作者：管学成,赵骥民
出版社：吉林科学技术出版社
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近代地学及奠基人：莱伊尔的故事试读：
序言
十一届全国人大副委员长、中国科学院前院长、两院院士放眼21世纪，科学技术将以无法想象的速度迅猛发展，知识经济将全面崛起，国际竞争与合作将出现前所未有的激烈和广泛局面。在严峻的挑战面前，中华民族靠什么屹立于世界民族之林？靠人才，靠德、智、体、能、美全面发展的一代新人。今天的中小学生届时将要肩负起民族强盛的历史使命。为此，我们的知识界、出版界都应责无旁贷地多为他们提供丰富的精神养料。现在，一套大型的向广大青少年传播世界科学技术史知识的科普读物《世界五千年科技故事丛书》出版面世了。
由中国科学院自然科学研究所、清华大学科技史暨古文献研究所、中国中医研究院医史文献研究所和温州师范学院、吉林省科普作家协会的同志们共同撰写的这套丛书，以世界五千年科学技术史为经，以各时代杰出的科技精英的科技创新活动作纬，勾画了世界科技发展的生动图景。作者着力于科学性与可读性相结合，思想性与趣味性相结合，历史性与时代性相结合，通过故事来讲述科学发现的真实历史条件和科学工作的艰苦性。本书中介绍了科学家们独立思考、敢于怀疑、勇于创新、百折不挠、求真务实的科学精神和他们在工作生活中宝贵的协作、友爱、宽容的人文精神。使青少年读者从科学家的故事中感受科学大师们的智慧、科学的思维方法和实验方法，受到有益的思想启迪。从有关人类重大科技活动的故事中，引起对人类社会发展重大问题的密切关注，全面地理解科学，树立正确的科学观，在知识经济时代理智地对待科学、对待社会、对待人生。阅读这套丛书是对课本的很好补充，是进行素质教育的理想读物。
读史使人明智。在历史的长河中，中华民族曾经创造了灿烂的科技文明，明代以前我国的科技一直处于世界领先地位，涌现出张衡、张仲景、祖冲之、僧一行、沈括、郭守敬、李时珍、徐光启、宋应星这样一批具有世界影响的科学家，而在近现代，中国具有世界级影响的科学家并不多，与我们这个有着13亿人口的泱泱大国并不相称，与世界先进科技水平相比较，在总体上我国的科技水平还存在着较大差距。当今世界各国都把科学技术视为推动社会发展的巨大动力，把培养科技创新人才当做提高创新能力的战略方针。我国也不失时机地确立了科技兴国战略，确立了全面实施素质教育，提高全民素质，培养适应21世纪需要的创新人才的战略决策。党的十六大又提出要形成全民学习、终身学习的学习型社会，形成比较完善的科技和文化创新体系。要全面建设小康社会，加快推进社会主义现代化建设，我们需要一代具有创新精神的人才，需要更多更伟大的科学家和工程技术人才。我真诚地希望这套丛书能激发青少年爱祖国、爱科学的热情，树立起献身科技事业的信念，努力拼搏，勇攀高峰，争当新世纪的优秀科技创新人才。
蜜月之旅
1832年7月12日，35岁的英国地质学家莱伊尔，（Charles Lyell，1797—1875）和23岁的诺尔妮女士结婚。他们的结婚仪式非常简朴，参加婚礼的亲友也不多，然而气氛却很热烈。新郎是地质学界大名鼎鼎的年轻科学家，才华超群，著作宏富，在他33岁时，出版了名著《地质学原理》；新娘是名门闺秀，端庄大方，美貌过人。
洞房花烛夜，莱伊尔和诺尔妮陶醉了。然而，此时此刻，也正是莱伊尔所著《地质学原理》第一册第二版出版，莱伊尔忙于撰写第二册和第三册书稿的时候。莱伊尔的写作欲望，远远大于新婚的喜悦，他没有更多的闲暇陪同夫人。诺尔妮感到孤独，她有些抱怨了。她不理解丈夫为什么这样忙，每日伏案疾书直到后半夜，有时竟通宵达旦。
