Униформизм , также известный как доктрина единообразия или принцип униформизма , [1] - это предположение, что одни и те же естественные законы и процессы, которые действуют в наших современных научных наблюдениях, всегда действовали во Вселенной в прошлом и применяются повсюду в мире. Вселенная. [2] [3] Это относится к инвариантности метафизических принципов, лежащих в основе науки, таких как постоянство причины и следствия в пространстве-времени [4], но также использовалось для описания пространственно-временной инвариантности физических законов . [5] Хотя постулат недоказуемчто не может быть проверено с помощью научного метода [6], некоторые считают, что униформизм должен быть обязательным первым принципом в научных исследованиях. [7] Другие ученые не согласны с этим и считают, что природа не является абсолютно однородной, хотя и обнаруживает определенные закономерности. [8]
В геологии униформизм включал постепенную концепцию, согласно которой «настоящее - ключ к прошлому» и что геологические события сейчас происходят с той же скоростью, что и всегда, хотя многие современные геологи больше не придерживаются строгой постепенности. [9] Придуманный Уильямом Уэвеллом , он был первоначально предложен британскими естествоиспытателями в конце 18 века в отличие от катастрофизма [10] , начиная с работ геолога Джеймса Хаттона в его многочисленных книгах, включая « Теорию Земли» . [11] Работа Хаттона была позже уточнена ученым Джоном Плейфэром. и популяризован геологом Чарльзом Лайелем « Принципы геологии» в 1830 году. [12] Сегодня история Земли считается медленным, постепенным процессом, перемежающимся случайными природными катастрофами.
Более ранние концепции [ какие? ] вероятно [ оригинальное исследование? ] мало повлиял на европейское геологическое объяснение образования Земли в XVIII веке. Абрахам Готтлоб Вернер (1749–1817) предложил нептунизм , в котором пласты представляли собой отложения сокращающихся морей, выпавшие на первичные породы, такие как гранит . В 1785 году Джеймс Хаттон предложил противоположный, самоподдерживающийся бесконечный цикл, основанный на естественной истории, а не на библейском описании. [13] [14]
Твердые части нынешней земли в целом кажутся составленными из произведений моря и других материалов, подобных тем, которые сейчас встречаются на берегах. Отсюда мы находим повод сделать вывод:
- Во-первых, земля, на которой мы отдыхаем, не проста и оригинальна, но представляет собой композицию, образованную действием вторых причин.
- 2-е, что до того, как была создана нынешняя земля, существовал мир, состоящий из моря и суши, в котором были приливы и течения, с такими операциями на морском дне, как сейчас. А также,
- И наконец, что в то время как нынешняя земля формировалась на дне океана, бывшая земля сохраняла растения и животных; по крайней мере, в то время в море жили животные, точно так же, как и в настоящее время.
Отсюда мы приходим к выводу, что большая часть нашей земли, если не вся, была произведена в результате операций, естественных для этого земного шара; но для того, чтобы сделать эту землю постоянным телом, противостоящим действию вод, потребовались две вещи;
- 1-й, объединение масс, образованных скоплениями рыхлых или несвязных материалов;
- Во-вторых, подъем этих консолидированных масс со дна моря, места, где они были собраны, до станций, на которых они теперь остаются, над уровнем океана. [15]
Затем Хаттон искал доказательства, подтверждающие свою идею о том, что, должно быть, повторялись циклы, каждый из которых включал отложение на морском дне , подъем с наклоном и эрозией , а затем снова перемещение под воду для отложения следующих слоев. В Глен Тилт в горах Кэрнгорм он обнаружил гранит, пронизывающий метаморфические сланцы , что указывало ему на то, что предполагаемая первородная порода была расплавлена после того, как пласты сформировались. [16] [17] Он читал об угловых несогласиях в интерпретации нептунистов и обнаружил несогласие в Джедбурге.где слои грейвакка в нижних слоях обрыва скалы были наклонены почти вертикально, прежде чем были размыты, чтобы сформировать ровную плоскость под горизонтальными слоями старого красного песчаника . [18] Весной 1788 года он вместе с Джоном Плейфэром и геологом сэром Джеймсом Холлом совершил прогулку на лодке вдоль побережья Берикшира и обнаружил драматическое несогласие, показывающее ту же самую последовательность в районе Сиккар-Пойнт . [19] Плейфэр позже вспоминал, что «казалось, что у ума закружилась голова, когда он заглянул так далеко в бездну времени», [20] и Хаттон заключил доклад 1788 года, который он представил в Королевском обществе Эдинбурга., позже переписанный как книга, с фразой «мы не находим следов начала, нет перспективы конца». [21]
И Плейфэр, и Холл написали свои собственные книги по теории, и на протяжении десятилетий между сторонниками Хаттона и нептунистами продолжались серьезные дебаты. Жорж Кювье «s палеонтологические работы в 1790 - х годах, которые установили реальность вымирания , объясняют это местными катастрофами, после чего другие основные виды заселили в пострадавших районах. В Британии геологи адаптировали эту идею в « теорию разлива », которая предложила многократное всемирное уничтожение и создание новых фиксированных видов, адаптированных к изменившейся окружающей среде, первоначально идентифицировав самую недавнюю катастрофу как библейский потоп . [22]
С 1830 по 1833 год был опубликован многотомник Чарльза Лайеля « Принципы геологии ». Подзаголовок работы был «Попытка объяснить прежние изменения поверхности Земли ссылкой на причины, действующие сейчас». Он черпал свои объяснения из полевых исследований, проведенных непосредственно перед тем, как приступить к работе над основополагающим текстом по геологии [23], и развил идею Хаттона о том, что Земля была сформирована полностью за счет медленно движущихся сил, которые действуют и сегодня, действуя в течение очень длительного периода времени. время. Термины униформизм для этой идеи и катастрофизм для противоположной точки зрения были введены Уильямом Уэвеллом в рецензии на книгу Лайеля. Принципы геологии была самой влиятельной геологической работой середины 19 века.
