James hutton
James Hutton FRSE (3 de junio OS1726 – 26 marzo de 1797) fue un geólogo, agricultor, fabricante de productos químicos, naturalista y médico escocés. Conocido a menudo como el padre de la geología moderna, desempeñó un papel clave en el establecimiento de la geología como una ciencia moderna.
Hutton propuso la idea de que la historia remota del mundo físico se puede inferir a partir de la evidencia en las rocas actuales. A través de su estudio de las características del paisaje y las costas de sus tierras bajas escocesas nativas, como Salisbury Crags o Siccar Point, desarrolló la teoría de que las características geológicas no pueden ser estáticas sino que experimentan una transformación continua durante períodos de tiempo indefinidamente largos. A partir de esto argumentó, de acuerdo con muchos otros primeros geólogos, que la Tierra no podía ser joven. Fue uno de los primeros defensores de lo que en la década de 1830 se conoció como uniformismo, la ciencia que explica las características de la corteza terrestre como el resultado de procesos naturales continuos a lo largo de una larga escala de tiempo geológico. Hutton también presentó una tesis para un "sistema de la Tierra habitable" propuesto como un mecanismo deísta diseñado para mantener el mundo eternamente adecuado para los humanos, un intento temprano de formular lo que hoy podría llamarse una especie de principio antrópico.
Se pueden encontrar algunas reflexiones similares a las de Hutton en publicaciones de sus contemporáneos, como el naturalista francés Georges-Louis Leclerc de Buffon, pero es principalmente el trabajo pionero de Hutton el que estableció el campo.
Primeros años y carrera
Hutton nació en Edimburgo el 3 de junio de O.S. 1726, como uno de los cinco hijos de Sarah Balfour y William Hutton, un comerciante que fue tesorero de la ciudad de Edimburgo. El padre de Hutton murió en 1729, cuando tenía tres años.
Se educó en la Escuela Secundaria de Edimburgo, donde estaba particularmente interesado en las matemáticas y la química, luego, cuando tenía 14 años, asistió a la Universidad de Edimburgo como 'estudiante de humanidad', estudiando los clásicos. Fue aprendiz del abogado George Chalmers WS cuando tenía 17 años, pero se interesó más en los experimentos químicos que en el trabajo legal. A la edad de 18 años, se convirtió en asistente médico y asistió a clases de medicina en la Universidad de Edimburgo. Después de tres años se dirigió a la Universidad de París para continuar sus estudios, obteniendo el título de Doctor en Medicina en la Universidad de Leiden en 1749 con una tesis sobre la circulación sanguínea.
Después de obtener su título, Hutton fue a Londres, luego, a mediados de 1750, regresó a Edimburgo y reanudó los experimentos químicos con un amigo cercano, James Davie. Su trabajo en la producción de sal amoniacal a partir del hollín los llevó a asociarse en una fábrica química rentable, fabricando la sal cristalina que se usaba para teñir, trabajar metales y como sales aromáticas y que solo estaba disponible de fuentes naturales y tenía que importarse de Egipto. Hutton poseía y alquilaba propiedades en Edimburgo, empleando un factor para administrar este negocio.
Agricultura y geología
Hutton heredó de su padre las granjas de Slighhouses en Berwickshire, una granja en las tierras bajas que pertenecía a la familia desde 1713, y la granja de la colina de Nether Monynut. A principios de la década de 1750 se mudó a Slighhouses y se dedicó a realizar mejoras, introduciendo prácticas agrícolas de otras partes de Gran Bretaña y experimentando con la cría de plantas y animales. Grabó sus ideas e innovaciones en un tratado inédito sobre Los elementos de la agricultura.
