地球的年齡是46億歲。 這個即使是地科領域以外的學生們，小時候大多早已學過的知識。 但是它是怎麼算出來的呢? 我們如何以短暫的壽命，觀察出遠恆長於人生的地球歷史? 這本書貫串地質的發展史、地球的地質歷史兩大主軸，來剖析這個問題。 作者:馬丁・魯維克（Martin J. S. Rudwick） 譯者:馮奕達 出版年份:2021年 今日我們對於地球的認識，大概在1960年代板塊飄移學說的提出後，形成我們所學習、認識的樣子。相較於400年前牛頓的三大運動定律，地質學其實比我們想像的還年輕許多。學術界中任何劃時代的新發現，時常會以革命的姿態顛覆我們對世界的認知。地球的歷史也是如此。十七世紀地質學開始萌芽之時，當時的學者欲完成一個宏大的成就----為世界的歷史編年。他們依照當時蒐集到的史料，包含來自阿拉伯、兩河流域的文獻，逐漸建構出歷史的樣貌。追溯到越古老的時期，文獻變得越來越稀少，最終只剩下當時可靠的唯一來源----聖經的創世故事。 In the beginning God created the heaven and the earth. At the first God made the heaven and the earth. 創世紀1:1 透過嚴謹的校對與推算，如同現今夏商周斷代工程的史學家一般，最終估算出世界的年齡「僅」與人類史相差不遠，創世之日大約在西元前4004年的某一天，神花了六天塑造了人類以外的自然萬物，而人類應當是世界的主角之一。 依現在的眼光看來，這可能是宗教影響下的一大趣談，但是作者並不贊同宗教與科學是勢不兩立的存在。作者結合地質與歷史的專業，於本書的前三章解釋當代的學者如何得出這樣的結果。知識是不斷累積的，而後人可以隨時翻閱前人留下的紀錄。隨著人們的事野逐漸走出歐洲大陸，走出薄薄一層地表的山河，走出聖經中所謂「世界」的範圍，一場寧靜的多，無法與任何一位名人連結，但可能是同等重要的革命發生了----人們第一次大幅拉長了世界的時間尺度。 來源 隨著地層紀錄與化石的出土，十八世紀的地質學家已逐漸產生一個共識:地球年齡肯定比原先預期長的多，但是在放射性元素被發現以前，沒有人可以準確估計地球的年齡。此時的研究者分成創造論與均變論兩派:前者相信地球是在過去的某一刻被創造出來，所有的地層可能源自「大洪水」的沉積，後者相信古今以來地球維持著相似的地質作用。雖然兩者彼此間爭論了多年，但此時的人們已經知道，經典的詮釋應該跳脫字面上的解讀，而是當作這些「前人類時代」故事可能的發展(這使得地質的研究成果願意被世人所接受)。 埋藏在土裡的化石慢慢在這個世紀逐漸受到矚目。這些化石被當成礦石一樣的收藏著，由人們將其進行系統性的歸納整理、展示，最後被人們習以為常，是自然歷史中的殘跡，虎克稱之為大自然的錢幣。此時這些學者了解大自然為了塑造這些化石，必須以緩慢的速度沉積，得以將菊石複雜且美麗的紋路保存下來。隨著越來越多奇特的化石出土，例如古生代的三葉蟲，某些甚至不存在於世界上，人們逐漸知道「滅絕」也是自然現象之一。歷史上曾經出現了重大災變，讓大多數物種滅絕，少數熬過的物種在新興的大地上開枝散葉，這些研究讓漫長的地質故事更具有人類歷史的戲劇性。 三葉蟲手稿 來源 工業革命對於煤礦的需求激增，為了開發潛藏的龐大資源，促使地識學的發展。它對地球的歷史蹦不在意，而重視岩層之間的排列順序，以辨識出 礦藏的潛在位置。此時地質學家知道，地層與地層之間存在不整合，最知名的例子是赫頓在德國傑德堡發現的交角不整合(露頭今日仍可見)，是沉積環境劇烈改變的證據。一開始的地質學家大致將地球歷史分成數個「紀」，每個地層間都象徵了明顯的差異，後來演變成今日的地質年代表。為了重建岩石的順序，地識學納入了地質的研究領域，為地質歷史的研究注入更完整的材料。 地質年代表 來源 十九世紀初，地質學界普遍接受兩件共識: 地球在人類誕生前，即擁有悠久的歷史 聖經故事是人類對災難現象的早期紀錄 不過，此時有少數地質學家的主張為這些共識掀起了變革。其中一個例子是提出<地質學原理>的查爾斯·萊爾。他依據新生代火山沉積物等證據進行研究，提出均變論的構想。他認為現今的地質紀錄是透過漫長的環境變化累積而成，現今的地質作用，例如侵蝕、沉積作用，在久遠的過去也同樣適用。作者形容萊爾為地質界提供了「單字」、「文法」，讓地質學家可以破譯地球的「語言」(他的論點也是啟發達爾文天擇論的原因之一)。此後，地質學家分成了支持萊爾的均變論者，與批評他的災變論者。萊爾一一反駁大洪水的觀點，卻在解釋冰河漂礫的過程遇見了瓶頸--是甚麼巨大的作用力搬動了這些岩石? 曾經熟悉冰河的瑞士人都知道，冰河的體積與面積會隨著時間變化，此時整個北歐與歐洲大陸都發現了冰河的相關證據，只是不了解它們從何而來。學者推論數萬年前曾因為某些災變，導致歐洲被規模巨大的冰蓋所覆蓋(也就是今日所稱的冰河期)。這徹底推翻了均變論的觀點。(這個謎團一直到米蘭科維奇循環被提出後，才終於解決) 冰河漂礫(美國優勝美地國家公園) 十九世紀末期，許多今日熟悉的理論開始飛快發展。例如大滅絕證據的發現、造山運動的構想與生命起源的討論，科學家了解到地球本身並不一定維持絕對的均變，而是像人類的歷史一般續劇性的變化。如同十七世紀估算創世紀的學者，地質學家嘗試為地球歷史編年，二十世紀放射線的發現，讓這項浩大的工程終於有機會得到驗證。板塊構造學說的發展，解開驅動板塊漂移的神祕面紗，使現今的我們欣賞地球豐富的深歷史。 歷史告訴我們，我們現今奉為圭臬的定理，也許會因為新證據的發現而被推翻。遍歷數百年來人類認識地球的歷史，歷代學者們透過過人的想像力，運用他們當時擁有的資訊與觀察，重建出地球的深歷史。現今的無數學者們也在努力開拓我們的視野，也許這就是地質科學的迷人之處吧。 延伸閱讀 一塊岩石的生成：水成說與火成說的爭論 《地球深歷史》：岩層是自然界的碑文，記錄悠久的「紀元」序列 地質學發展初期的最大謎團：四處遊走的大圓石
