地質學發展初期的最大謎團:四處遊走的大圓石

地質學發展初期的最大謎團:四處遊走的大圓石
Photo Credit:八旗文化

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漂流石的英文源自拉丁文動詞errare,意為流浪。此外,這類石塊也被稱為「迷途羔羊」或「棄嬰」,因為它們就像遠離羊群的小羊一樣。

在此同時,近代對阿爾卑斯山冰河與相關影響的觀察心得逐漸增加,瞭解的人也越來越多。1815年,瑞士登山家和岩羚羊獵人佩羅丹(Jean-Pierre Perraudin)說明瑞士山谷中冰河產生的影響,並且提到這裡的冰河以往規模更大、流得更遠。1818年,因為工作而在瑞士待了許久的高速公路工程師維涅茲(Ignace Venetz)對他的想法很感興趣。維涅茲越來越相信,冰河曾經從阿爾卑斯擴散到各地,影響周遭的各個地區。他也相信,以往冰河曾經大幅擴散,並於1816年、1821年和1829年發表3次演講,推廣這個觀點。在此同時,貝克斯鹽礦場長德夏本提耶(Jean de Charpentier)聽過佩羅丹和維涅茲的說法後也支持他們,自己進行田野觀察,並於1829年至1833年間發表數篇更完整的文章。

德夏本提耶於1834年發表演講時,極有潛力的年輕瑞士古生物學家阿格西(Louis Agassiz,圖25.3)也是台下聽眾之一。當時他已經因為魚類化石研究而在歐洲許多地區相當出名。1836年夏天,他前往貝克斯鹽礦場造訪德夏本提耶,想證明德夏本提耶的冰河理論是錯的。然而,最後他反而接受了冰河理論,並且亟欲把這個理論傳播給不那麼瞭解冰河的其他地質學家。與早年冰河地質學支持者只提出阿爾卑斯山河鄰近地區冰河證據不同,阿格西極富想像力、演說能力、寫作能力,更是積極認真且極富進取心。

1837年,阿格西在家鄉納沙泰爾(Neuchâtel)主持瑞士自然科學學會年度會議。他起身發表開場演說時,聽眾原本以為演說主題是魚類化石,然而他卻發表了一篇激進的演說,主張以往歸因於諾亞大洪水的地質特徵,其實都是冰河的傑作。他研究過佩羅丹、維涅茲和德夏本提耶的理論後,認為他們的想法適用於歐洲大部分地區,因此主張歐洲在冰河期(Ice Age)曾被冰雪覆蓋。他的演說實在太讓人意外,導致會議立刻陷入混亂,漫長的爭論完全打亂原本排定的演說。其中一場演說的講者是格瑞斯利(Amanz Gressly),主題是現在相當有名的沉積相(sedimentary facies)概念,但在阿格西的演說掀起的混亂之中,他沒有機會發表這場演說。

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圖25.3年輕時的阿格西。(圖片授權:Wikimedia Commons)

大多數聽眾對阿格西的理論十分懷疑和排斥,因此他在會後立刻舉辦田野觀察行程,前往距離最近的阿爾卑斯山冰河(這在現在是不可能的,因為現在專業科學會議的一切行程都在數個月前就排定,與會者的機票和住宿不可能更改)。當時歐洲的頂尖科學家包括德博蒙(Élie de Beaumont)和馮布赫(Leopold von Buch)等人,都坐上馬車和他一同前往。如果阿格西以為他們一看到現場證據就會立刻轉變立場,那麼他顯然對人性過度樂觀。他們在這趟田野行程後並未改變,地質學界大多數人依然反對他的想法。傑出的自然科學家及探險家馮洪堡(Alexander von Humboldt)甚至要阿格西回去研究魚類化石,「對真正的地質學做出更大的貢獻,好過以這些粗略想法(而且有點冰冷)思考遠古世界的重大變化。這些想法除了提出者之外沒人相信。」

歐洲大陸科學家對阿格西相當冷淡,其他地區的接受程度則高出得多。在英國,巴克蘭聽說他的想法,開始對自己以諾亞大洪水解釋一切的作品感到懷疑。巴克蘭曾於1835年在牛津接待前來訪問和研究魚類化石的阿格西,兩人成為好友。1838年,巴克蘭到德國弗萊堡加入德國自然科學家協會,聽阿格西推展他的冰河理論並聆聽他的觀點。後來他和阿格西前往紐沙特,和富有的自然科學贊助者波拿巴(Charles-Lucien Bonaparte)一起壯遊冰河地質(波拿巴在叔叔﹝譯註:原文為堂兄,經查證後應為叔叔﹞拿破崙於1815年在滑鐵盧戰役中敗北並遭到放逐後,就沒有什麼事可做)。

巴克蘭完成這次壯遊後,並未完全接受這個理論。他反覆思考所見,直到1840年阿格西在格拉斯哥的英國科學促進會上演講,巴克蘭總算改變態度,成為第一個支持冰河理論的英國人。其他英國地質學家大多相當驚訝他態度的突然轉變,同時表示輕蔑。當時一幅著名的諷刺漫畫(圖25.4)描繪巴克蘭穿著常見的高帽和長袍,帶著地圖、鎚子等地質學研究裝備,站在有平行刮痕的地表上。刮痕上標示著「冰河在3萬3330年前萬物尚未創生時造成的刮痕」,以及「前天推車車輪在滑鐵盧橋上刮出的刮痕」。

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圖25.4 著名諷刺漫畫描繪巴克蘭站在冰河刮痕上。(圖片授權:Wikimedia Commons)

巴克蘭後來說服了當時最具影響力的批評者萊爾(Charles Lyell)。萊爾立刻寫了一篇論文支持他的想法。後來阿格西、巴克蘭和萊爾一起前往蘇格蘭高地,阿格西在那裡向其他人說明許多一直無法解釋的地質特徵都源自蘇格蘭地表曾被冰河覆蓋。1841年,福布斯(Edward Forbes)寫信給阿格西:「你讓這裡所有的地質學家都因冰河而瘋狂,他們把英國變成大冰庫。有一、兩個偽地質學家試圖以好笑又荒謬的行為來反對你的觀點。」

冰河期戰爭持續延燒多年,但阿格西越來越厭倦於沒有結果的衝突。他於1846年坐船前往美國,原本是為了研究魚類化石,但後來得到很好的機會留在哈佛大學並設立比較動物學博物館。後來他一直留在美國,在哈佛大學教學及研究了27年之久,之後於1873年去世。更重要的是,他運用這樣的改變,到北美洲東北部各地進行田野觀察,發現許多冰河地質特徵,進一步證實北極冰帽曾經覆蓋北半球所有大陸。此外,他還教出幾位傑出學生,後來都成為美國新一代動物學和地質學家,包括古生物學家華爾克特、海耶(Alpheus Hyatt)和夏勒(Nathaniel Shaler)、古生物學家及昆蟲學家派克(Alpheus Packard)、自然科學先驅英格索爾(Ernest Ingersoll)、魚類學家喬丹(David Starr Jordan)、探險地質學家勒康特(Joseph LeConte),以及著名哲學家及心理學家詹姆斯(William James)。


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