Esto desarrolló su interés por la meteorología y la geología. En una carta de 1753, escribió que se había “aficionado mucho al estudio de la superficie de la tierra, y miraba con ansiosa curiosidad cada hoyo, zanja o lecho de un río que caía en su camino”. Limpiar y drenar su granja brindó amplias oportunidades. El matemático John Playfair describió que Hutton notó que "una gran proporción de las rocas actuales están compuestas de materiales producidos por la destrucción de cuerpos, animales, vegetales y minerales, de formaciones más antiguas". Sus ideas teóricas comenzaron a tomar cuerpo en 1760. Mientras continuaban sus actividades agrícolas, en 1764 realizó un recorrido geológico por el norte de Escocia con George Maxwell-Clerk, antepasado del famoso James Clerk Maxwell.
Edimburgo y construcción de canales
En 1768, Hutton regresó a Edimburgo, alquiló sus granjas a arrendatarios, pero siguió interesándose en las mejoras agrícolas y la investigación, que incluía experimentos realizados en Slighhouses. Desarrolló un tinte rojo a partir de las raíces de la planta rubia.
Hizo construir una casa en 1770 en St John's Hill, Edimburgo, con vistas a Salisbury Crags. Más tarde se convirtió en el hogar de la familia Balfour y, en 1840, en el lugar de nacimiento del psiquiatra James Crichton-Browne. Hutton fue uno de los participantes más influyentes en la Ilustración escocesa y se unió a numerosas mentes de primera clase en las ciencias, incluido el matemático John Playfair, el filósofo David Hume y el economista Adam Smith. Hutton no ocupó ningún cargo en la Universidad de Edimburgo y comunicó sus hallazgos científicos a través de la Royal Society of Edinburgh. Fue particularmente amigo del médico y químico Joseph Black, y junto con Adam Smith fundaron el Oyster Club para reuniones semanales.
Entre 1767 y 1774, Hutton estuvo muy involucrado en la construcción del canal Forth and Clyde, haciendo pleno uso de su conocimiento geológico, tanto como accionista como miembro del comité de administración, y asistió a reuniones que incluían inspecciones prolongadas del sitio. de todas las obras. En este momento, figura como viviendo en Bernard Street en Leith. En 1777 publicó un folleto sobre Consideraciones sobre la naturaleza, la calidad y las distinciones del carbón y el culmo que ayudó con éxito a obtener la exención del impuesto especial sobre el transporte de carbón pequeño.
En 1783, fue cofundador de la Royal Society of Edinburgh.
Vida posterior y muerte
Desde 1791, Hutton sufrió un dolor extremo por piedras en la vejiga y abandonó el trabajo de campo para concentrarse en terminar sus libros. Una operación peligrosa y dolorosa no logró resolver su enfermedad. Murió en Edimburgo y fue enterrado en la bóveda de Andrew Balfour, frente a la bóveda de su amigo Joseph Black, en la sección suroeste ahora sellada de Greyfriars Kirkyard, comúnmente conocida como la prisión de Covenanter.
Hutton no se casó y no tuvo hijos legítimos. Alrededor de 1747 tuvo un hijo con la señorita Edington, y aunque le dio a su hijo James Smeaton Hutton asistencia financiera, tuvo poco que ver con el niño, quien se convirtió en empleado de correos en Londres.
Teoría de las formaciones rocosas
Hutton desarrolló varias hipótesis para explicar las formaciones rocosas que vio a su alrededor, pero según Playfair, "no tenía prisa por publicar su teoría; porque era de los que se deleitan mucho más con la contemplación de la verdad, que con la alabanza de haberla descubierto". Después de unos 25 años de trabajo, su Teoría de la Tierra; o una Investigación de las Leyes observables en la Composición, Disolución y Restauración de la Tierra en el Globo fue leída en las reuniones de la Sociedad Real de Edimburgo en dos partes, la primera por su amigo Joseph Black el 7 de marzo de 1785, y el segundo por sí mismo el 4 de abril de 1785. Posteriormente, Hutton leyó un resumen de su disertación Concerning the System of the Earth, its Duration and Stability en la reunión de la Sociedad el 4 de julio de 1785, que había impreso y distribuido. en privado. En él, esbozó su teoría de la siguiente manera;
Las partes sólidas de la tierra actual aparecen en general, que se han compuesto de las producciones del mar, y de otros materiales similares a los que se encuentran ahora en las costas. Por lo tanto, encontramos razones para concluir:
Primero, Que la tierra en la que descansamos no es simple y original, sino que es una composición, y había sido formada por la operación de segundas causas.
