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DÉCOUVERTES SCIENTIFIQUES LES PLUS IMPORTANTES
Principes de base de la géologie. Histoire et essence de la découverte scientifique
Annuaire / Les découvertes scientifiques les plus importantes Le fait que la terre ait sa propre histoire est reconnu depuis des temps immémoriaux : les cosmogonies des hindous, égyptiens, juifs, grecs brossent des tableaux plus ou moins grandioses de la vie passée de notre planète. Elles contiennent déjà sous une forme fabuleuse deux théories de base, deux antithèses, qui se sont ensuite développées au fil des siècles, jusqu'à ce que l'une d'elles triomphe de sa rivale. L'idée principale de la cosmogonie indienne - l'alternance de périodes de destruction qui ont détruit la coquille terrestre et sa population, avec des périodes de paix et de création - exprimée dans les hymnes du Veda, est répétée dans les œuvres Cuvier, Elie de Beaumont, d'Orbigny et autres. Cependant, cette idée n'a pas seulement « survécu » ; il s'est développé et a grandi avec l'accumulation des connaissances géologiques. Les théories qui ont dominé la performance Lyell au domaine scientifique, ne représentent que des variations sur ce thème ancien. Mais l'idée opposée - l'idée d'un développement lent - est également ancienne. Ovide expose dans ses "Métamorphoses" les vues Pythagoras, empruntées par ces derniers, à leur tour aux sages indiens, sont les vues selon lesquelles rien ne disparaît et ne se crée dans le monde en général et sur Terre en particulier, mais tout change et se transforme en un processus continu de développement. L'histoire de la géologie est l'histoire des tentatives de mettre ces idées sous forme scientifique, c'est-à-dire de les relier à des phénomènes réels plutôt qu'à des phénomènes fictifs. Le brillant Léonard de Vinci n'a pas reconnu les cataclysmes qui poussent et détruisent les continents, élèvent les montagnes et détruisent la faune et la flore en un clin d'œil. L'activité lente mais implacable de l'eau, de l'atmosphère, du vent conduit, à terme, à la transformation de la surface terrestre. "Les côtes s'agrandissent, se déplacent dans la mer, les récifs et les caps sont détruits, les mers intérieures s'assèchent et se transforment en rivières." Des roches contenant des restes de plantes et d'animaux étaient autrefois déposées dans l'eau, dont l'activité, selon Léonard, doit être considérée comme le principal facteur géologique. Il rejette le déluge, qui aurait amené les coquillages au sommet des montagnes à une époque où la mer les couvrait de dix coudées, « comme dit celui qui l'a mesuré », et se moque d'« une autre secte d'ignorants », dans laquelle opinion ces coquilles ont été formées par l'action des étoiles. . Selon lui, le principe de l'uniformitarisme était assez scientifiquement formulé, à l'aide duquel l'édifice de la géologie moderne a été érigé beaucoup plus tard. Mais ces vues n'avaient et ne pouvaient avoir aucune influence sur les contemporains de Léonard. Toute cette longue période, couvrant près de trois siècles (XVI-XVIII), peut être appelée la période préparatoire de la géologie. Il a été prouvé que les matériaux qui composent la croûte terrestre ne sont pas mélangés dans le désordre, mais sont disposés en couches ou couches plus ou moins uniformes ; des fossiles accompagnent constamment les strates connues ; ces couches varient dans l'antiquité et peuvent être classées selon leur âge. De ces vérités on passa finalement aux théories géologiques générales. Au XVIIIe siècle, deux fois plus que le Neptunien et le Volcanique, ou les théories de Werner et Hutton, apparaissent. Werner, basé uniquement sur les caractéristiques minéralogiques, a donné une classification générale des roches, les divisant en primaires, transitionnelles et secondaires. A l'exception des primaires, toutes les autres roches - sans exclure les granites et les basaltes - ont été déposées les unes après les autres à partir de l'océan primordial, un liquide chaotique - la « tepaiiite » - qui contenait en solution toute l'épaisseur future de la croûte terrestre. Ils ont été déposés, bien sûr, sous forme de couches horizontales, mais au fil du temps, ils ont été perturbés, déformés, brisés, soulevés, retournés pour diverses raisons - principalement des ruptures dans les vides souterrains qui se sont formés entre différentes couches même lors de leur dépôt depuis le liquide chaotique primaire. Ainsi, la surface de la Terre prit sa configuration moderne avec ses irrégularités, ses mers et ses continents, ses montagnes et ses vallées. La théorie de Werner représente la première tentative de mettre sous forme scientifique l'ancienne idée de catastrophisme. Il trace une ligne nette entre le passé et le présent de notre planète. A son tour, l'uniformitarisme trouva son défenseur en la personne de l'Ecossais Hutton, dont la théorie était dite plutonique, ou volcanique, puisqu'il reconnaissait le feu souterrain comme l'une des figures géologiques les plus importantes. Les roches qui composent la croûte terrestre moderne n'ont pas été déposées à partir du fluide chaotique