有一天，夫人向莱伊尔问道：“撰写书稿遇到了什么困难？”“资料不够充实，有待补充。第二册和第三册必须相继出版。”“我能帮你做点什么事情吗？”
听到诺尔妮这句话，莱伊尔心里豁然一亮，决定动员夫人一同外出，利用蜜月旅行的机会，进行一项地质考察。莱伊尔向夫人表明了自己的心思，夫人欣然同意。由此可见这位伟大科学家强烈的事业心。
新郎查理士·莱伊尔，1797年9月14日生于英国苏格兰法佛夏区的金诺第镇。
在优越的家庭环境熏陶下，莱伊尔自幼好学，对博物学有着浓厚的兴趣。在父亲的影响下，喜欢捕捉蝴蝶等昆虫，采集动、植物标本，并把它们珍藏起来。他从小喜欢跟随父亲到大自然中去游玩，稍稍长大后就和小伙伴们去野外玩耍，到河滩上拾来晶莹剔透的水晶、玛瑙等小卵石，以及一些五光十色、绚丽斑斓、形状奇特的石头。他对自然界的许多奥秘产生了兴趣。为什么岩石是层层叠叠的，为什么岩层中含有植物和动物化石，这些现象在莱伊尔幼小的心灵深处，留下了不可磨灭的疑团。他想到，长大后一定要去揭开它们的奥秘。
莱伊尔8岁时开始学习作文，10岁学习拉丁文，13岁学习法文，17岁（1814）考入牛津大学，学习数学和古典文学，同时选修了当时著名科学家格尔登教授的昆虫学，著名地质学家贝克的地质学，并参加了地质小组的野外考察，采集矿物、岩石和化石标本等活动。他接受了从事地质学考察的基本技能训练，打下了从事地质学研究的基础。
在牛津大学学习期间，他在父亲的图书室里，看到了一本《地质学引论》，是当时著名地质学家贝克威尔的著作，他如饥似渴地读了起来，从此便开始系统地学习地质学。书中描述的地壳运动、矿物岩石、古生物化石等，引起他浓厚的兴趣。莱伊尔非常喜欢这本书。此书对其地质思想的形成与发展影响深远。
1818年，莱伊尔随父母去法国、瑞士和意大利旅游。他们穿越了欧洲最高大的阿尔卑斯山，沿途看到组成山脉的地层、岩层弯弯曲曲的形态以及古生物化石，考察了峡谷、瀑布、泥石流和冰川等地质现象，采集了岩石、矿物和化石标本。到法国巴黎时，还参观了居维叶的化石标本陈列室。这里有各地的化石标本，分门别类，相当丰富。这对莱伊尔来说，不仅大开眼界，增长了古生物知识，而且也深受居维叶地质思想的感染。
1819年，莱伊尔从牛津大学毕业，取得学士学位。后来从事地质科学研究，做出了卓越贡献，享有崇高的声誉。在1822年，他当选为伦敦地质学会的秘书。当他做新郎时，已是该学会的主席，在英国的科学界已经有了显赫的地位。
但莱伊尔不图虚名，决心乘蜜月之旅，广泛收集资料，充实自己的学识。新婚后的第二周，他便携夫人开始了蜜月旅行。两个人渡过英吉利海峡，再乘车到达科隆，沿莱茵河上行。
莱茵河是德国的第一大河，发源于瑞士东北部的阿尔卑斯山，经德国到荷兰的鹿特丹附近，注入北海。莱伊尔小时候曾随父母沿莱茵河旅游过，对这里的山川景色，有着良好的印象。莱茵河由南向北，贯穿了德国境内的高山、丘陵和平原三大地带，全长855千米。早在公元前，古日尔曼人就在河流沿岸繁衍生息，辛勤耕耘，创建了科隆、美因兹和曼海姆等德国最古老的城市。莱茵河水量充足，河运发达，是德国重要的水上运输线，南上瑞士，北下荷兰，是两国间联系的纽带。
莱伊尔和夫人在科隆乘船逆水向上，主要途经莱茵河的中上游地段。看到两岸丘陵与平原交替，山峦此起彼伏。茂盛的庄稼长满田野，树木郁郁葱葱，漫布山坡。中世纪的古城堡不时点缀其间。这些美景，使莱伊尔夫妇心旷神怡。但莱伊尔并未陶醉在这美丽的景色里，为了查清某个地段的景观，他不得不约夫人下船，住上几天，甚至再乘车返程观看一番。在美因兹，他约夫人一同看看这里的河道为什么变宽了。