Segundo, Que antes de la tierra actual se había hecho, había subsistido un mundo compuesto de mar y tierra, en el que había mareas y corrientes, con tales operaciones en el fondo del mar como ahora tienen lugar. Y,Por último, Que mientras la tierra actual se formaba en el fondo del océano, la antigua tierra mantenía plantas y animales; al menos el mar estaba entonces habitado por animales, de manera similar como es en la actualidad.
Por lo tanto, somos llevados a la conclusión de que la mayor parte de nuestra tierra, si no todo hubiera sido producido por operaciones naturales a este globo; pero que para hacer de esta tierra un cuerpo permanente, resistiendo las operaciones de las aguas, se habían requerido dos cosas;
Primero, La consolidación de las masas formadas por colecciones de materiales sueltos o incoherentes;Segundo, La elevación de esas masas consolidadas desde el fondo del mar, el lugar donde fueron recogidas, a las estaciones en las que ahora permanecen por encima del nivel del océano.
Buscar pruebas
En el verano de 1785 en Glen Tilt y otros sitios en las montañas de Cairngorm en las Tierras Altas de Escocia, Hutton encontró esquistos metamórficos que penetraban granito, lo que indicaba que el granito se había fundido en ese momento. Este fue el primer viaje de campo geológico de Hutton y el duque de Atholl lo invitó a su pabellón de caza, Forest Lodge. Las exposiciones en el puente Dail-an-eas le demostraron que el granito se formó a partir del enfriamiento de la roca fundida en lugar de precipitarse del agua como creían otros en ese momento y, por lo tanto, el granito debe ser más joven que los esquistos. Hutton presentó su teoría de la tierra el 4 de marzo y el 7 de abril de 1785 en la Royal Society de Edimburgo.
Luego encontró una penetración similar de roca volcánica a través de roca sedimentaria en Edimburgo, en Salisbury Crags, junto a Arthur's Seat; esta área de Crags ahora se conoce como Hutton's Section. Encontró otros ejemplos en Galloway en 1786 y en la isla de Arran en 1787.
La existencia de discordancias angulares había sido notada por Nicolas Steno y por geólogos franceses, incluido Horace-Bénédict de Saussure, quienes las interpretaron en términos de neptunismo como "formaciones primarias". Hutton quería examinar tales formaciones él mismo para ver "marcas particulares" de la relación entre las capas de roca. En el viaje de 1787 a la Isla de Arran, encontró su primer ejemplo de la Discordancia de Hutton al norte de Newton Point, cerca de Lochranza, pero la vista limitada significaba que la condición de los estratos subyacentes no era lo suficientemente clara para él, y pensó incorrectamente que los estratos eran conformables a una profundidad por debajo del afloramiento expuesto.
Más tarde, en 1787, Hutton notó lo que ahora se conoce como Hutton o "Grande" Discordancia en Inchbonny, Jedburgh, en capas de roca sedimentaria. Como se muestra en las ilustraciones de la derecha, las capas de grauvaca en las capas inferiores de la cara del acantilado están inclinadas casi verticalmente, y sobre una capa intermedia de conglomerado yacen capas horizontales de Old Red Sandstone. Más tarde escribió sobre cómo "se regocijó de mi buena fortuna al tropezar con un objeto tan interesante en la historia natural de la tierra, y que había estado buscando en vano durante mucho tiempo". Ese año, encontró la misma secuencia en Teviotdale.
