시작의 흔적도 없고, 끝의 전망도 없다.
James Hutton은 스코틀랜드의 지질학자, 실험적 농학자, 화학 제조업자, 박물학자이자 의사였다. 현대 지질학의 '아버지'라고 불리기도 하며, 그의 업적은 지질학을 현대 과학으로 확립하는 데 핵심적인 역할을 했다.
그의 고향인 스코틀랜드 저지대의 해안선과 경관의 특징을 합리적으로 연구함으로써 Hutton은 지질학적 특징이 정적이지 않으며 오랜 기간에 걸쳐 지속적인 변형을 겪는다는 이론을 발전시켰다. 그는 지구가 젊을 수 없다고 주장했으며, 그 먼 역사가 현재의 암석 증거에서 추론될 수 있다는 개념을 제시했다. 따라서 그는 나중에 균일론이라고 불리게 될 이론의 초기 지지자였으며, 이는 오랜 지질학적 시간 척도에 걸쳐 자연 과정을 통해 지구 지각의 특징을 설명하는 과학이다.
Hutton은 또한 세상을 인간에게 영원히 적합하게 유지하도록 설계된 신학적 메커니즘으로 보는 '거주 가능한 지구의 체계'에 관한 명제를 제시했으며, 이는 오늘날 인류중심 원리라고 불릴 수 있는 것의 초기 시도였다. 프랑스의 박물학자 Georges-Louis Leclerc de Buffon과 같은 당대의 다른 사람들도 그의 아이디어 중 일부를 고려했지만, 오늘날 우리의 깊은 시간에 대한 이해는 주로 Hutton의 지질학 분야의 선구적인 업적에서 비롯되었다.
초기 생애 및 경력
Hutton은 1726년 6월 3일 Edinburgh에서 Sarah Balfour와 Edinburgh 시 재무관이었던 상인 William Hutton의 5명 자녀 중 한 명으로 태어났다. Hutton의 아버지는 그가 3살일 때인 1729년에 사망했다.
그는 대부분의 Edinburgh 아이들처럼 Edinburgh High School에서 교육을 받았으며 특히 수학과 화학에 관심을 가졌고, 14세 때 "인문학 학생"으로 Edinburgh 대학교에 입학하여 고전을 공부했다. 17세에 변호사 George Chalmers WS에 견습생으로 들어갔지만 법률 업무보다 화학 실험에 더 관심을 가졌다. 18세에 의사 보조원이 되어 Edinburgh 대학교에서 의학 강의에 참석했다. 3년 후 Paris 대학교로 계속 공부하러 갔으며, 1749년 Leiden 대학교에서 혈액 순환에 관한 논문으로 의학 박사 학위를 취득했다.
학위를 취득한 후 Hutton은 런던으로 갔다가 1750년 중반에 Edinburgh로 돌아와 친한 친구 James Davie와 함께 화학 실험을 재개했다. 그들의 그을음에서 염화암모늄 생산에 대한 연구는 수익성 있는 화학 공장의 파트너십으로 이어졌으며, 이 공장은 염색, 금속 가공 및 냄새 맡는 용염으로 사용되었던 결정질 소금을 생산했는데, 이전에는 천연 원천에서만 이용 가능했으며 Egypt에서 수입해야 했다. Hutton은 Edinburgh의 부동산을 소유하고 임대했으며 이 사업을 관리하기 위해 대리인을 고용했다.
농업 및 지질학
Hutton은 아버지로부터 Berwickshire의 Slighhouses 농장(1713년부터 가족이 소유하고 있던 저지대 농장)과 언덕 농장인 Nether Monynut을 상속받았다. 1750년대 초반에 그는 Slighhouses로 이주했으며 개선 사업을 시작하여 영국의 다른 지역에서 농업 관행을 도입했으며 식물과 동물 사육 실험을 했다. 그는 자신의 아이디어와 혁신을 미발표 논문 'The Elements of Agriculture'에 기록했다.
이는 그의 기상학과 지질학에 대한 관심을 발전시켰다. 1753년 편지에서 그는 "지표면 연구에 매우 열중하게 되었으며, 자신의 길에 떨어지는 모든 구덩이나 도랑 또는 강의 침대를 궁금한 시선으로 보고 있었다"고 썼다. 자신의 농장을 정리하고 배수하는 것은 충분한 기회를 제공했다. 수학자 John Playfair는 Hutton이 "현재의 암석의 상당한 부분이 더 오래된 형성의 파괴로 인해 제공되는 물질로 구성되어 있다"는 것을 인식했다고 설명했다. 그의 이론적 아이디어는 1760년에 함께 모이기 시작했다. 농업 활동을 계속하면서 1764년에는 George Maxwell-Clerk(유명한 James Clerk Maxwell의 조상)과 함께 스코틀랜드 북부의 지질 탐사를 했다.
