, но не потому, что хотел стать доктором, а потому, что там он мог изучать химию. Затем он учился в Париже и Лейдене, где в сентябре 1749 г. получил степень доктора медицины, однако решил посвятить себя развитию доставшихся ему в наследство фермерских хозяйств, применяя передовые научные методы. Он путешествовал по Восточной Англии и Нидерландам, где изучал новейшие агрономические методы, после чего обосновался на одной из своих ферм и применял на практике то, что изучил в теории. Доставшаяся ему в наследство земля была каменистой и малопригодной для земледелия, и благодаря пытливому уму работа по ее мелиорации пробудила в нем интерес к геологии и метеорологии. Но благодаря своей увлеченности химией он стал больше чем просто богатым фермером, интересовавшимся геологией на любительском уровне.
Геттон вместе со своим другом и коллегой-химиком Джоном Дейви разработал метод получения нашатыря (хлорида аммония) из сажи. Этот химикат, который применялся во многих важных отраслях, в том числе в красильном и печатном деле (а также в качестве «нюхательной соли»), прежде был доступен только как встречающийся в природе минерал и стоил достаточно дорого, так как его везли с Ближнего Востока. Дейви усовершенствовал этот метод для применения в промышленном производстве, и они оба неплохо на нем заработали. В 1764 г. Геттон отправился в геологическую экспедицию по северу Шотландии вместе с Джорджем Максвеллом-Клерком, одним из прадедов Джеймса Клерка Максвелла, величайшего физика XIX столетия. В 1768 г., когда на его банковский счет стали поступать стабильные доходы от производства хлорида аммония, Геттон сдал ферму в аренду и переехал в Эдинбург, чтобы посвятить себя науке. Не прекращая интересоваться сельским хозяйством, к 42 годам Геттон оказался, по сути, полноценным ученым и ведущим деятелем шотландского Просвещения, подружившись с такими светилами науки, как Дэвид Юм, Адам Смит и Джозеф Блэк, и став (в 1793 г.) одним из основателей Эдинбургского королевского общества. Одним из его друзей был чуть менее видный математик Джон Плейфер (1748–1819), благодаря которому работы Геттона получили заслуженное признание.
Идеи Геттона о Земле были основаны на его личных наблюдениях за геологическими особенностями местности во время путешествий по Шотландии и другим местам (а также, разумеется, на информации из множества прочитанных им книг). Его самый волнующий вывод заключался в том, что не существует абсолютно никаких доказательств, что история Земли конечна, не говоря уже о том, что она ограничивается несколькими тысячами лет, как утверждали богословы. В 1788 г. он заявил, что «нет никаких следов начала и никакой перспективы конца» истории Земли. Другими словами, Земля всегда существовала примерно в том же состоянии, в котором она существует сегодня, и продолжит существовать в этом состоянии. Это утверждение было крайней формой учения, которое впоследствии получило название «униформизм», — идеи, что все особенности рельефа планеты в их нынешнем виде возникли в результате тех же естественных процессов, которые протекают в настоящем и продолжат без изменений протекать на протяжении неопределенного времени, а вовсе не в результате некой крупномасштабной катастрофы, которая потрясла Землю и породила все эти особенности разом.
По общепринятым меркам Геттон работал над своими идеями слишком долго, но он не спешил их обнародовать, потому что, как пишет Джон Плейфер, «он был одним из тех, кто наслаждается созерцанием истины гораздо больше, чем похвалой за ее открытие»{15}. Его «Теория Земли» была представлена Эдинбургскому королевскому обществу в двух частях в марте и апреле 1785 г. (незадолго до 59-летия автора) и издана в виде книги с изменениями и дополнениями в 1795 г. В книгу вошли материалы из других его научных статей и брошюр, и хорошим примером его образа мышления является фрагмент из диссертации «О системе Земли, ее возрасте и постоянстве» (Concerning the System of the Earth, its Duration and Stability), зачитанной им во время выступления перед Эдинбургским королевским обществом 4 июля 1785 г.:
Твердые участки современной суши, похоже, в целом были образованы из порождений моря и других материалов, подобных тем, что в наши дни находят на побережьях. Посему у нас есть причины заявить:
во-первых — что суша, на которой мы покоимся, не простая и изначальная, но что она составная и была образована под воздействием вторичных причин;
во-вторых — что до образования современной суши существовал мир, состоявший из моря и суши, где действовали приливы и течения, и на дне моря протекали такие же процессы, которые происходят сегодня;
и наконец — что, когда современная суша формировалась на дне океана, на бывшей тогда суше имелись растения и животные; по крайней мере в море обитали животные, как и в наши дни.
Следовательно, мы приходим к выводу, что большая часть нашей суши, если не вся она, была образована в результате процессов, естественных для всего земного шара; но для того, чтобы эта суша стала неизменной, противостоящей воздействию вод, требовались два условия:
во-первых — сплочение толщ, образованных посредством скоплений сыпучих или непрочных материалов;
во-вторых — подъем этих сплоченных толщ со дна моря, где они накапливались, до положения выше уровня моря, в каком положении они находятся и ныне[9].