En la primavera de 1788, partió con John Playfair hacia la costa de Berwickshire y encontró más ejemplos de esta secuencia en los valles de Tour y Pease Burns, cerca de Cockburnspath. Luego hicieron un viaje en barco desde Dunglass Burn hacia el este a lo largo de la costa con el geólogo Sir James Hall de Dunglass. Encontraron la secuencia en el acantilado debajo de St. Helens, luego, justo al este, en Siccar Point, encontraron lo que Hutton llamó "una hermosa imagen de este cruce bañado por el mar". Playfair comentó más tarde sobre la experiencia: "la mente parecía marearse al mirar tan lejos en el abismo del tiempo". Continuando a lo largo de la costa, hicieron más descubrimientos, incluidas secciones de lechos verticales que mostraban fuertes marcas de ondas que dieron a Hutton "gran satisfacción" como confirmación de su suposición de que estas camas habían sido colocadas horizontalmente en el agua. También encontró conglomerado en altitudes que demostraban la extensión de la erosión de los estratos, y dijo de esto que "nunca debimos haber soñado con encontrarnos con lo que ahora percibimos".
Hutton razonó que debe haber habido innumerables ciclos, cada uno de los cuales implica la deposición en el lecho marino, el levantamiento con inclinación y erosión y luego bajo el mar nuevamente para que se depositen más capas. En la creencia de que esto se debía a las mismas fuerzas geológicas que operaron en el pasado como las fuerzas geológicas muy lentas que se ven operar en la actualidad, el espesor de las capas de roca expuestas implicaba para él enormes períodos de tiempo.
Publicación
Aunque Hutton hizo circular en privado una versión impresa del resumen de su Teoría (Concerning the System of the Earth, its Duration, and Stability) que leyó en una reunión de la Royal Society of Edinburgh el 4 de julio de 1785; el relato completo de su teoría tal como se leyó en las reuniones del 7 de marzo de 1785 y el 4 de abril de 1785 no apareció impreso hasta 1788. Se tituló Teoría de la Tierra; o una Investigación de las Leyes observables en la Composición, Disolución y Restauración de la Tierra sobre el Globo y apareció en Transactions of the Royal Society of Edinburgh, vol. I, Parte II, págs. 209–304, láminas I y II, publicadas en 1788. Presentó la opinión de que "de lo que realmente ha sido, tenemos datos para concluir con respecto a lo que sucederá a partir de entonces. " Esto reafirmó el concepto de la Ilustración escocesa que David Hume había presentado en 1777 como 'todas las inferencias de la experiencia suponen... que el futuro se parecerá al pasado', y Charles Lyell lo reformuló memorablemente en la década de 1830 como ' el presente es la clave del pasado". El artículo de 1788 de Hutton concluye; "El resultado, por lo tanto, de nuestra presente investigación es que no encontramos ningún vestigio de un comienzo, ni la perspectiva de un final." Su declaración de clausura, memorablemente redactada, ha sido celebrada durante mucho tiempo. (Fue citado en la canción de 1989 "No Control" del compositor y profesor Greg Graffin).
Después de las críticas, especialmente los argumentos de Richard Kirwan, quien pensaba que las ideas de Hutton eran ateas y no lógicas, Hutton publicó una versión de dos volúmenes de su teoría en 1795, que constaba de la versión de 1788 de su teoría (con ligeras adiciones) junto con una gran cantidad de material extraído de artículos más breves que Hutton ya tenía que entregar sobre diversos temas, como el origen del granito. Incluyó una revisión de teorías alternativas, como las de Thomas Burnet y Georges-Louis Leclerc, Comte de Buffon.
El conjunto se tituló Una investigación de los principios del conocimiento y del progreso de la razón, del sentido a la ciencia y la filosofía cuando se completó el tercer volumen en 1794. Sus 2.138 páginas llevaron a Playfair a comentar que "El gran tamaño del libro, y la oscuridad que justamente puede objetarse en muchas partes del mismo, probablemente han impedido que sea recibido como se merece.
Teorías opuestas
Sus nuevas teorías lo colocaron en oposición con las entonces populares teorías neptunistas de Abraham Gottlob Werner, que todas las rocas se habían precipitado de una sola inundación enorme. Hutton propuso que el interior de la Tierra estaba caliente, y que este calor fue el motor que impulsó la creación de nuevas rocas: la tierra fue erosionada por el aire y el agua y depositada en forma de capas en el mar; el calor luego consolidó el sedimento en piedra y lo elevó a nuevas tierras. Esta teoría se denominó "plutonista" en contraste con la teoría orientada a las inundaciones.