他们看到，美因河注入莱茵河，河水改为东西流淌，河西变宽达900米。两岸多为疏松的沉积土壤，与其他河岸的岩石峭壁不同。沿河道看了这些情况后，莱伊尔想听听夫人对于河道变宽的解释。
聪明的夫人直言道：“由于支流的汇入，水量加大，使河面加宽了”。
莱伊尔听后，微笑着说：“咱们经过的河段，也有几处支流注入，河道并未增宽，又是为什么呢？”
夫人也微笑着对莱伊尔说：“这就请夫君指教吧！”
莱伊尔说：“一般说来，由于支流的注入，要增加主河道的水量。但这较大水量的排泄，有两种方式。一种是增加主河道水的流速。由于两河汇合后，流水所要克服的阻力，由汇合前的两河道的4个岸边，减少为两个，阻力减小，而流速加快，把河床挖掘得更深了。还有一种方式，就是加大河面宽度，这要靠水流的向岸挖掘，或叫侧向侵蚀。在美因兹，支流注入后，主河道由南北向转为东西向，而加大了向岸挖掘，恰好这里两岸又不坚硬，河道就被冲蚀得更宽了。”
从美因兹，莱伊尔夫妇继续乘船上行，经曼海姆到达瑞士。一路的酷暑炎热，驱使他们到向往已久的高山冰川去纳凉。
在向导的引导下，8月中旬，莱伊尔夫妇骑马，沿河谷艰辛跋涉，来到瑞士的维墟河冰川终点。乍一到这里，他们感到凉爽极了。偶尔一股凉风沿冰川谷吹来，更使他们浑身冰凉。莱伊尔让夫人在一块长圆形光滑的石头上坐下来休息，自己则忙着到附近各处做地理考察。
从这里远眺阿尔卑斯群山之巅的阿勒枢大冰川，皑皑白雪冰盖，在阳光下晶莹耀目。大冰川向下伸展出多个冰舌，维墟河冰川就是其中一个冰舌延续下来的河谷冰川。莱伊尔的脚下是冰碛浅滩，满地是沙石、砾石，大小不一，混杂在一起。在这个冰川末端的冰块中，他还看到各种带棱角的石块。脚下的石块，也是冰川融化后停积下来的。他注意观察这些角砾，表面上有很多深浅不一的划痕。这是运动的遗迹，表明冰川是沿冰川谷向下移动的。他找了好一会儿，也没有发现生物遗体。
莱伊尔回到夫人身边，向夫人问道：“你坐的这块石头有什么特点？”
夫人抚摸着石头，微笑着说：“这块石头上有些小坑，还挺光滑的，坐着挺舒服的呢！”
莱伊尔也微笑着说：“是的，我是特地找到这块石头，让你开眼界的。瑞士人称这样的石头为‘羊背石’。它光滑的表面，是被冰川的前端刨削磨光的，表面的坑槽呈平行分布，大都向下游方向变深，是冰川向下移动刻画的痕迹。”
再沿冰川谷向上看，阿勒枢冰川高高在上，而且再向前更不好走。这时太阳已经西斜，莱伊尔只得偕夫人，随向导骑马下山投宿了。
当莱伊尔夫妇来到意大利北部的桑菲列坡温泉时，已是9月了。他俩在一个邻近公路的温泉小镇住下，洗洗温泉澡，解除旅途的劳累，轻松愉快地考察一下这里的温泉。
他们住房的一端就是洗澡间。进入浴室，见洁白的浴盆和精致的浴具，光洁雅致，打开开关，温热的泉水流进浴盆，屋子里立刻蒸气弥漫，还有一股硫黄味，使人感到有点刺鼻。
热情好客的旅店老板告诉说，今天是周末，镇上的音乐堂有音乐会，欢迎贵客光临。
莱伊尔喜欢听音乐，他的夫人更是音乐迷，还弹得一手好钢琴，遇此机会，当然不肯错过，于是欣然前往。音乐堂的主人，将莱伊尔夫妇让到最好的座位上。两人在异国他乡，听了古典音乐名曲及意大利民族乐曲的演奏。这一夜他们沉浸在优美的乐曲中，感到古典名曲激荡着人的心灵，热情洋溢的民族乐曲又向他们发出欢迎、祝福之音。这是在蜜月之旅中，度过的一个最美好的夜晚。
第二天，莱伊尔夫妇到住地周围看看。见到这里有3个温泉，从小山侧边的岩石里流出来，先注入一个修好的池塘里。这里有建在室内的两个池塘，交替使用。因为泉水里含有较多的盐分（硫酸钙、碳酸钙等），所以把泉水先注入一个池塘里，让盐分沉淀出来，然后再将泉水用管子引到浴室。
