——詹姆斯·赫顿的《地球理论》
贾晋京（北京）
科学史上有一个很奇怪的现象：直到近代之前，人对地球及其物理特性的研究尚不能与天文学—对遥远星球的研究相媲美。人对遥远而不可及处的好奇远远超出了对自己周围普通世界的兴趣。
关于地球起源的理论并不缺乏。在18世纪流行的各种奇妙假说中，有一种说法认为地球起初是一个大冰块，在受到彗星撞击后才有了生命。另一种假说认为，原始的地球是一个大水球，带有水蒸气，固体物质浮于其上，后来这些物质堕落而形成了水上坚硬的外壳。
一般来说，要使任何物理地质学的理论与《圣经》中摩西的启示相吻合是相当困难的，这不仅指神学家，大多数地质学家也是如此。如果地球形成果真如神学家所言的，地球创始于公元前4004年，那么，它目前的状态只能用一系列的剧变来解释，诸如大洋覆盖了最高的山峰，毁灭性的洪水，地震，以及火山爆发。对自然现象的想象受到根深蒂固的宗教信仰的强烈影响，即毁灭性的地质事件施于犯错误的人类身上。
在地球的地质史上，为建立自然力作用的科学观而作出重要努力的第一人，是18世纪后期一位苏格兰人詹姆斯·赫顿。赫顿受过医学教育，他在早期以农耕来消闲。42岁时，他从贝里克郡的农场迁往爱丁堡，并把后半生完全献给了科学研究。他是自然现象的敏锐观察者，习惯于直接到自然中去发现事实，他的资料都是依靠在苏格兰、英格兰和欧洲大陆的大量旅行中采集的。
赫顿对地质文献的重要贡献的预备版本《地球理论》刊于1788年爱丁堡皇家学会《记事》中，赫顿是这一组织的创始人之一。7年后，两卷本的扩充版本面世，文学批评家认为这本书“令人吃惊地重复和风格松散”，“深奥”而“几乎不可读”，但是，作为开拓科学新前沿的领路者，它有着至为重要的历史意义。
赫顿写《地球理论))一书的目的是“检验当前的地球构造，以便理解过去岁月中的自然作用；得到一些原理。由此我们可以总结出事物的未来方向，或对导致这样一个秩序良好的世界走向衰败的那些因素加以判别，并且学会通过一定手段将这样一个衰败的世界加以更新，或者对荒废了的可居住陆地加以修理。”
赫顿所描述的地球概况是简单和有说服力的。他的基本观点是，遥远的过去应该在对当前的了解中得到解释。地球的特征是总在变，他在讨论到浸蚀时说：“从正在衰败的金字塔之顶到大海，贯穿于这一漫长过程的始终，我们会看到道路的某一段，山的某一部分移动了。”岩石风化了，河流带走了土壤，海岸在坍塌，所有的疏松物质均流向大海。由于风、雨、冰冻和化学分解的作用，山脉、岩石和土壤逐渐被磨损，其残骸葬身于海洋之中，在那里它形成了岩石层。在这一过程中，创造了高山，也形成了山谷。赫顿推理说，在过了多少年之后，这一过程会逆转。海洋中的沉积物继续造出新的陆地。地热使海底固化，当热量极强时，会产生火山爆发，使海底的岩石物质升高。这一巨大变动的证据是崎岖的山脉，断裂和倾斜的岩石层，还有山谷。赫顿认为，从前用来解释这些现象的“自然的骚动”、“突然而巨大的灾难”以及“世界性灾难”都是无稽之谈。
依赫顿的观点看，地球表面缓慢然而不间断的变迁表明了“没有开端、也没有终止的迹象”。在赫顿之前，没有人完全意识到地质时间的无限性。在地质学的术语中，有记录的历史只是昨天。赫顿宣称：“在我们的观念中测量每一样事情的时间在我们的蓝图中却常常不能够充裕，对自然界来说，时间是无尽止的，也是无关紧要的”，因为要形成山脉、岩石和土壤需要数不清的岁月。
这样一个激进的学说对作者的大多数同时代人而言实在难以接受。很快，赫顿就因与《圣经》相矛盾的观点而被指控为散布“异端邪说”，并且被宣告为宗教的敌人。一位批评家宣称，赫顿的理论“不仅与《圣经》作对，而且与概率原理、对矿物王国的详尽观察结果以及理性哲学原则相对立”。在赫顿去世几年之后，他的朋友J·普莱费尔（John Playfak）为他做了一件极有益的工作。普莱费尔出版了题为“赫顿地球理论的演示”的著作，在书中他讨论、解释并演示了赫顿的观点，全书以清晰、流畅和简明易懂的风格写成，对推广赫顿学说起到了实际性的帮助。然而即使如此，在其后的50年间，赫顿的理论仍未获得广泛的接受。
随着科学的进步，赫顿的某些观点得到了修改，有一些被否定了，但是其中基本理论的绝大部分已为后世研究者所证实。尽管受到了多年的忽视和攻击，赫顿的理论仍标志着近代地质科学的开端。
