keinen so familiären, heimeligen Charakter. Nach dem Schulabschluss trat Lyell in die Universität Oxford ein. Nach und nach nahm die Geologie einen dominanten Platz in seinem Studium ein. Er begann ganze Reisen zu geologischen Zwecken zu unternehmen. So besuchte er 1817 die Insel Staffa, wo er die Fingal-Höhle untersuchte, die unter Ästhetikern für die Lieder Ossians und unter Geologen für ihre bemerkenswerten Basaltsäulen berühmt ist, ein sehr merkwürdiges geologisches Phänomen. Im folgenden Jahr reiste er mit seinem Vater, seiner Mutter und seinen beiden Schwestern nach Frankreich, in die Schweiz und nach Italien. Fünf oder sechs Jahre nach Abschluss seines Studiums in Oxford unternahm Lyell ständig Reisen nach England und auf das Festland, um die aus Büchern gewonnenen Informationen durch eigene Beobachtungen zu überprüfen und zu festigen. Lyell lernte viel im persönlichen Austausch mit den prominentesten Geologen Europas. Schließlich diente die Begehung von Sammlungen und Museen als gute Ergänzung zum Material aus Büchern, in der Praxis und in Gesprächen mit Wissenschaftlern. 1822 unternahm Lyell eine Reise nach Winchelsea, einem Ort von großem geologischem Interesse, da er hier eine riesige Landfläche beobachten konnte, die erst vor relativ kurzer Zeit vom Meer befreit worden war. 1823 unternahm er eine Exkursion nach Sussex und auf die Isle of Wight, wo er die bis dahin im Dunkeln gebliebenen Verhältnisse gewisser Schichten studierte. Lyell widmet das nächste Jahr geologischen Exkursionen in England. Ziemlich bald erschien sein Artikel in einer der Zeitschriften, in dem er sein Credo darlegt, die Hauptidee seiner zukünftigen Arbeit. Aber Lyell hatte noch nicht alle Schwierigkeiten der vor ihm liegenden Arbeit erkannt und dachte, dass seine Rolle hauptsächlich auf die eines Compilers beschränkt sein würde. Er beschloss, ein Lehrbuch der Geologie zu schreiben, ein gewöhnliches Sammellehrbuch, eine kurze Zusammenfassung des in der Wissenschaft angehäuften Materials, natürlich anders beleuchtet als das der früheren Forscher. Es stellte sich jedoch heraus, dass es unmöglich war, eine Zusammenstellung zu schreiben, aber etwas mehr getan werden könnte und sollte. 1828 unternahm er mit seinem Freund Murchison eine lange geologische Exkursion nach Frankreich, Italien und Sizilien. Das Hauptziel dieser Expedition war die engste Bekanntschaft mit den Sedimenten des Tertiärs. Nach der bestehenden Theorie gab es zwischen dem Tertiär und der Neuzeit eine Kluft, einen Bruch. "Der Lauf der Dinge hat sich geändert", die alte Welt ging unter, zerstört durch eine Katastrophe, und eine neue wurde errichtet. Lyells frühere Ausflüge ließen ihn an der Gültigkeit dieser Schlussfolgerungen zweifeln; jetzt wagte er es, seine Zweifel zu prüfen, indem er die Ablagerungen des Tertiärs von Frankreich bis Sizilien untersuchte. Seine Forschungen zerstörten die alten Ansichten vollständig. Er verglich tertiäre Fossilien mit modernen und kam zu dem Schluss, dass sie ein untrennbares Ganzes darstellen: Niederschlag, Klima und Bevölkerung des Tertiärs gehen unmerklich in moderne über. Nichts spricht dafür, dass große allgemeine Katastrophen die Kette der Phänomene unterbrechen; im Gegenteil, alles deutet auf einen langsamen, kontinuierlichen und gleichförmigen Entwicklungsprozess hin. Es ist klar, welche enorme Bedeutung diese Schlussfolgerungen für die Theorie des Uniformitarismus hatten. Die Katastrophisten verloren ihre wichtigste Stütze: die Existenz eines scharfen Bruchs zwischen Gegenwart und Vergangenheit. Der erste Band von Lyells Principles of Geology wurde 1830 veröffentlicht, der zweite 1832 und