Además de combatir a los neptunistas, también aceptó el creciente consenso sobre el concepto de tiempo profundo para fines científicos. En lugar de aceptar que la Tierra no tenía más de unos pocos miles de años, sostuvo que la Tierra debe ser mucho más antigua, con una historia que se extiende indefinidamente hacia el pasado lejano. Su línea principal de argumentación era que los tremendos desplazamientos y cambios que estaba viendo no sucedieron en un corto período de tiempo por medio de una catástrofe, sino que los procesos que todavía están sucediendo en la Tierra en la actualidad los habían causado. Como estos procesos eran muy graduales, la Tierra necesitaba ser antigua para dar tiempo a los cambios. Las investigaciones contemporáneas habían demostrado que el registro geológico requería mucho tiempo, pero no se encontró una buena forma de asignar años reales durante más de un siglo (Rudwick, Bursting the Limits of Time). La idea de Hutton de ciclos infinitos con humanos presentes en todo momento es bastante diferente de la geología moderna, con un tiempo definido de formación y cambio de dirección a través del tiempo, pero su evidencia de apoyo para los efectos a largo plazo de los procesos geológicos fue valiosa en el desarrollo. de la geología histórica.
Aceptación de las teorías geológicas
Se ha afirmado que la prosa de Principles of Knowledge era tan oscura que también impedía la aceptación de las teorías geológicas de Hutton. Las reafirmaciones de sus ideas geológicas (aunque no de sus pensamientos sobre la evolución) por parte de John Playfair en 1802 y luego de Charles Lyell en la década de 1830 popularizaron el concepto de un ciclo que se repite infinitamente, aunque Lyell tendió a descartar los puntos de vista de Hutton por dar demasiado crédito. a cambios catastróficos.
Otras contribuciones
Meteorología
No fue simplemente a la tierra a lo que Hutton dirigió su atención. Durante mucho tiempo había estudiado los cambios de la atmósfera. El mismo volumen en el que apareció su Teoría de la Tierra contenía también una Teoría de la Lluvia. Sostenía que la cantidad de humedad que el aire puede retener en solución aumenta con la temperatura y, por lo tanto, que en la mezcla de dos masas de aire de diferentes temperaturas, una parte de la humedad debe condensarse y aparecer en forma visible. Investigó los datos disponibles sobre la lluvia y el clima en diferentes regiones del mundo y llegó a la conclusión de que la lluvia está regulada por la humedad del aire, por un lado, y la mezcla de diferentes corrientes de aire en la atmósfera superior, por el otro..
La tierra como entidad viviente
Hutton enseñó que los procesos biológicos y geológicos están interrelacionados. James Lovelock, quien desarrolló la hipótesis de Gaia en la década de 1970, cita a Hutton diciendo que la Tierra era un superorganismo y que su estudio adecuado debería ser la fisiología. Lovelock escribe que la visión de la Tierra de Hutton fue rechazada debido al intenso reduccionismo entre los científicos del siglo XIX.
Evolución
Hutton también abogó por el uniformismo para los seres vivos (la evolución, en cierto sentido) e incluso sugirió la selección natural como un posible mecanismo que los afecta:
- ...si un cuerpo organizado no está en la situación y las circunstancias mejor adaptadas a su sustento y propagación, entonces, al concebir una variedad indefinida entre los individuos de esa especie, debemos estar seguros de que, por un lado, aquellos que se alejan más de la mejor constitución adaptada, serán los más susceptibles de perecer, mientras que, por otro lado, aquellos cuerpos organizados, que más se acercan a la mejor constitución para las circunstancias actuales, se adaptarán mejor a su raza y continuar. – Investigación de los Principios del Conocimiento, volumen 2.