莱伊尔还注意到，有的管子不经过池塘，直接通到一些小房子的屋顶上，泉水从屋顶上洒落下来，水花飞溅，形成喷雾，落到一些放置好的装饰品模型里，40—50天后，就沉淀成如大理石一样的坚实物质，铸成美丽的内模，取下来可做装饰品。
在池塘旁边，莱伊尔向管理人员了解泉水的流量，但两位管理员提供的数据不一样。于是他亲自对每个温泉的水流量进行检测计算，得到了可靠的数据。他分析认为，泉水的多少，与大气降水对泉水的补给有关。雨季的流量比旱季要大得多。
对这个问题有了明确的结论时，他感到无比高兴。但当他回过头来，看到在一旁静候的夫人时，心里又有些不安。于是对夫人说道：“这一路上，我自己多半是忙于观察、思考、分析了，慢待了夫人，那里称得上是蜜月旅行呢？”
一直深情地注视着他的夫人，连忙说：“可别这么说，从我决定做你的妻子起，我就决心以你的快乐为快乐，以你的忧愁为忧愁，与你心心相印，完全像一个人一样。我们的蜜月旅行，不仅是人世间最甜蜜的，而且也是丰富多彩的。”
莱伊尔夫妇的蜜月之旅结束了，他们满载着丰富的收获返回故里。
踏上地学之路
1817年暑期，莱伊尔回到家乡苏格兰金诺第镇。他告诉父母，这学期在牛津大学，不仅学习法律，而且还听了生物、地学的课程，都取得了好成绩。老莱伊尔听了非常高兴，称赞他为弟弟、妹妹们做出了榜样。当他听到儿子假期中还要到爱丁堡，去旁听审理民事案件时，既高兴又遗憾地说：“本想全家人多团聚几天的，现在看来得等以后了。你去吧，青年人学习第一。别忘了，去看看叔叔，代我向他问好。”
妈妈望着他有些消瘦的面容，无限疼爱地说道：“看儿子瘦了这么多，应该在家多住几天，妈给你做你最爱吃的比萨饼，补充营养。这么快就走，真叫妈放心不下。这样吧，你到爱丁堡住叔叔家，我给你婶婶写封信，请她照顾你。”
莱伊尔对妈妈说：“到爱丁堡，我就住叔叔家，婶婶会像妈妈一样疼爱我的。你们就放心吧！”
第四天，莱伊尔即赶赴爱丁堡。
爱丁堡位于苏格兰东南部的福思河口，濒临深水良港福思湾，隔北海与欧洲大陆相望，历来为苏格兰对外联系的主要口岸，是苏格兰的首府。城区建在一片丘陵地带，雄踞市中心火山丘上的古城堡，威武壮观。从这里有市区主要干道通向王宫，案件的审理就在苏格兰高等民事法院中进行。
苏格兰高等民事法院分为外院和内院，内院有两个审判庭，受理来自外院和各郡法院的上诉案件。各郡的法院，则由郡首主持。当时苏格兰的基层法院，政、法合一，权势显赫。难怪不少富豪乡绅，总想叫儿孙去学习法律。
聪明的莱伊尔很理解父亲的心思。他回想起，进大学开始学的是古典文学和数学，两年后改学法律。但这一年来的学习并不尽如人意。
和莱伊尔一起学习法律的同学，有一位衣冠楚楚的克鲁斯。从一起听课开始，克鲁斯就很热情。从介绍书籍法典到讲课老师的履历，以及伦敦近年民事案件的审理情况，他是个百事通，天底下没有他不知道的事情。但就是这个人，当他与莱伊尔熟悉之后，一次却贴近莱伊尔的耳边说：“学习法律，就是学会捉弄人。遇到对你不利的法律条文，就设法变通；如果遇有不利的旁证，要绝对耐心，不惜厚颜无耻地去诱导，让他说出对你有利的证词，这些够你学一辈子的。”
这些话，使质朴的莱伊尔对克鲁斯以及他们所学习的法律，感到困惑不解。
在一次民事案件审判后，多数人认为宣判是公正的。莱伊尔的好朋友贝姆也认为“铁证如山，判处有据”。
克鲁斯却说：“我从来不相信什么铁证如山，哪有不可推倒的证据？拜倒在证据面前，岂不是无能的表现？”
这话使大家很惊讶。
贝姆摇了摇头说：“真是少有的奇谈怪论。”
克鲁斯气急败坏地说：“你才听了几次法学课，懂得什么，乡巴佬！”
莱伊尔正想要上前劝解，贝姆反倒很冷静，只说了一句：“那么，期终见。”挽起莱伊尔的手臂就走了。
