Униформизм - Uniformitarianism

Несоответствие Хаттона в Джедбурге .
Вверху: иллюстрация Джона Клерка из Элдина 1787 года.
Внизу: фотография 2003 года.

Униформизм , также известный как доктрина единообразия или принцип униформизма , - 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 во Вселенной. Это относится к инвариантности метафизических принципов, лежащих в основе науки, таких как постоянство причины и следствия в пространстве-времени, но также использовалось для описания пространственно-временной инвариантности физических законов . Хотя это недоказанный постулат, который нельзя проверить с помощью научного метода, некоторые считают, что униформизм должен быть обязательным первым принципом в научных исследованиях. Другие ученые не согласны с этим и считают, что природа не является абсолютно однородной, хотя и обнаруживает определенные закономерности.

В геологии униформизм включал в себя постепенную концепцию, согласно которой «настоящее - это 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. Созданный Уильямом Уэвеллом , он был первоначально предложен британскими естествоиспытателями в конце 18 века, в отличие от катастрофизма , начиная с работ геолога Джеймса Хаттона в его многочисленных книгах, включая « Теорию Земли» . Позднее работа Хаттона была усовершенствована ученым Джоном Плейфэром и популяризована геологом Чарльзом Лайеллом в книге « Принципы геологии» в 1830 году. Сегодня история Земли считается медленным, постепенным процессом, перемежающимся случайными природными катастрофами.

История

18-ый век

Утес на востоке от мыса Сиккар в Берикшире, демонстрирующий почти горизонтальные слои красного песчаника над вертикально наклоненными скалами грейвакки.

Более ранние концепции, вероятно, мало повлияли на европейские геологические объяснения образования Земли в XVIII веке. Абрахам Готтлоб Вернер (1749–1817) предложил нептунизм , в котором пласты представляли собой отложения из сжимающихся морей, осажденные 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.

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.

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 , и это указывало ему на то, что предполагаемая изначальная порода расплавилась после того, как пласты сформировались. Он читал об угловых несогласиях в интерпретации нептунистов и обнаружил несогласие в Джедбурге, где слои грейвакка в нижних слоях скалы были наклонены почти вертикально, прежде чем были размыты, чтобы сформировать ровную плоскость под горизонтальными слоями старого красного песчаника. . Весной 1788 года он вместе с Джоном Плейфэром и геологом сэром Джеймсом Холлом совершил прогулку на лодке вдоль побережья Беруикшира и обнаружил драматическое несогласие, показывающее ту же последовательность событий в районе Сиккар-Пойнт . Позже Плейфэр вспоминал, что «казалось, что у ума закружилась голова, когда он заглянул так далеко в бездну времени», и Хаттон завершил доклад 1788 года, который он представил в Королевском обществе Эдинбурга , позже переписанный в виде книги, фразой «мы не находим ничего остатки начала, нет перспективы конца ".

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 Великобритании геологи адаптировали эту идею в « теорию разлива », которая предложила повторяющееся всемирное уничтожение и создание новых фиксированных видов, адаптированных к изменившейся окружающей среде, первоначально идентифицировав самую недавнюю катастрофу как библейский потоп .

19 век

Чарльз Лайель на собрании Британской ассоциации в Глазго 1840 г.

С 1830 по 1833 год был опубликован многотомник Чарльза Лайеля « Принципы геологии ». Подзаголовком работы было «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, и развил идею Хаттона о том, что Земля полностью сформирована медленно движущимися силами, которые действуют и сегодня, действуя в течение очень длительного периода времени. Термины униформизм для этой идеи и катастрофизм для противоположной точки зрения были введены Уильямом Уэвеллом в рецензии на книгу Лайелла. Принципы геологии были самым влиятельным геологическим трудом середины 19 века.

Системы неорганической истории Земли

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. 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.

Методологические
предположения относительно
вида процесса		 Материальная претензия в
отношении государства		 Основная претензия в
отношении ставки		 Система истории неорганической
Земли		 Промоутеры
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 скорости
 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 скорости
 Неактуалистический
ненаправленный
катастрофизм 		Бонне, Кювье
Изменение государственной
направленности 		Постоянный градиент скорости
 Неактуалистический
направленный
градуализм 		Де Малле, Буффон
Катастрофизм изменяющейся скорости
 Неактуалистический
направленный
катастрофизм 		Реставрационные космогонисты,
английские дилювиалисты,
библейские геологи

Лайель

Согласно Рейжеру Хойкаасу (1963), униформизм Лайелла - это семейство четырех связанных положений, а не одной идеи:

  • Единообразие закона - законы природы неизменны во времени и пространстве.
  • Единообразие методологии - подходящие гипотезы для объяснения геологического прошлого - это те, которые имеют аналогию сегодня.
  • Однородность вида - прошлые и настоящие причины одинаковы, имеют одинаковую энергию и вызывают одинаковые последствия.
  • Единообразие степени - геологические обстоятельства остались неизменными с течением времени.