Hutton dio el ejemplo de que donde los perros sobreviven a través de la "velocidad de los pies y la rapidez de la vista... los más defectuosos con respecto a esas cualidades necesarias, serían los más propensos a perecer, y aquellos que los emplearon en mayor perfección... serían los que quedarían, para conservarse, y para continuar la raza". Igualmente, si un agudo sentido del olfato se volviera 'más necesario para el sustento del animal... el mismo principio [cambiaría] las cualidades del animal, y... produciría una raza de sabuesos bien perfumados, en lugar de los que apresan a su presa con rapidez". El mismo "principio de variación" influiría en "todas las especies de plantas, ya sea que crezcan en un bosque o en un prado". Llegó a sus ideas como resultado de experimentos en la reproducción de plantas y animales, algunos de los cuales describió en un manuscrito inédito, los Elementos de la agricultura. Distinguió entre la variación hereditaria como resultado de la reproducción y las variaciones no hereditarias causadas por diferencias ambientales como el suelo y el clima.
Aunque vio su "principio de variación" al explicar el desarrollo de variedades, Hutton rechazó la idea de que la evolución podría originar especies como una "fantasía romántica", según el paleoclimatólogo Paul Pearson. Influenciado por el deísmo, Hutton pensó que el mecanismo permitía a las especies formar variedades mejor adaptadas a condiciones particulares y proporcionaba evidencia de un diseño benévolo en la naturaleza. Los estudios de los cuadernos de apuntes de Charles Darwin han demostrado que Darwin llegó por separado a la idea de la selección natural que expuso en su libro de 1859 Sobre el origen de las especies, pero se ha especulado que algún recuerdo medio olvidado de su tiempo como estudiante en Edimburgo de las ideas de selección en la naturaleza establecidas por Hutton, y por William Charles Wells y Patrick Matthew, quienes habían estado asociados con la ciudad antes de publicar sus ideas sobre el tema a principios de el siglo 19.
Obras
- 1785. Resumen de una disertación leída en la Royal Society de Edimburgo, el 7 de marzo, y el 4 de abril, MDCCLXXXV, Relativa al Sistema de la Tierra, Su Duración y Estabilidad. Edimburgo. 30pp. en Oxford Digital Library.
- 1788.La teoría de la lluvia. Transacciones de la Royal Society of Edinburgh, vol. 1, Parte 2, págs. 41 a 86.
- 1788. Theory of the Earth; or an investigation of the laws observable in the composition, dissolution, and restoration of land upon the Globe. Transacciones de la Royal Society of Edinburgh, vol. 1, Parte 2, págs. 209 a 304. en Internet Archive.
- 1792. Disertación sobre diferentes temas en filosofía natural. Edimburgo & Londres: Strahan & Cadell. en Google Books
- 1794. Observaciones sobre granito. Transacciones de la Royal Society of Edinburgh, vol. 3, págs. 77 a 81.
- 1794. Una tesis sobre la filosofía de la luz, el calor y el fuego. Edimburgo: Cadell, Junior, Davies. en e-rara (ETH-Bibliothek)
- 1794. Una investigación de los principios del conocimiento y del progreso de la razón, desde el sentido hasta la ciencia y la filosofía. Edimburgo: Strahan & Cadell. at (VIRGO) University of Virginia Library)
- 1795. Teoría de la Tierra; con pruebas e ilustraciones. Edimburgo: Creech. 3 vols. at e-rara (ETH-Bibliothek)
- 1797. Elementos de la agricultura. manuscrito inédito.
- 1899. Teoría de la Tierra; con pruebas e ilustraciones, vol III, editado por Sir Archibald Geikie. Geological Society, Burlington House, Londres. en Internet Archive
Reconocimiento
- Una calle fue nombrada por Hutton en el complejo Kings Buildings (una serie de edificios científicos vinculados a la Universidad de Edimburgo) a principios del siglo XXI.
- La banda punk Bad Religion citó a James Hutton con "no vestige de un principio, ninguna perspectiva de un fin" en su canción "No Control".
- El Monte Hutton en la Sierra Nevada Mountain Range es nombrado por Hutton.