22. Геология ко времени возникновения научных гипотез о развитии Земли

К 80-м годам XVIII в. геология уже стала самостоятельной наукой. Но к периоду ее возникновения следует относить и почти всю «героическую эпоху» эпоху Вернера и Геттона, до 10-х годов. Рассматриваемый период характеризуется развитием и борьбой учений о внешних и внутренних процессах в жизни Земли, о ведущей роли тех или других. В 1740—1770 гг. учения и гипотезы, как правило, были более разносторонними и потенциально содержали разные возможности развития. С 80-х годов нептунизм и плутонизм — противоположные, но дополняющие друг друга концепции — приобретают более четкую и научную форму. Плутонизм — учение более глубокое, чем вулканизм, в прямом и переносном смысле. Характерно, что важный фактор — биогенный — недооценивался больше плутонизмом.

Идеи о характере развития Земли в рассматриваемый период не играли ведущей роли. И если в идеях и высказываниях катастрофизм, униформизм и эволюционизм существуют, то развитие науки шло под знаком борьбы нептунизма и плутонизма, а не катастрофизма и униформизма. Размежевание последних — переход познания Земли на высшую ступень — уже, тем не менее, наметилось, ибо развитие науки эволюционно. Из исследователей одни — катастрофисты, например Даллас, Соссюр, Холл, другие — униформисты, например Фойгт, Ламарк, Демаре, Гёте, Геттон и частью Плейфер. Гипотезы о развитии Земли еще четко не выкристаллизовались или носили слишком дедуктивный характер, как, например, у Бюффона. Надо сказать, что униформизм рассматриваемой эпохи (кроме Геттона), строго говоря, является лишь иной формулировкой актуалистического метода (у Геттара, Демаре и др.). Стихийный историзм геологии, сказывавшийся давно в осознании окаменелостей как следов прошлой жизни, уже в начале XIX в. обусловил влияние геологии на другие науки; считают, что эволюционное языкознание возникло под влиянием идей о сущности ископаемых остатков в геологии [211].

Не раз указывали, что историческая наука проходит три стадии развития: исследования статики, динамики и эволюции объекта. Представление о динамике процессов — ведущее в рассматриваемый нами период. В последующем основной идеей становится развитие Земли. Вследствие многосторонности и сложности этого объекта, эти стадии частью последовательно-параллельны и сопровождаются переходными этапами.

В начале (Кант) и конце (Лаплас) периода были предложены гипотезы! эволюционного развития Солнечной системы.

Из частных идей отметим гипотезы о снежном (ледниковом) периоде и ледниковом дрифте (Вреде и др.), движении ледников, генезисе валунов и т. п. Появились гипотезы о происхождении минеральных жил путем заполнения трещин снизу (Ломоносов, Шарпантье и др.), сверху (Вернер) или замещением брекчии и боковых пород (Циммерман, 1749; Герхард, 1781; Лазиус, 1789; Требра, 1785; Делиус, Шарпантье и др.). В 1806 г. Гейм приложил последнюю идею к превращению известняка в доломит парами и газами, поступающими из земных недр, в 1822 г. сходно высказался Бух⁴⁶. В учении о рудных жилах сыграли роль работы Ломоносова, Шарпантье, Вернера, Геттона и др. К началу XIX в. в идее были исчерпаны все пути возможного возникновения руд: одновременное образование с вмещающими породами («конгенерационная теория»); латераль-секреционная гипотеза; заполнение трещин сверху и снизу. В последующем эти идеи лишь разрабатывались.

Идея парагенезиса минералов была выражена В. М. Севергиным (1798). Возникла метеоритика (Хладни, Ольберс) и зародыш соответствующего метода. Почти окончательно размежевались минералогия и учение о горных породах; в последнем уже применялся эксперимент.

Почти все ведущие направления геологии, хотя бы в зародыше или идеях, мы встречаем к концу периода. Проблема геологического времени была поставлена и решалась конкретно, но в значительной мере дедуктивно, хотя моделирование, астрономические расчеты, представление о длительности биологической эволюции, скорость осадконакопления уже привлекались для ее решения. Отдельные упоминания о библейском летосчислении к началу XIX в. в геологии уже являлись пережитками.

В области методологии была заложена прочная база. Актуализм применялся широко в том же плане, как и ранее, причем разнообразно. Даже в основе гипотезы катастроф Палласа лежит актуализм. Эта гипотеза — родоначальница «теории катастроф» Кювье — отразилась и в концепции Геттона. Тесно связана с актуализмом идея униформизма. Сравнительно-исторический метод лишь зарождается (Ломоносов, Даллас, Бюффоы, Геттон, Демаре и др.).