Edinburgh 및 운하 건설
1768년 Hutton은 Edinburgh로 돌아가 농장을 소작인에게 임차했지만 계속해서 Slighhouses에서 수행된 실험을 포함한 농장 개선 및 연구에 관심을 가졌다. 그는 madder 식물의 뿌리로 만든 붉은 염료를 개발했다.
그는 1770년에 Salisbury Crags를 내려다보는 Edinburgh의 St John's Hill에 집을 지었다. 이는 나중에 Balfour 가족의 집이 되었고, 1840년에는 정신과 의사 James Crichton-Browne의 출생지가 되었다. Hutton은 Scottish Enlightenment의 가장 영향력 있는 참가자 중 한 명이었으며, 수학자 John Playfair, 철학자 David Hume, 경제학자 Adam Smith를 포함한 수많은 1류 과학자들과 어울렸다. Hutton은 Edinburgh 대학교의 어떤 직책도 맡지 않았으며 Royal Society of Edinburgh를 통해 자신의 과학 결과를 발표했다. 그는 특히 의사이자 화학자인 Joseph Black과 친했으며, Adam Smith와 함께 주간 모임을 위해 Oyster Club을 설립했다.
1767년과 1774년 사이에 Hutton은 Forth and Clyde 운하 건설에 주주로서 그리고 관리 위원회의 위원으로서 자신의 지질학 지식을 충분히 활용하며 모든 작업의 광범위한 현지 조사를 포함한 회의에 참석했다. 이 시기에 그는 Leith의 Bernard Street에 거주하는 것으로 기록되었다. 1777년에 그는 'Considerations on the Nature, Quality and Distinctions of Coal and Culm'에 대한 팜플렛을 출판하여 소형 석탄 운송에 대한 소비세 구제를 성공적으로 획득하도록 도왔다.
1783년에 그는 Royal Society of Edinburgh의 공동 설립자였다.
말년 및 사망
1791년부터 Hutton은 방광 결석으로 인한 극심한 통증을 겪었으며 현장 작업을 포기하고 책 마무리에 집중했다. 위험하고 고통스러운 수술은 그의 질병을 해결하지 못했다. 그는 Edinburgh에서 사망했으며 Andrew Balfour의 저실에 묻혔으며, 친구 Joseph Black의 저실 맞은편에 있고 현재 봉인된 Greyfriars Kirkyard의 남서쪽 구간(일반적으로 Covenanter's Prison으로 알려짐)에 안장되었다.
Hutton은 결혼하지 않았으며 적법한 자녀가 없었다. 약 1747년경 그는 Miss Edington과의 사이에서 아들을 낳았으며, 그의 자녀 James Smeaton Hutton에게 재정적 지원을 제공했지만 런던의 우체국 직원이 된 소년과는 거의 접촉하지 않았다.
암석 형성 이론
Hutton은 자신의 주변에서 본 암석 형성을 설명하기 위해 여러 가설을 개발했지만, Playfair에 따르면 그는 "자신의 이론을 출판하는 데 서두르지 않았다. 왜냐하면 그는 진실의 고찰로부터 그것을 발견했다는 칭찬보다 훨씬 더 즐거워하는 사람 중 한 명이었기 때문이다". 약 25년의 작업 끝에 그의 'Theory of the Earth; or an Investigation of the Laws observable in the Composition, Dissolution, and Restoration of Land upon the Globe'은 Royal Society of Edinburgh의 회의에서 두 부분으로 읽혀졌으며, 첫 번째는 친구 Joseph Black이 1785년 3월 7일에, 두 번째는 1785년 4월 4일에 자신이 읽었다. Hutton은 이후 1785년 7월 4일 Society 회의에서 'Concerning the System of the Earth, its Duration and Stability'라는 논문의 요약본을 읽었으며, 이를 인쇄하여 개별적으로 배포했다. 그는 다음과 같이 자신의 이론을 설명했다:
현재 토지의 고체 부분은 일반적으로 바다의 산물과 현재 해변에서 발견되는 것과 유사한 다른 물질로 구성되어 있는 것으로 보인다. 따라서 우리는 다음과 같이 결론 지을 이유를 찾는다:
첫째, 우리가 쉬고 있는 토지는 단순하고 원래의 것이 아니라 구성이며 2차적 원인의 작동에 의해 형성되었다.
둘째, 현재의 토지가 만들어지기 전에 조류와 해류가 있는 바다와 육지로 구성된 세계가 존재했으며, 현재 발생하는 바다 밑바닥에서의 그러한 작동이 있었다. 그리고,마지막으로, 현재 토지가 대양의 밑바닥에서 형성되었을 때, 전 토지는 식물과 동물을 유지했다. 적어도 바다는 현재와 유사한 방식으로 동물에 의해 거주했다.
따라서 우리는 우리 토지의 대부분, 아니면 모든 것이 이 지구에 자연적인 작동에 의해 생산되었다는 결론에 이르게 된다. 그러나 이 토지를 수역의 작동에 저항하는 영구적인 물체로 만들기 위해 두 가지가 필요했다:
첫째, 느슨하거나 비결합 물질의 모음으로 형성된 대량의 고결화;둘째, 그 고결화된 대량을 바다 밑바닥(수집된 장소)에서 현재 대양 수준 위에 남아 있는 역할에 올리는 것.