与克鲁斯不同，贝姆衣着朴素，言语不多。莱伊尔初次遇到他，是在去年秋季开学的第二天。当时老莱伊尔送儿子来到牛津大学。父子二人到爱许莫林博物馆（Ashmoleam Museum）参观。这里陈列着大量的岩石、矿物和古生物化石标本。贝姆正在里面整理标本，见一老一少进来，便上前问候，对两位有问必答，并主动介绍有些标本的产地及其意义。
当老莱伊尔得知他是地学系二年级学生时，不禁称赞他是好学生，学了两年就懂得这么多了。还要儿子向他学习，这是老莱伊尔的肺腑之言。但是，他没料到这句嘱咐的话，竟成为莱伊尔以后转入地学的媒介。莱伊尔深信，老爸的眼光是不会错的。此后，两人每逢见面都畅谈学习体会，并相互选修对方的课程，在一起交流的机会就更多了。
1810年的西欧，法国才完成拿破仑法典（民法、刑法、商法、民事诉讼法和刑事诉讼法）的制定，英国的法典尚在形成之中。在英国，法学的教学不如地学、生物学完善但丰富多彩。不久，莱伊尔就把学习的重点，转移到地学、生物学了。他和贝姆一起听教授讲课，又一起复习、钻研，到学期末，两人所修的各门课，都取得了优异成绩。
有一次，他俩遇到克鲁斯，克鲁斯说：“这次是叫你俩丢在后边了，可是两位生活得可不如本人轻松。我奇怪，你们学那么多地学科干啥？难道准备去裁决‘水与火’之争吗？”
在爱丁堡的古城堡山下，地学界“水与火”之争，辩论十分激烈。莱伊尔从来不想高高在上，裁决哪方的胜负，而是要参加到争论中去。他注重实地考察，取得第一手资料。正当他聚精会神地观看地质现象的时候，忽然听到喊声：“好哇！莱伊尔，你在这儿！”
他转身一看，原来是贝姆和几位地学系同学，以及一位大家敬重的地学专业老师，他们风尘仆仆，正向他走来。
贝姆的同学是由老师带领来苏格兰作地质旅行的。当他们得知莱伊尔到爱丁堡的来意时，都劝他不要错过认识这一带地质情况的好机会，一起去作地质旅行。贝姆还答应，回来后与他一起去听案件的审理。
莱伊尔愉快地答应了。当晚他到爱丁堡的叔叔家，说明了这个情况，次日就去参加地质旅行了。从此，莱伊尔踏上了地学之路。
走向成熟
莱伊尔自幼喜爱大自然，喜欢到野外去观看植物、动物，以及各种自然景物。对于昆虫和五光十色的岩石矿物有着特别的兴趣。他小时候跟父亲游山玩水、捉昆虫，长大以后和同学们外出旅游时，都十分注意地理观察。当他学习地质学以后，更是有意识地到山上、河边、海边去观察大自然的变迁。
他年轻的时候，就到过英格兰南部萨塞克斯郡、怀特岛，到过苏格兰的湖区，也到过法国、德国和瑞士；考察过阿尔卑斯山脉和大西洋的海岸。他把所观察的结果写成论文。他是从现在的地质变迁中去体察过去的地质作用，用他自己的话说，叫做：现在是了解过去的一把钥匙。后人把他的这种研究方法称为“谈今论古”。
1823年，莱伊尔曾多次观察、研究河流的地质作用。特别是在自己的家乡，他站在奔流的河边，目睹河流对于两岸岩石的冲刷，又把冲刷下来的岩石碎块、泥沙冲走，而在水流缓慢的地方又沉积下来的现象。他意识到，大地在缓慢地变化着，随着时间的推移，原来是河道的地方，将来可能会变成陆地；原来是陆地，将来可能会变成河道。这样他根据自己收集的资料，撰写了一篇论文《佛法尔郡的河流地质作用》，在伦敦地质学会上宣读这篇论文时，受到了广泛的称赞。大家认为，这篇论文是他在野外仔细和深入观察的成果，显示了他的地质研究才华。莱伊尔的这篇早期著作，充满了“水成论”的观点。
早在1821年，莱伊尔就非常推崇当时的地质权威詹姆逊教授。当他得知詹姆逊教授在爱丁堡讲授地质学的消息时，他毅然决定去爱丁堡听他的讲课。而詹姆逊是水成派创始人魏尔纳的得意弟子。詹姆逊1804年在苏格兰大学担任自然历史教授，1808年在爱丁堡创立了魏尔纳自然历史学会，公推魏尔纳为名誉会长，该会的宗旨就是宣传“水成论”的观点。莱伊尔当初地质思想的形成与发展，受詹姆逊的影响很大。