Геофизики поддерживают различные системы истории Земли, природа которых основана на определенной смеси взглядов на процесс, контроль, скорость и состояние, которые являются предпочтительными. Поскольку геологи и геоморфологи склонны придерживаться противоположных взглядов на процесс, скорость и состояние неорганического мира, существует восемь различных систем верований в развитии земной сферы. [24] Все геологи придерживаются принципа единства закона. Большинство, но не все, руководствуются принципом простоты. Все делают определенные утверждения о качестве скорости и состояния в неорганической сфере. [25]
Методологические предположения относительно вида процесса | Материальная претензия в отношении государства | Основная претензия в отношении ставки | Система истории неорганической Земли | Промоутеры [26] |
---|---|---|---|---|
Тот же вид процессов, которые существуют сегодня Актуализм | Устойчивое состояние ненаправленности | Постоянный градиент скорости | Актуалистический, ненаправленный, катастрофизм | | зал |
Изменение государственной направленности | Постоянный градиент скорости | Актуалистический направленный градуализм | Небольшая часть Хаттона, Котта, Дарвина | |
Катастрофизм изменяющейся ставки | Актуалистический направленный катастрофизм | Гук, Стено, Леманн, Паллас, де Соссюр, Вернер и геогнозисты, Элис де Бомон и его последователи | ||
Виды процессов, отличные от существующих сегодня Неактуализм | Устойчивое состояние ненаправленности | Постоянный градиент скорости | Неактуалистический ненаправленный градуализм | плотник |
Катастрофизм изменяющейся ставки | Неактуалистический ненаправленный катастрофизм | Бонне, Кювье | ||
Изменение государственной направленности | Постоянный градиент скорости | Неактуалистический направленный градуализм | Де Малле, Буффон | |
Катастрофизм изменяющейся ставки | Неактуалистический направленный катастрофизм | Реставрационные космогонисты, английские дилювиалисты, библейские геологи |
Согласно Рейджеру Хойкаасу (1963), униформизм Лайелла - это семейство четырех связанных положений, а не одной идеи: [27]
Ни один из этих коннотаций не требует другого, и не все они одинаково выводятся униформистами. [28]
Гулд объяснил суждения Лайеля в «Стрелке времени», «Цикл времени» (1987), заявив, что Лайель объединил два разных типа суждений: пару методологических предположений с парой существенных гипотез . Все четыре вместе составляют униформизм Лайеля. [29]
Приведенные ниже два методологических допущения принимаются большинством ученых и геологов как истинные. Гулд утверждает, что эти философские положения необходимо принять, прежде чем вы сможете продолжить как ученый, занимающийся наукой. «Вы не можете пойти к каменистому обнажению и наблюдать постоянство законов природы или действие неизвестных процессов. Это работает наоборот». Вы сначала принимаете эти предположения, а затем «идете к обнажению». [30]
Основные гипотезы были противоречивыми и в некоторых случаях принимались немногими. [29] Эти гипотезы оцениваются как истинные или ложные на эмпирических основаниях посредством научных наблюдений и повторных экспериментальных данных. Это контрастирует с двумя предыдущими философскими предположениями [30], которые предшествуют тому, чтобы человек мог заниматься наукой, и поэтому не могут быть проверены или опровергнуты наукой.
Первая научная статья Стивена Джея Гулда «Необходим ли униформизм?» (1965) сократили эти четыре предположения до двух. [39] Он отклонил первый принцип, который утверждал, что пространственная и временная инвариантность естественных законов больше не является предметом споров. Он отверг третье (единообразие скорости) как неоправданное ограничение научного исследования, поскольку оно ограничивает прошлые геологические скорости и условия таковыми в настоящем. Итак, униформизм Лайеля сочли ненужным.