증거 탐색
1785년 여름 스코틀랜드 Highlands의 Cairngorm 산맥의 Glen Tilt에서 Hutton은 화성암이 변성 편암을 관통하는 것을 발견했으며, 이는 화강암이 당시 용융 상태였음을 나타냈다. 이는 화강암이 다른 사람들이 믿었던 대로 물에서 침전되지 않고 용융된 암석의 냉각으로부터 형성되었으며 따라서 화강암이 편암보다 더 젊아야 함을 그에게 입증했다. Hutton은 1785년 3월 4일과 4월 7일 Royal Society of Edinburgh에서 자신의 지구 이론을 발표했다.
그는 계속해서 Edinburgh의 Salisbury Crags에서 분출암의 유사한 관통을 발견했으며, Arthur's Seat와 인접해 있다. Crags의 이 지역은 현재 Hutton's Section으로 알려져 있다. 그는 1786년 Galloway에서, 1787년 Arran 섬에서 다른 예를 발견했다.
각도형 부정합의 존재는 Nicolas Steno와 Horace-Bénédict de Saussure를 포함한 프랑스 지질학자들에 의해 주목되었으며, 그들은 이를 Neptunism의 관점에서 "1차 형성"으로 해석했다. Hutton은 암석층 사이의 관계의 "특정 흔적"을 보기 위해 직접 그러한 형성을 조사하고 싶었다. 1787년 Arran 섬 여행에서 그는 Lochranza 근처 Newton Point 북쪽에서 자신의 첫 번째 Hutton's Unconformity 예시를 발견했지만, 제한된 시야는 노출된 암석층 아래 기저층의 상태가 충분히 명확하지 않음을 의미했으며, 그는 잘못되게 암층이 노출된 암석층 아래의 깊이에서 부합된다고 생각했다.
1787년 말 Hutton은 Jedburgh의 Inchbonny에서 현재 Hutton 또는 "Great" Unconformity로 알려진 것을 언급했으며, 이는 퇴적암층에 있다. 오른쪽의 그림에서 보여진 것처럼, 절벽의 하층에 있는 greywacke층은 거의 수직으로 기울어져 있으며, 역암의 중간층 위에 Old Red Sandstone의 수평층이 있다. 그는 나중에 "내 좋은 운에 지구의 자연사에서 그렇게 흥미로운 대상을 우연히 발견했고, 그것을 오랫동안 헛되이 찾고 있었다"고 썼다. 그 해에 그는 Teviotdale에서 동일한 배열을 발견했다.
1788년 봄 그는 John Playfair와 함께 Berwickshire 해안으로 출발했으며 Cockburnspath 근처의 Tour와 Pease Burns 계곡에서 이 배열의 더 많은 예를 발견했다. 그런 다음 그들은 Dunglass Burn에서 지질학자 Sir James Hall of Dunglass와 함께 보트 여행을 해안을 따라 동쪽으로 갔다. 그들은 St. Helens 아래의 절벽에서 그 배열을 발견했으며, 그 바로 동쪽의 Siccar Point에서 Hutton이 "이 접합부의 아름다운 그림이 바다에 의해 드러났다"고 부르는 것을 발견했다. Playfair는 나중에 경험에 대해 "정신이 시간의 심연을 그렇게 멀리 바라볼 때 현기증이 나는 것 같았다"고 언급했다. 해안을 따라 계속하면서 그들은 강한 파문 흔적을 보여주는 수직 침대 구간을 포함한 추가 발견을 했으며, 이는 Hutton에게 "큰 만족"을 주었으며 이러한 침대가 물 속에서 수평으로 침전되었다는 그의 추측의 확인이었다. 그는 또한 암층의 침식 정도를 입증하는 고도에서 역암을 발견했으며, 이에 대해 "우리는 지금 인식한 것을 만나는 것을 꿈꾸지 않았을 것"이라고 말했다.
Hutton은 각각 해저에 퇴적, 경사를 동반한 융기 및 침식을 포함한 후 추가 층이 퇴적될 수 있도록 다시 수심의 무수한 순환이 있어야 한다고 추론했다. 과거에 현재에서 보이는 매우 느린 지질학적 힘과 동일한 지질학적 힘이 작동했다는 믿음 때문에, 노출된 암석층의 두께는 그에게 엄청난 시간을 암시했다.
출판
Hutton이 1785년 7월 4일 Royal Society of Edinburgh의 회의에서 읽은 'Theory Concerning the System of the Earth, its Duration, and Stability'의 요약본을 개별적으로 인쇄된 버전으로 배포했지만, 1785년 3월 7일과 4월 4일 회의에서 읽은 그의 이론의 전체 설명은 1788년