Возник экспериментальный метод и моделирование. Наметились две линии: безоговорочное признание (Холл) и отрицание его существенной значимости для геологии (Геттон). Важнейшим в развитии специальных методов геологии был прогресс стратиграфического метода и возникновение биостратиграфического.

В первом методическом руководстве (Соссюр) содержится, в частности, указание на возникновение еще геофизического метода — гравиметрического¹⁴⁷. Идея этого метода, очевидно, принадлежит Н. Мескеляйну и Геттону. В 1774 г. в Шотландии они определили плотность Земли (4,71) на основании отклонения маятника от вертикали близ горы с подсчитанной массой. Этот опыт был произведен на основе наблюдения, сделанного еще в 1750 г. Буге об отклонении отвеса у горы Чимборасо на 7—8" от вертикали.

Надо упомянуть о существенном аспекте мировоззрения ряда естествоиспытателей этой эпохи. Эмпиризм, возникший, естественно, ранее в области экспериментальных наук, повлек за собой недоверие к дедукции, некоторую абсолютизацию опыта. «Метод эмпирических обобщений» встречается еще у Ньютона. Его мы обнаруживаем у Линнея, Бюффона, Далласа. Как известно, этот метод, как ведущий, характерен для позитивизма. Выше приводились методологические высказывания Вернера, Ламарка и особенно Геттона. Они, естественно, наложили известную печать и на их концепции. Однако стихийные аспекты такого условного «позитивизма» естествоиспытателей не были в эту эпоху последовательными. Все они прибегали к гипотезам, иногда смелым. Более осторожны позднее были Кювье, Гофф и Ляйель.

Мы видим, что любые концепции и философские склонности, как правило, не мешали ученым стоять на эмпирических позициях. Далеко не все исследователи ортодоксально придерживались какого-либо учения. Не все придавали решающее значение исследованию наиболее «общих причин». Эмпиризм и актуализм играли основную роль, и если иногда наблюдения делались или толковались с предвзятых позиций, то это неизбежная дань борьбе мнений и логике развития науки. Наука двигалась вперед накоплением фактов; обычно временно господствует гипотеза не более верная, а объясняющая наибольшее количество известных фактов [321].

Автор старался показать коллективность научного процесса. Но надо считаться и с ролью личности: блестящая фантазия, энциклопедичность и философский подход Бюффона; интуиция и энциклопедизм Ломоносова; эмпиризм, умение классифицировать и преподавательский талант Вернера; эмпиризм, вкус к полевой работе и нелюбовь к теории Соссюра; эмпиризм, соединенный с научным воображением Палласа; скромность, наблюдательность, эмпиризм и философский склад ума Геттона; эмпиризм, точность мышления, талант систематика и самомнение Линнея; декларативный позитивизм при склонности к обобщениям, интуиция Ламарка — эти и другие особенности ученых накладывали печать на их теории и влияли на науку. В. Оствальд разделил ученых на «классиков» и «романтиков» — два крайних типа. Преобладание абстрактного или образного мышления накладывает печать на творческую личность. Сейчас обнаружено, что это связано с функциональной асимметрией мозга [58]. Бюффон и Ламарк — наиболее характерные представители романтиков. Вернер и Кювье — классиков.

С конца XVIII в. все больше геологов становятся профессионалами. В XIX в. горные учебные заведения были основаны в Англии, Германии. Франции, России и др. Есть основания отнести начало самостоятельного существования геологии к 1740—1810 г. Не случайно авторы, связывающие ее возникновение с одной-двумя личностями, находят их, как правило, в это время называя Бюффона, Ломоносова, Палласа, Вернера, Геттона и Плейфера или Ламарка. Исключением являются Стенон, Кювье и Ляйель, по последним иногда считают основоположниками «новейшей геологии».

Заметим также, что в ряде случаев освещение фактов истории геологии как и общая характеристика рассматриваемого периода, мало обоснованы например, в 1938 г. В. В. Белоусов назвал Геттона основателем геологии а Стенона — геотектоники, Бюффону приписал веру в «божественные акты творения» и катастрофизм. Иногда односторонне освещены работы Ломоносова, Палласа, Бюффона, Геттона, Ламарка и других ученых. Важнейшая причина лежит, вероятно, в выборочном изучении явлений эпохи.

Предмет геологии за 1780—1810 гг. изменился: большее внимание стали привлекать генетическая проблема (экзогенные и эндогенные силы) и биостратиграфия и наметился интерес к гравиметрии.

1Для наук о познании и мышлении речь должна идти о процессе и структуре отражения сознанием объективного мира.