为了获取各类地质资料，掌握野外考察的基本知识，莱伊尔于1822年回到家乡——文其尔海地区，专门考察海水进退现象，从而验证这个地区的海陆变迁和地层变化。在这个地区，他看到海水已漫到悬崖岸边。据当地居民说，原先岸边的黄色沙滩，后来被海水淹没了，海湾里的水面扩大了。但是这种海进现象是缓慢进行的，远非一次所能看清楚，最好是在数年或数十年内不断观察，才能看得出来。
1823年，莱伊尔参加了导师巴克兰教授领导的地质小组，到英格兰南部萨塞克斯郡和怀特岛进行地质考察，研究那里的白垩纪（距今约1.37亿年的地层）的地质界限。
1824年，又跟随巴克兰教授到苏格兰湖区进行选题考察，对湖区的形成，以及该区地层、地貌、地质演变做了详细观察和描述。同年，莱伊尔还有幸陪同法国地质学创始人普利沃斯特，到英格兰和苏格兰进行地质考察，对那里的地层、构造、地貌、岩石、矿产等，进行全面的考察和研究。他在同两位教授一起工作的日子里，学到了许多地质知识和工作方法，这对于莱伊尔以后的成长起到了极其有益的作用。
莱伊尔于1825年发表了关于脉岩侵入沉积岩的论文，这是他在野外考察中，根据亲自搜集到的第一手资料撰写而成的。莱伊尔在野外清楚地看到，岩浆冷却结晶形成的岩脉，穿插在层层叠置的沉积岩的裂隙中，与岩脉接触的沉积岩有被岩浆烧烤的现象。由此，莱伊尔确认，沉积岩是水成的，而岩脉则是火成的，从而他抛弃了水成论的一些偏激观点。
1827年，当莱伊尔读到施克罗柏写的《法国中部地质》一书时，看到书中把许多地质现象分别归因于自然界中水或火的作用，基本上排除了宗教迷信、愚昧无知的陈旧观念，引起他内心的共鸣，觉得说出了他想说而未说出来的话。
在1828—1829年间，莱伊尔的学术水平大大提高了，学术活动也大为增多，学术思想也比较活跃。他越来越敬重“火成论”的创始人郝屯了，他认为郝屯的“火成论”，对于许多地质现象的解释，特别是火山活动、火山作用和火成岩的生成都是正确的。同时，他还接受了拉马克的进化论思想，拉马克是法国著名的生物学家，公认的特种变异论的创始人，著有《法国植物志》、《动物哲学》及《无脊椎动物》等。这些著作已成为世界名著。
在此期间，莱伊尔同苏格兰地质学家莫奇逊合作发表了一篇论文，题目是《以法国中部火山岩说明河谷的冲蚀现象》，文中论述了水成作用和火成作用的地质效应，明确提出了自然变化的渐进作用。文章发表后，受到了“水成论”拥护者，他的老师巴克兰教授的反对和指责，也遭到了水成派的其他权威地质学家的攻击，这对初出茅庐的莱伊尔来说，是一次沉重的打击。但面对这一切，他丝毫不动摇，耐心说服持不同意见的人，获得不少人的理解。
1828年后，莱伊尔曾多次去巴黎访问，在那里，他结识了许多著名的自然科学家。例如“灾变论”创始人居维叶、巴黎自然历史博物馆矿物学教授布朗尼亚尔、法国地质学创始人普利沃斯特等。同他们一起探讨当代的地学、生物学理论，相互交流观点，研究地质成因、变化，广泛学习和听取了各个学派的基本思想和论点，使他受益匪浅，对他的地质渐进论思想的形成，有很大的启迪作用。例如，莱伊尔本来是反对拉马克的特种可变理论的，曾认为地球上的生物长期以来没有什么重要的变化，这在他早先出版的《地质学原理》中有所反映。当他读了拉马克的《动物哲学》一书，并与拉马克交谈后，才开始接受了拉马克的理论。后来又进一步接受了达·尔文的自然选择学说和物种起源理论，终于纠正了自己的错误观点。
莱伊尔从这些讨论中，更加明确地认识到：火山作用在近代地质史上起了巨大的作用，并且在地球演化的古代地质史中，起着更为巨大的作用。认识到火成岩是呈线状分布的；火山与地壳上的断裂是分不开的。