primaire et n'ont pas été déposées immédiatement, - a enseigné Hutton - elles représentent le résultat de nombreux processus successifs. Il y avait des continents qui ont été détruits par l'action des eaux ; les produits de cette destruction se déposèrent au fond des océans ; se relevèrent à nouveau sous forme de continents sous l'action du feu souterrain et furent à nouveau détruits et érodés... Les strates modernes de roches en couches - des plus anciennes aux plus récentes - ne sont pas du tout des sédiments primaires : ce sont toutes des dérivés, plus tard formations, résultats du gonflement et de la destruction répétés de la croûte terrestre. Les forces qui ont agi en même temps continuent d’agir maintenant, il n’y a aucune différence entre le passé et le présent ; dans l’histoire du monde, il n’y a ni début ni fin en vue ; le présent n’est qu’un instant dans le processus sans fin et homogène de développement de l’univers. Selon Hutton, les forces volcaniques ont joué un rôle important dans la formation de la croûte terrestre. Il prouva l'origine ardente du granite et suggéra que de nombreuses roches sédimentaires aqueuses étaient ensuite modifiées sous l'influence de la chaleur (les roches dites métamorphiques). Ce sont deux acquisitions importantes que la science doit au scientifique écossais. En théorie générale, son enseignement était peu supérieur à celui de Werner, même s'il partait d'un principe complètement opposé. L'idée principale de Hutton - l'unité des forces antérieures et actuelles de la nature - est tout à fait juste, mais, exprimée sous une forme aussi générale, elle n'explique pas les phénomènes qui se produisent dans la réalité. Les théories de Hutton et de Werner ont provoqué une guerre amère, longue et infructueuse entre les Neptunistes et les Vulcanistes, qui s'est terminée à la satisfaction générale après que les combattants les plus têtus des deux camps ont dû convenir que la croûte terrestre a traversé, pour ainsi dire, à la fois du feu et de l'eau, et qu'il est constitué de roches ardentes (granit, basalte, etc.), d'eau (grès, calcaires, etc.) et métamorphiques (schistes cristallins). De plus en plus, le besoin d'une théorie générale qui relierait les matériaux accumulés à un schéma universel, donnant en même temps une réponse aux questions privées, spécifiques et précises qui se posaient lors d'une connaissance plus approfondie des faits, se faisait de plus en plus sentir. . Cette théorie a été créée par le scientifique anglais Lyell. Charles Lyell (1797–1875) est né à Forfar, en Écosse, sur le domaine de son père, Kinnordy. Au cours de la quatrième année de sa vie, Lyell a appris à lire et la huitième, il est entré à l'école du Dr Davis à Ringwood. Au cours de sa neuvième année, il fut transféré à la Dr Radcliffe's School de Salisbury, une école à la mode où les fils d'hommes influents locaux apprenaient le latin. Après deux ans à la Radcliffe School, Lyell a été transféré à l'école du Dr Bally à Midhurst. Cette école était très différente des précédentes - elle n'avait pas un caractère aussi familial et convivial. Après avoir quitté l'école, Lyell entre à l'Université d'Oxford. Petit à petit, la géologie prend une place prédominante dans ses études. Il commença à entreprendre des voyages entiers à des fins géologiques. Ainsi, en 1817, il visita l’île de Staffa, où il examina la grotte de Fingal, célèbre parmi les esthètes pour les chants d’Ossian, parmi les géologues pour ses remarquables piliers de basalte, un phénomène géologique très curieux. L'année suivante, il voyage avec son père, sa mère et ses deux sœurs en France, en Suisse et en Italie. Cinq ou six ans après avoir terminé ses études à Oxford, Lyell fait constamment des voyages en Angleterre et sur le continent, ayant l'occasion de vérifier et de consolider par sa propre observation les informations glanées dans les livres. Lyell a beaucoup appris en communiquant personnellement avec les géologues les plus éminents d'Europe. Enfin, la visite de collections et de musées a été un bon complément au matériel glané dans les livres, sur le terrain et dans les conversations avec les scientifiques. En 1822, Lyell fit un voyage à Winchelsea, un lieu d'un grand intérêt géologique, car il put y observer une vaste étendue de terre, relativement récemment libérée du sous-marin. En 1823, il entreprit une excursion dans le Sussex et l'île de Wight, où il étudia les relations de certaines couches, restées jusque-là obscures. Lyell consacre l'année suivante à des excursions géologiques en Angleterre. Très vite, son article est paru dans l'un des magazines, dans lequel il expose son credo, l'idée principale de son futur travail. Mais Lyell n'avait pas encore mesuré toutes les difficultés du travail qui l'attendait et il pensait que son rôle se limiterait principalement à celui d'un compilateur. Il a décidé d'écrire un manuel de géologie, un manuel de compilation ordinaire, un bref résumé des matériaux accumulés en science, bien sûr, différemment éclairés que ceux des chercheurs précédents. Il s'est avéré, cependant, qu'il était impossible d'écrire