2Здесь и в дальнейшем, говоря о науке, автор, как правило, имеет в виду прежде всего геологию, исходя из фактов ее истории, хотя многое будет относиться к науке вообще или к наукам историческим.

3В. И. Ленин. Поли. собр. соч. Т. 29, с. 152—153.

4 Предмет науки тесно связан с объектом, поэтому «объективен» относительно субъекта. Иногда его называют объектом; тогда объект в нашем смысле явится «объективно существующей реальностью» — материальной вещью.

5 Такое сокращение принято по всей книге.

6 Понятие о технической ФДМ существенно с методологической стороны. Понятия и термины должны быть в известной мере «изоморфны» для объектов одного уровня. Если мы говорим о взаимодействии в биосфере биологической и геологической ФДМ, то для оболочки Земли, охваченной антропогенными процессами, речь должна идти о технической ФДМ, а не о «производстве», или везде о совокупности ФДМ. Такой «изоморфизм» вообще рационален, особенно при системном подходе к явлениям.

7 Разумеется, комплексных, как и структурных ФДМ, множество (например, комплексная форма соответствует системе биосферы). Автор выделяет социальную в числе основных.

8 История науки сложнее. Названы имена, прочно вошедшие в науку.

9 Трошин Д. М. Методологические проблемы современной науки. М., «Высшая школа», 1966. 175 с.

10 Географические науки специфичны, исследуя комплексную географическую оболочку. В их системе есть науки и межцикловые, такие, как биогеография, страноведение и т. п. Соотношения «геологии» и «географии» автор не рассматривает.

11 По этому вопросу см. также «Философия и наука». М., изд-во МГУ, 1973. 231 с; «Философия. Методология. Наука». М., «Наука», 1972. 236 с. и др.

12 В «точных» науках принцип соответствия выражается полнее в случае экспериментально разработанной области. Но натурфилософские гипотезы остаются лишь в условных формах. Гипотеза теплорода в физике вошла в современную теорию идеей о «перетекании невесомой материальной субстанции» — внутренней кинетической энергии на молекулярном и более низких уровнях организации вещества; «теплородообмен» заменился теплообменом.

13Сказанное существенно для реферирования. Полноценный реферат должен подчеркнуть все новые идеи, заложенные в работе, даже не стоящие в прямой связи с темой. Подчеркнем, что заимствование (со ссылкой) идеи, мысли, с ее дальнейшей разработкой, доказательством или использованием для новых выводов — полноценное научное творчество.

14 В. И. Ленин. Полн. собр. соч. Т. 29, с. 131.

15Метод — способ и прием исследования, подхода к изучению действительности. Научный закон — положение об общем и существенном в явлениях, их внутренней закономерной и необходимой взаимосвязи, формах ее проявления. Теория — система руководящих идей и законов в какой-либо области. Ее рабочей формой, не приобретшей еще полной степени достоверности, является гипотеза. Аксиома, постулат, принцип — основные положения, которые принимаются в основу теории. Нетрудно видеть, что понятие метода отлично от других перечисленных понятий. Последние, вместе с тем, обладают известной общностью. В конечном счете, метод и теория, рассматриваемые общо и широко, едины в том смысле, в каком едины диалектический материализм и материалистическая диалектика. Теория (принцип и т. п.), используемая для дальнейшего познания, проявляется как метод (см. раздел 54).

16В. М. Севергин, переводчик, в комментариях считает его «аэролитом». Поверье о том, что «чертовы пальцы» — результат удара молнии, автор слышал еще в 1920 г. (!) во Владимирской губернии. Любопытно название камня «трабес» (Тrabes, Trabs — по-лат. столб, балка, бревно). Севергин считает, что это сиенит, из которого на востоке делали обелиски. Это скорее базальт, трапп, порода со столбчатой отдельностью. Слово «трапп» происходит от шведского слова trарра — лестница. Заметим, что первой формой лестницы было бревно с зарубками (ср. с морским термином «трап»). Нет ли здесь своеобразной конвергепции?

17 К. Маркс. Соч. Изд. 2-е. Т. 2, с. 142.

18 Изменяемость (не превращение) организмов Лейбниц признавал».

19 Идею механической теории тепла затем развил Гук, который говорил о колебании частиц, и Ломоносов. До Декарта о теплоте писал Бэкон, а после — Бойль и Ньютон [231].

20 Понятие о «первичной» жидкости встречается позднее Бергмана и других нептунистов, взгляды которых в истории геологии обычно упрощаются; но эта идея живет до сих .пор [72; 182; 196].

21 Ср. современные наблюдения о происхождении некоторых землетрясений от нарушения водного баланса в коре.