经过同科学界许多著名科学家的交往，莱伊尔深刻认识到，“水成论”和新兴的“突变论”，与宗教界的上帝的“神创论”是一脉相承的。他抛弃了错误观点，接受了郝屯等科学家的正确观点，开始确定自己的地质渐进理论。他明确提出：说明过去的地质现象，应在现在的自然现象中寻找依据，过去和现在的地质作用是同一的。这就是后来为人们所称道的莱伊尔的现实主义原则。
1828—1829年间，莱伊尔制订了编写《地质学原理》的计划，为了充实和丰富地质渐进理论，他又到法国的奥沃尼，意大利的那不勒斯和西西里岛进行考察，并取得了大量的地质资料。他更加明确地认识到，改变地球面貌的力量是地球内部的力量和地球外部的力量，例如火山、地震、风力、河流、海洋的力量。这样一来，莱伊尔地质渐进论的基础更加充实了。
1830年他出版了《地质学原理》第一卷，以后，他经常到各地考察，相继出版了其他几卷著作。该书的出版，标志着莱伊尔在地质学术研究上的成熟，莱伊尔也因此而闻名于世。
“将今论古”
人们称天文学、地学、生物学、数学、物理学和化学为自然科学的六大基础学科。然而地学（包括地理学和地质学）比其他五大学科发展都要晚一些，它长期被禁锢在教会的势力之下。这是由于地球是人类诞生的摇篮，而在教会看来，人类又是神创造的生命，因此，地球上发生的一切现象只能用神（上帝）来控制和解释。长期以来，教会的强大势力影响了地球科学的发展。
18世纪英国工业革命以后，欧洲各国相继进入资本主义时期，自然科学也随着工业的迅速发展而发展。近代地质学理论在同神创论的激烈论战中，从萌芽到建立定律、原则、方法和指导思想，并不断地丰富和完善。当时有一批地质学家为地学发展奠定了良好的基础。例如法国的古生物学家拉马克，提出了生物进化的理论；英国的地质学家威廉·史密斯创建了“化石层序定律”；法国的古脊椎动物学创始人居维叶提出了“器官相关定律”；英国的古生物学家查理斯·达·尔文在《物种起源》一书中提出进化论并做了系统论述，对古生物学作出了重大贡献。
本书的主人公莱伊尔，他在地质学上的贡献，除建立了地质渐进理论外，在地学工作方法上还提出了“将今论古”的办法，这种方法一直沿用到今天，是一种行之有效的工作方法和指导思想。
地球历史十分久远，地球从诞生之日起，至今已有46亿年。46亿年的风风雨雨，沧海桑田，使地球不断演化变迁。而我们人类只有200万—300万年的历史，比起地球来，只是一个小零头。那么，人类怎样去研究知道地球的过去呢？莱伊尔提出了“将今论古”的办法，即人们把今天看到的地质事件，比如，火山爆发、地震、河流的冲刷与沉积、海洋的潮起与潮落、地球自转的快与慢、生物的进化等，用来作为研究地球过去的依据和借鉴。莱伊尔在运用这个方法的时候，曾发生过几个有趣的故事。
有一天，莱伊尔来到莱茵河岸边，准备考察河流的地质作用。在宽阔的沙滩上，黄沙漫漫。他在一个地势较高的地方停下来，俯视着沙层上发生的事情：
沙层上面清楚地显露出一串串、一行行蠕虫爬行的足迹，他仔细观察，发现有大小两种足迹，表明有两条蠕虫经过这里。大的蠕虫足迹是从东向西的，小的蠕虫足迹是从西向东的，两串足迹在途中相遇了。相遇处大小蠕虫的足迹紊乱，后来，小蠕虫的足迹不见了，而大蠕虫的足迹则继续向前。
这个有趣而奇特的现象说明什么呢？莱伊尔思考着。啊！这不是一幅现代自然界里生动的“生存竞争图”吗？大概这两条虫都是出来觅食的，在途中相遇了，弱者被强者吃掉，强者带着饱餐的喜悦扬长而去了。