Ни один из этих коннотаций не требует другого, и не все они одинаково выводятся униформистами.

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.

Методологические допущения

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».

  • Единообразие закона во времени и пространстве : законы природы неизменны во времени и пространстве.
Аксиома единообразия закона необходима для того, чтобы ученые экстраполировали (путем индуктивного вывода) в ненаблюдаемое прошлое. При изучении прошлого следует исходить из постоянства естественных законов; иначе мы не сможем его осмысленно изучить.
  • Единообразие процесса во времени и пространстве : естественные процессы постоянны во времени и пространстве.
Хотя это и похоже на единообразие закона, это второе априорное предположение, разделяемое подавляющим большинством ученых, имеет дело с геологическими причинами, а не с физико-химическими законами. Прошлое следует объяснять процессами, действующими в настоящее время во времени и пространстве, а не изобретением дополнительных эзотерических или неизвестных процессов без уважительной причины , иначе известных как экономия или бритва Оккама .
Основные гипотезы

Основные гипотезы были противоречивыми и в некоторых случаях принимались немногими. Эти гипотезы оцениваются как истинные или ложные на эмпирических основаниях посредством научных наблюдений и повторных экспериментальных данных. Это контрастирует с двумя предыдущими философскими предположениями, которые предшествуют тому, как человек может заниматься наукой, и поэтому не могут быть проверены или опровергнуты наукой.

  • Единообразие скорости во времени и пространстве : изменения обычно медленные, устойчивые и постепенные.
Единообразие скорости (или постепенность ) - это то, о чем думает большинство людей (включая геологов), когда они слышат слово «униформизм», путая эту гипотезу со всем определением. Еще в 1990 году Лемон в своем учебнике по стратиграфии утверждал, что «униформистский взгляд на историю Земли утверждал, что все геологические процессы протекают непрерывно и очень медленно».
Гулд объяснил взгляд Хаттона на единообразие ставок; горные хребты или грандиозные каньоны построены путем накопления почти незаметных изменений, накопленных за долгое время. Некоторые крупные события, такие как наводнения, землетрясения и извержения, действительно происходят. Но эти катастрофы сугубо локальные. Они не происходили ни в прошлом, ни в будущем, ни с большей частотой, ни с большей частотой, чем в настоящее время. В частности, вся земля никогда не содрогается сразу.
  • Единообразие состояния во времени и пространстве : изменение равномерно распределяется во времени и пространстве.
Гипотеза единообразия состояния подразумевает, что на протяжении всей истории нашей Земли не было прогресса в каком-либо неумолимом направлении. Планета почти всегда выглядела и вела себя так же, как сейчас. Изменения продолжаются, но ни к чему не приводят. Земля находится в равновесии: динамическое устойчивое состояние .

20 век

Первая научная статья Стивена Джея Гулда «Необходим ли униформизм?» (1965) сократили эти четыре предположения до двух. Он отклонил первый принцип, который утверждал, что пространственная и временная неизменность законов природы 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 настоящее время. Итак, униформизм Лайеля сочли ненужным.

Униформизм был предложен в отличие от катастрофизма , который утверждает, что далекое прошлое «состояло из эпох пароксизмальных и катастрофических действий, перемежающихся периодами сравнительного спокойствия». 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 желобчатых водорослей из-за катастрофических наводнений, вызванных прорывом ледников в Миссуле . Важным результатом этой и других дискуссий стало уточнение того, что, хотя одни и те же принципы действуют в геологическом времени, катастрофические события, которые нечасты в человеческих масштабах времени, могут иметь важные последствия в геологической истории. Дерек Эйджер отметил, что «геологи не отрицают униформизм в его истинном смысле, то есть интерпретацию прошлого посредством процессов, которые наблюдаются в настоящее время, пока мы помним, что периодическая катастрофа - это один из тех процессов. Эти периодические катастрофы отражают в стратиграфических данных больше, чем мы предполагали до сих пор ».

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 большей 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 . Настоящее может оказаться недостаточно длинным ключом для проникновения в глубокий замок прошлого. 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 ».

Текущий консенсус состоит в том, что история Земли - это медленный, постепенный процесс, перемежающийся случайными природными катастрофами, которые затронули Землю и ее жителей. 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 .

Социальные науки

Униформизм также применялся в исторической лингвистике , где он считается основополагающим принципом этой области. Лингвист Дональд Ринг дает следующее определение:

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 он должен был иметь такую ​​же общую структуру и организацию в прошлом, что и сегодня, и он, должно быть, изменился таким же образом, как и сегодня.

Смотрите также

Примечания

использованная литература

Интернет

внешние ссылки