22 Дилювианизм — направление, признающее всемирный потоп определяющим геологическим событием.

23 Любопытно, что Вистон, принятый в Кембриджский университет профессором математики по рекомендации Ньютона, был уволен за ересь. Вернет считал библейское предание о сотворении мира лишь символическим, что установлено по его переписке с Ньютоном. Таким образом, эти дилювианисты были не в ладах с библией, а Ньютон, открывший капитальные законы природы, принимал сотворение мира богом. История науки сложнее, чем иногда кажется.

24 Вулканизм связывал основные процессы на Земле с вулканами; плутонизм присоединял сюда активный расплав в недрах.

25 В 1747 г. один ученый был проклят церковью за мысль о том, что Швеция состояла ранее из нескольких островов.

26 Идеи Лейбница цит. по [242, 243, 313, 330].

27 Существование особых мировых «семян жизни», отличных от мертвой природы.

28 Без гипотезы о естественном происхождении Солнечной системы, которая вызвала нападки па Бюффона.

29 Речь идет о работе Бюффона 1778 г.

30 Гранит смогли расплавить лишь в 30-х годах XX в. При кристаллизации из расплава гранитоподобное вещество в присутствии воды и при высоком давлении смогли получить лишь сто лет спустя.

31 Впервые существовавшая идея о катастрофах в истории Земли реально возникли у него при наблюдениях на Урале в 1769 г.

32 Слова пророческие: до XX в, шла дискуссия о температурах и степени участия воды в кристаллизации гранита! См. В. А. Обручев. Зап. Росс. Минерал, о-ва, сер. 2, ч. 52, 1924, с. 222.

33 Мысль об обитаемости планет была высказана Д. Бруно в 1584 г. и затем Ш. Л. Монтескье. Трудно выяснить все исторические связи.

34В середине XVIII в. в Англии основалась школа «библейских» геологов, рассматривавшая геологические проблемы с точки зрения библии [296]. Религия сдавала позиции не сразу.

35Зародыш представления (ср. со Стено) о гидротермах и гидротермальном метаморфизме.

36 Почти буквально то же писал Гофф в 1801 г. [144, №8, с. 71]. Вероятно, этот довод против катастрофизма был обычен. О том же пишет и Кювье (1812), но делает вывод о различии условий в «спокойные» и «бурные» эпохи

37 В 1801 г. Гофф высказал почти ту же мысль о древности Земли. У Ламарка новое — учет времени для эволюции организмов.

38Т. е. обобщений. Обобщение может быть эмпирическим, формально основанным непосредственно на фактах, подлежащих обобщению, и диалектическим, учитывающим возникновение и развитие явлений. Севастьянов имеет в виду, очевидно, «эмпирические обобщения».

39В 1780—1789 гг. некоторые сходные идеи были опубликованы в Англии Д. X. Томленом. Установлено, что он не предшественник Геттона, а заимствовал его мысли из его докладов.

40Геттон писал, однако, что «...в природе мы не находим никакого недостатка в отношении времени и никаких ограничений относительно сил» [278, с. 20]. Он допускал частные катастрофы того же характера и порядка сил, как современные, и указывал на чередование эпох покоя с относительно бурными периодами. Очевидно, и поднятия земной коры могли происходить, по Геттону, относительно быстро, чему не противоречили наблюдения над современностью. Г. Хойкас приводит слова Геттона: «...мы не должны приписывать природе только те средства, которые кажутся нам приемлемыми с нашей узкой точки зрения» [278, с. 41]. Последовательный «униформный» циклизм — разновидность униформизма.

41 И.Рот [307], ссылаясь на Д. Плейфера, пишет, что «Теория о граните» возникла у Геттона дедуктивно.

42Том III его труда опубликован лишь во второй половине XIX в.

43 Ясно, что этот автор не видал ни пирамид, ни их детальных описаний. Возможно, что это первоапрельская шутка или мистификация (такие факты в истории науки есть). Это не отвергает закономерности — появления «суперэкстремальных» (до абсурда) идей.

44 В XX в. Вальтер указал, что ледниковые эпохи в целом правильнее называть «снежными» [33].

45М. Гунтау [268, № 51] называет обобщение Смита «биостратономическим законом», Котта — «хронологическим законом распределения ископаемых организмов». Биостратономия — иное понятие. Здесь — «геобиохронологический закон».

46 Эти идеи прогрессивны; в них — зародыш некоторых аспектов учения о метаморфизме и петрогенетических гипотез.

47Термин «гравиметрия» появился в Англии в 1797 г. вначале в смысле «измерения удельного веса тел».