der dritte 1833. Es ist schwierig, die Bedeutung dieses Buches in wenigen Worten zu beschreiben. Es passt nicht in eine kurze Formel, drückt sich nicht in glänzenden Entdeckungen aus. Sein ganzes Buch als Ganzes stellt eine Entdeckung dar. In Lyells Buch erscheint das Wirken der modernen Naturkräfte zum ersten Mal in seinem wahren Licht. Er zeigte, dass erstens die Arbeit dieser "schwachen" Agenten tatsächlich zu kolossalen Ergebnissen führt, die auf unbestimmte Zeit andauern, und dass sie zweitens wirklich auf unbestimmte Zeit andauert und unmerklich mit der Vergangenheit verschmilzt. Der erste und der zweite Band der Grundprinzipien sind dem Studium moderner Kräfte gewidmet. Die Theorie der Metamorphose, deren Keim wir bei Hutton finden, wurde von Lyell entwickelt und mit seinem allgemeinen System in Zusammenhang gebracht. Unter den Gesteinen, aus denen die Erdkruste besteht, spielen Schichten aus kristallinem Schiefer eine herausragende Rolle, die Anzeichen von Feuer (kristalline Schichtung) und Wasser (Schichtung) aufweisen. Nach Lyells Theorie „ist das Alter jeder metamorphen Formation zweigeteilt: Zuerst müssen wir den Zeitraum bestimmen, in dem sie als Wassersediment in Form von Schlick, Sand, Mergel oder Kalkstein erschien, und dann den Zeitpunkt bestimmen, in dem sie einen kristallinen Zustand annahm.“ Struktur. Gemäß dieser Definition kann ein und dieselbe Schicht im Verhältnis zum Zeitpunkt ihrer Ablagerung sehr alt und im Verhältnis zum Zeitraum, in dem sie einen metamorphen Charakter erlangte, neu sein. Und in diesem Fall besteht im Gegensatz zur aktuellen ruhigen Ära keine Notwendigkeit, den zuvor aktiven Kräften besondere Energie zuzuschreiben. Sedimentgesteine haben sich seit der Antike verändert und verändern sich unter dem Einfluss plutonischer Einwirkungen gleicher Intensität. Aber antike Sedimente waren diesen Einflüssen länger ausgesetzt und veränderten sich daher stärker. Auf den ersten Blick scheinen diese starken Veränderungen das Ergebnis ebenso starker Ursachen zu sein; Eine detaillierte Untersuchung zeigt in ihnen jedoch nur das Ergebnis einer großen Anzahl von Aktionen, genau wie die aktuellen. Schließlich untersuchte Lyell nicht weniger umfassend und gründlich die Frage nach der Rolle organischer Stoffe in der Geschichte der Erdkruste. Er zerstörte die bisherige Meinung über Brüche in der Geschichte der organischen Welt – über die Zerstörung und Entstehung ganzer Faunen und Pflanzen – und bewies (für das Tertiär), dass wir hier bei sorgfältigerem Studium eine allmähliche Entwicklung entdecken, die im Einklang mit dem Allmählichen steht Transformation der anorganischen Umgebung. Lyells System markierte den Beginn der Geologie als streng induktive Wissenschaft. Seine Methode wurde wegen ihrer inneren Notwendigkeit angenommen. Die physische Geologie, die er auf festen Boden stellte, entwickelte sich mit erstaunlicher Geschwindigkeit weiter. Je tiefer und gründlicher moderne Phänomene untersucht wurden, desto heller wurde die Geschichte der Erdkruste abgedeckt, was die Forscher natürlich anspornte. In Frankreich und Deutschland wurden die alten Theorien noch mehr oder weniger künstlich durch den Einfluss akademischer Wissenschaftler zusammengehalten, aber mit ihnen entwickelte sich ein neuer Trend. In den 50er und 60er Jahren gewann die Theorie des Uniformitarismus überall an Dominanz. Die Geologie hat seit der ersten Ausgabe der Basic Principles einen langen Weg zurückgelegt. Aber eines kann gesagt werden: Die Wissenschaft hat sich auf den von Lyell eingeschlagenen Weg gestürzt. Autor: Samin D. K.
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