Тут описана суша, которая постепенно разрушается эрозией, и образовывающийся материал опускается на морское дно, формируя осадочные слои, которые превращаются в горные породы под весом более верхних слоев, а потом поднимаются, чтобы в результате геологических процессов образовать новые участки суши, и все эти изменения повторяются снова и снова в бесконечном цикле. Этот цикл должен был быть бесконечным, чтобы соответствовать вере Геттона в то, что бог сотворил наш мир таким, чтобы он мог стать вечным домом для человека. Геттон также осознал, что осадконакопление — это только часть картины, когда обнаружил места, где гранитные слои определенным образом проникали в другие породы, указывая на то, что перед тем, как затвердеть, расправленный гранит затекал в зазоры. Но самые веские доказательства этих идей появились в ходе исследований Геттоном несогласного залегания пород, когда параллельные слои, которые изначально явно залегали горизонтально, были смещены в результате воздействия на них неких сил и располагались под углом, иногда почти вертикально. В некоторых вертикальных слоях просматривались следы ряби, что было явным признаком того, что они залегали под водой в горизонтальном положении. Геттон считал, что источником энергии, необходимой для смещения и деформации горных пород, было тепло, исходящее из недр Земли.
Модель Геттона противостояла более популярным в те времена представлениям о Великом потопе, после которого суша поднялась по мере отступления воды. Эта теория называлась «нептунизм». Теория Геттона, получившая название «плутонизм», поначалу не завоевала должного признания — отчасти потому, что она была изложена в книге объемом более 2000 страниц, написанной весьма путанным языком. Несмотря на сложность «Теории Земли», в ней содержатся некоторые ценные прозрения, демонстрирующие читателю масштабы мышления Геттона, который рассуждал не только о земной тверди, но и о жизни на планете. Убедитесь сами:
…если организованное тело не находится в положении и обстоятельствах, лучше всего приспособленных для его существования и размножения, то тогда, порождая бесконечное разнообразие среди представителей данного вида, мы должны быть уверены, что, с одной стороны, те из них, кто отклоняется от наилучшим образом приспособленного устройства, будут являться наиболее подверженными гибели, тогда как, с другой стороны, те организованные тела, которые наиболее приблизятся к наилучшему для данных обстоятельств устройству, будут лучше всего приспособлены для выживания, сохраняя себя и приумножая численность своей расы.
Важно отметить, что здесь он пишет не о происхождении видов, а о том, как разновидности существующих видов приспосабливаются к своей среде обитания. К этому пониманию Геттон пришел благодаря приобретенному на ферме опыту разведения растений и животных (искусственному отбору), однако он считал, что существование таких естественных механизмов было делом рук благонамеренного бога.
Геттон умер в 1797 г., но его идеи продолжил популяризировать его близкий друг Джон Плейфер. В 1802 г. он опубликовал свою книгу «Иллюстрации к геттоновской теории о Земле» (Illustrations of the Huttonian Theory of the Earth), которая отчасти являлась ответом на критику работ Геттона со стороны нептунистов. Она была написана гораздо более доступным языком, чем книга Геттона, и удостоилась внимания более широкой аудитории. Именно благодаря Плейферу идея униформизма впервые получила широкую известность, хотя человеку, который впоследствии подвел под нее прочный научный фундамент и подарил Чарльзу Дарвину заветный «дар времени», на момент публикации книги Плейфера не было еще и пяти лет.
К тому времени основы будущей геологической науки уже были заложены геодезистом и инженером-каналостроителем Уильямом Смитом, который родился в деревушке Черчилль в графстве Оксфордшир в 1769 г. В 1790-х гг. Смит работал в Сомерсетшире на компанию, занимавшуюся сооружением каналов для транспортировки угля, где в перечень его обязанностей входило инспектирование угольных шахт. Он заинтересовался тем, как в шахтах обнажались разные слои горных пород, и пришел к выводу не только о том, что эти слои расположены в определенном порядке, но и о том, что их можно различать по содержащимся в них окаменелостям. Очевидно, более древние породы залегают под более молодыми, но во время работ по прокладыванию каналов была выявлена не только эта закономерность, но и то, что толщи пород были расположены под определенным углом и что из-за эрозии в некоторых местах близко к поверхности залегали древние породы, а совсем неподалеку — молодые. В 1799 г. Смит составил геологическую карту окрестностей города Бат, а в течение следующих 15 лет расширял свои познания о геологии Англии и Уэльса, работая над собственными проектами и инспектируя строительные работы в составе различных комиссий. Плодом его трудов стала первая геологическая карта Британии (она включала и часть Шотландии), которая была опубликована в 1815 г. Она стала первой подробной геологической картой в мире, охватившей такую обширную территорию, и в итоге оказала большое влияние на развитие науки