Униформизм был предложен в отличие от катастрофизма , который утверждает, что далекое прошлое «состояло из эпох пароксизмальных и катастрофических действий, вставленных между периодами сравнительного спокойствия» [40]. Особенно в конце 19-го и начале 20-го веков большинство геологов восприняли эту интерпретацию как означающую. что катастрофические события не важны в геологическое время; Одним из примеров этого являются дебаты о формировании Ченнелевых Скаблендов из-за катастрофической Миссулы.ледниковые прорывы. Важным результатом этой и других дискуссий стало уточнение того, что, хотя те же принципы действуют в геологическом времени, катастрофические события, которые нечасты в масштабе человеческого времени, могут иметь важные последствия в геологической истории. [41] Дерек Эйджер заметил, что «геологи не отрицают униформизм в его истинном смысле, то есть интерпретацию прошлого посредством процессов, происходящих в настоящее время, пока мы помним, что периодическая катастрофа - один из таких процессов. Эти периодические катастрофы отражают в стратиграфических записях больше, чем мы до сих пор предполагали ». [42]
Даже Чарльз Лайель думал, что обычные геологические процессы заставят Ниагарский водопад переместиться вверх по течению к озеру Эри в течение 10 000 лет, что приведет к катастрофическому затоплению значительной части Северной Америки.
Современные геологи не применяют униформизм так, как Лайель. Они задаются вопросом, были ли скорости процессов одинаковыми во времени, и должны ли приниматься только те значения, которые были измерены в течение истории геологии . [43] Настоящее, возможно, не является достаточно длинным ключом, чтобы проникнуть в глубокий замок прошлого. [44] В прошлом геологические процессы могли протекать с разной скоростью, которую люди не наблюдали. «В силу популярности единообразие ставок сохраняется до наших дней. Более века риторика Лайеля, объединяющая аксиому с гипотезами, не изменилась. Многие геологи были подавлены верой в то, что правильная методология включает априорное обязательство. к постепенным изменениям и предпочтением объяснять крупномасштабные явления как совокупность бесчисленных крошечных изменений ». [45]
Текущий консенсус состоит в том, что история Земли - это медленный, постепенный процесс, перемежающийся случайными природными катастрофами, которые затронули Землю и ее жителей. [46] На практике это сводится от смешения или смешения Лайеля к двум философским предположениям. Это также известно как принцип геологического актуализма, который утверждает, что все прошлые геологические действия были подобны всем геологическим действиям в настоящем. Принцип актуализма - краеугольный камень палеоэкологии . [ необходима цитата ]
Униформизм также применялся в исторической лингвистике , где он считается основополагающим принципом этой области. [47] [48] Лингвист Дональд Ринг дает следующее определение: [47]
Если в прошлом язык обычно приобретался таким же образом, как и сегодня - обычно путем освоения родного языка в раннем детстве - и если он использовался таким же образом - для передачи информации, выражения солидарности с семьей, друзьями и соседями, чтобы обозначить свое социальное положение и т. д. - тогда у него должна была быть та же общая структура и организация в прошлом, что и сегодня, и он должен был измениться таким же образом, как и сегодня.
Поскольку
мы должны искать средства установления того, что уже произошло,
не в человеческих записях, а в естественной истории
, здесь предлагается изучить внешний вид Земли, чтобы получить информацию об операциях, которые были выполнены. совершено в прошлом. Таким образом, исходя из принципов натурфилософии,
мы можем прийти к некоторому знанию
порядка и системы в экономике этого земного шара и можем
сформировать рациональное мнение
относительно хода природы или событий, которые происходят вовремя. случаться.
Хаттон обладал инстинктивной способностью обратной физических процессов - читать ландшафты в
обратном направлении, как это было.
Например, ощупывая белый кварц, который соединял серые гранитные валуны в Шотландской долине, он понял, что когда-то произошло противостояние между двумя типами горных пород, и понял, как под фантастическим давлением расплавленный кварц прорвался внутрь. слабые места в материнском граните.Рецензия на фильм Репчека " Человек, который нашел время"
Во время посещения Мельницы Аллара на Джед-Уотер Хаттон был рад увидеть горизонтальные полосы красного песчаника, лежащие «несогласно» поверх почти вертикальных и сложенных полос скал.
Парадоксально, что Хаттон, человек, чей стиль прозы обычно считается нечитабельным, должен был придумать одно из самых запоминающихся и действительно лиричных высказываний во всей науке: «(в геологии) мы не находим никаких следов начала, - нет. перспектива конца ".
Этими простыми словами Хаттон сформулировал концепцию, которую раньше никто не предполагал, что скалы, из которых состоит Земля сегодня, в конце концов, не были здесь с момента Сотворения.
Если бы, например, камень, который упал сегодня, завтра снова поднялся, наступил бы конец натурфилософии [т.е. науке],
наши принципы потерпели бы неудачу, и мы больше не могли бы исследовать законы природы из наших наблюдения
.
В Викибуке Историческая геология есть страница на тему: Актуализм. |