自然界生物的现代“生存竞争图”，同样也可以发生在远古时代。所以，生物的生存竞争，促进了生物的进化、演变。他把这个现象再引申一下，即大自然的变化，更是适者生存，不能适应大自然变化的生物，就会灭亡，历史就是这样无情。
1829年夏天，莱伊尔来到瑞士西南部的日内瓦湖畔，当地人告诉他，这里不久前曾发生过一次大旱灾，德兰斯河流域久旱不雨，河流干涸了。大地上一片荒芜，牲畜没有食物，没有饮水，造成大量动物、植物死亡。有一个牛贩子的两万头牛，全部渴死、饿死了。许多野兽和家畜，都被抛到日内瓦湖中，成千上万的动物尸体，在那里腐烂发臭，远远就闻到臭味。莱伊尔在湖边、河滩上、土地里也捡到不少尸骨。他认为这个事实非常重要，如果不知道这些动物的死亡原因，可能会把这些尸骨的累积归于如《圣经》上所说的发生洪水灾害的结果。进而他想到，地质历史上的化石堆积，也不可能如居维叶所说的是灾变造成的。
莱伊尔在日内瓦湖亲自调查了这次干旱造成大量动物、植物死亡以及这些动植物遗体的埋藏情况。他发现有当时深深埋在地下的尸骨，有暴露在地表的尸骨，它们的保存情况大不相同。于是，他联想到在远古的地质时代死亡的生物，在什么条件下才能保存完好而成为化石呢？他考察后认为，生物集体死亡，成为化石的可能性大一些。他由德兰斯河流域干旱，而致数以万计的生命毁于一旦，推想到古代海洋和森林里的情况。海洋中一些无脊椎动物，如珊瑚、介壳生物等，在海水的含盐度发生变化、温度变化，其他基本生活条件发生改变时，就会导致集体死亡，因此石灰岩中的动物化石较多。而在森林地区，环境一旦发生剧变，森林被埋葬进而成为植物化石的机会就多。
另外，生物死亡必须迅速掩埋，否则，这些遗体就会遭到其他动物的噬食，或者腐烂，或被风、流水搬运而消失。再有，有硬体的物质才能形成化石，而在成为化石的过程中，要有石化的过程等。
我们看到了莱伊尔是怎样运用“将今论古”的方法和原则，将今天他的所见所闻，与地质历史上，几万年前、几十万年前甚至几百万年前的地质作用联系在一起，去解释它们的发生、发展，这样就把从前发生的事件现代化、具体化，成为摸得着，看得见的活生生的事件了，有利于对地球过去的了解。
莱伊尔利用“将今论古”方法的例子还有很多，例如观察现代河流对两岸的冲刷，河流在拐弯处泥沙的沉积，海水的进与退，地壳的上升与下降等，他都在调查中采用“将今论古”的方法加以解释、推理，使得他所探讨的地质现象，得到了合理的解释。莱伊尔把理性带到了地质学中，为地球科学的发展做出了重大贡献。
考证古老的传说
1818年，莱伊尔随父母到法国旅游。那时他们一家人乘车到伦敦东部的海边多佛尔，再换乘客船，渡过多佛尔海峡，到法国的加来。虽然这段航程不过30—40千米，但一般也得航行多半天。刚一上船还好，小孩子们感到船上的一切都新奇，向大人问这问那，话语很多。但航行一段，船在风浪中的颠簸着实令人难受，孩子们躺下了。父子二人开始了有关海峡的讨论。
莱伊尔向前望去，欧洲大陆隐约在望，不禁向父母诉说道：“如果没有这个海峡，英国与法国连在一起，该有多方便呀！”
老莱伊尔听后说道：“相传，这海峡两岸，很早以前只有很窄的地峡连接，在海浪的冲击下，后来地峡溃决了，南北海水沟通了，变成了海峡。现在海峡里的水并不深，最浅的地方在中部，不过4米，向南北两侧变深。还有人说，在英国和法国，都有凶狠的动物，如狼，它们是不能自己渡过海峡的，也不可能有哪个人把它们带过来，似乎只有一个地峡的存在才能过往。不知是否真有这种可能。”
莱伊尔觉得父亲讲的这个古老的传说很有趣，但海浪有这样大的力量吗？
1819年，莱伊尔大学毕业，有机会从北到南，沿大不列颠岛考察海浪的冲蚀破坏情况。
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