une compilation, mais quelque chose de plus pouvait et devait être fait. En 1828, il entreprend avec son ami Murchison une longue excursion géologique en France, en Italie et en Sicile. L'objectif principal de cette expédition était la connaissance la plus proche des sédiments de l'ère tertiaire. Selon la théorie existante, il y avait un décalage entre le tertiaire et l'ère moderne, une rupture. "Le cours des événements a changé", l'ancien monde a péri, détruit par une catastrophe, et un nouveau a été érigé. Les premières excursions de Lyell lui ont fait douter de la validité de ces conclusions; maintenant il se hasarda à éprouver ses doutes en étudiant les gisements tertiaires de la France à la Sicile. Ses recherches ont complètement détruit les anciennes vues. Comparant les fossiles tertiaires aux modernes, il conclut qu'ils représentent un tout inséparable : les précipitations tertiaires, le climat, la population passent insensiblement dans les modernes. Rien ne plaide en faveur d'énormes catastrophes générales brisant la chaîne des phénomènes ; au contraire, tout indique un processus de développement lent, continu et uniforme. Il est clair quelle importance énorme ces conclusions avaient pour la théorie de l'uniformitarisme. Les catastrophistes perdaient leur principal soutien : l'existence d'une rupture nette entre le présent et le passé. Le premier volume des Principes de géologie de Lyell fut publié en 1830, le deuxième en 1832 et le troisième en 1833. Il est difficile de définir en quelques mots le sens de ce livre. Il ne rentre pas dans une formule courte, ne s'exprime pas en découvertes lumineuses. Tout son livre dans son ensemble représente une découverte. Dans le livre de Lyell, l'activité des forces modernes de la nature apparaît pour la première fois sous son vrai jour. Il a montré que, d'une part, le travail de ces agents "faibles" conduit en réalité à des résultats colossaux, se poursuivant indéfiniment, et, d'autre part, qu'il se poursuit réellement pendant un temps indéfini, se confondant imperceptiblement avec le passé. Les premier et deuxième volumes des Principes de base sont consacrés à l'étude des forces modernes. La théorie du métamorphisme, dont nous trouvons le germe chez Hutton, a été développée par Lyell et mise en relation avec son système général. Parmi les roches qui composent la croûte terrestre, les strates de schistes cristallins, qui présentent des signes de travail du feu (stratification cristalline) et de l'eau (stratification), jouent un rôle important. Selon la théorie de Lyell, « l'âge de toute formation métamorphique est double : il faut d'abord déterminer la période à laquelle elle est apparue sous forme de sédiment aqueux sous forme de limon, de sable, de marne ou de calcaire, puis déterminer le moment où elle a acquis une forme cristalline. " Selon cette définition, une même couche peut être très ancienne par rapport à l'époque de son dépôt et nouvelle par rapport à l'époque à laquelle elle a acquis un caractère métamorphique. " Et dans ce cas, il n’est pas nécessaire d’attribuer une énergie particulière aux forces précédemment actives, contrairement à l’ère calme actuelle. Depuis l'Antiquité, les roches sédimentaires ont changé et évoluent sous l'influence d'agents plutoniques de même intensité. Mais les sédiments anciens ont été exposés plus longtemps à ces agents et ont donc davantage changé. À première vue, ces changements importants semblent être le résultat de causes tout aussi fortes ; cependant, une étude détaillée n'y révèle que le résultat d'un grand nombre d'actions, les mêmes que celles actuelles. Enfin, Lyell n'a pas étudié de manière moins complète et approfondie la question du rôle des agents organiques dans l'histoire de la croûte terrestre. Il a détruit l'opinion précédente sur les ruptures dans l'histoire du monde organique - sur la destruction et l'émergence de faunes et de flores entières - prouvant (pour l'ère tertiaire) qu'avec une étude plus attentive, nous découvrons ici un développement graduel, en harmonie avec le développement progressif du monde organique. transformation du milieu inorganique. Le système de Lyell a marqué le début de la géologie en tant que science inductive rigoureuse. Sa méthode a été acceptée en raison de sa nécessité intérieure. La géologie physique, qu'il plaça sur un terrain solide, continua à se développer avec une rapidité étonnante. Plus les phénomènes modernes et approfondis étaient étudiés, plus l'histoire de la croûte terrestre était couverte, ce qui, bien sûr, a stimulé les chercheurs. En France et en Allemagne, les vieilles théories étaient encore maintenues ensemble plus ou moins artificiellement par l'influence des scientifiques universitaires, mais avec elles une nouvelle tendance se développait. Dans les années 50 et 60, la théorie de l'uniformitarisme s'est imposée partout. La géologie a parcouru un long chemin depuis la première édition des Principes de base. Mais une chose peut être dite : la science s'est précipitée sur la voie tracée par Lyell. Auteur : Samin D.K.
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