宠文网

万物简史英文版

宠文网 > 科普学习 > 万物简史英文版

5    THE STONE-BREAKERS

书籍名:《万物简史英文版》    作者:比尔·布莱森
    《万物简史英文版》章节: 5    THE STONE-BREAKERS,宠文网网友提供全文无弹窗免费在线阅读。!


Hutton  was  by  all  accounts  a  man  of  the  keenest  insights  and  liveliest  conversation,  a  delightin  company,  and  without  rival  when  it  came  to  understanding  the  mysterious  slow  processesthat  shaped  the  Earth.  Unfortunately,  it  was  beyond  him  to  set  down  his  notions  in  a  form  thatanyone  could  begin  to  understand.  He  was,  as  one  biographer  observed  with  an  all  but  audiblesigh,  “almost  entirely  innocent  of  rhetorical  accomplishments.”  Nearly  every  line  he  pennedwas  an  invitation  to  slumber.  Here  he  is  in  his  1795  masterwork,  A  Theory  of  the  Earth  withProofs  and  Illustrations  ,  discussing  .  .  .  something:

The  world  which  we  inhabit  is  composed  of  the  materials,  not  of  the  earth  whichwas  the  immediate  predecessor  of  the  present,  but  of  the  earth  which,  in  ascendingfrom  the  present,  we  consider  as  the  third,  and  which  had  preceded  the  land  thatwas  above  the  surface  of  the  sea,  while  our  present  land  was  yet  beneath  the  waterof  the  ocean.

Yet  almost  singlehandedly,  and  quite  brilliantly,  he  created  the  science  of  geology  andtransformed  our  understanding  of  the  Earth.  Hutton  was  born  in  1726  into  a  prosperousScottish  family,  and  enjoyed  the  sort  of  material  comfort  that  allowed  him  to  pass  much  of  hislife  in  a  genially  expansive  round  of  light  work  and  intellectual  betterment.  He  studiedmedicine,  but  found  it  not  to  his  liking  and  turned  instead  to  farming,  which  he  followed  in  arelaxed  and  scientific  way  on  the  family  estate  in  Berwickshire.  Tiring  of  field  and  flock,  in1768  he  moved  to  Edinburgh,  where  he  founded  a  successful  business  producing  salammoniac  from  coal  soot,  and  busied  himself  with  various  scientific  pursuits.  Edinburgh  atthat  time  was  a  center  of  intellectual  vigor,  and  Hutton  luxuriated  in  its  enriching  possibilities.

He  became  a  leading  member  of  a  society  called  the  Oyster  Club,  where  he  passed  hisevenings  in  the  company  of  men  such  as  the  economist  Adam  Smith,  the  chemist  JosephBlack,  and  the  philosopher  David  Hume,  as  well  as  such  occasional  visiting  sparks  asBenjamin  Franklin  and  James  Watt.

In  the  tradition  of  the  day,  Hutton  took  an  interest  in  nearly  everything,  from  mineralogy  tometaphysics.  He  conducted  experiments  with  chemicals,  investigated  methods  of  coal  miningand  canal  building,  toured  salt  mines,  speculated  on  the  mechanisms  of  heredity,  collectedfossils,  and  propounded  theories  on  rain,  the  composition  of  air,  and  the  laws  of  motion,among  much  else.  But  his  particular  interest  was  geology.

Among  the  questions  that  attracted  interest  in  that  fanatically  inquisitive  age  was  one  thathad  puzzled  people  for  a  very  long  time—namely,  why  ancient  clamshells  and  other  marinefossils  were  so  often  found  on  mountaintops.  How  on  earth  did  they  get  there?  Those  whothought  they  had  a  solution  fell  into  two  opposing  camps.  One  group,  known  as  theNeptunists,  was  convinced  that  everything  on  Earth,  including  seashells  in  improbably  lofty places,  could  be  explained  by  rising  and  falling  sea  levels.  They  believed  that  mountains,hills,  and  other  features  were  as  old  as  the  Earth  itself,  and  were  changed  only  when  watersloshed  over  them  during  periods  of  global  flooding.

Opposing  them  were  the  Plutonists,  who  noted  that  volcanoes  and  earthquakes,  amongother  enlivening  agents,  continually  changed  the  face  of  the  planet  but  clearly  owed  nothing  towayward  seas.  The  Plutonists  also  raised  awkward  questions  about  where  all  the  water  wentwhen  it  wasn’t  in  flood.  If  there  was  enough  of  it  at  times  to  cover  the  Alps,  then  where,  pray,was  it  during  times  of  tranquility,  such  as  now?  Their  belief  was  that  the  Earth  was  subject  toprofound  internal  forces  as  well  as  surface  ones.  However,  they  couldn’t  convincingly  explainhow  all  those  clamshells  got  up  there.

It  was  while  puzzling  over  these  matters  that  Hutton  had  a  series  of  exceptional  insights.

From  looking  at  his  own  farmland,  he  could  see  that  soil  was  created  by  the  erosion  of  rocksand  that  particles  of  this  soil  were  continually  washed  away  and  carried  off  by  streams  andrivers  and  redeposited  elsewhere.  He  realized  that  if  such  a  process  were  carried  to  its  naturalconclusion  then  Earth  would  eventually  be  worn  quite  smooth.  Yet  everywhere  around  himthere  were  hills.  Clearly  there  had  to  be  some  additional  process,  some  form  of  renewal  anduplift,  that  created  new  hills  and  mountains  to  keep  the  cycle  going.  The  marine  fossils  onmountaintops,  he  decided,  had  not  been  deposited  during  floods,  but  had  risen  along  with  themountains  themselves.  He  also  deduced  that  it  was  heat  within  the  Earth  that  created  newrocks  and  continents  and  thrust  up  mountain  chains.  It  is  not  too  much  to  say  that  geologistswouldn’t  grasp  the  full  implications  of  this  thought  for  two  hundred  years,  when  finally  theyadopted  plate  tectonics.  Above  all,  what  Hutton’s  theories  suggested  was  that  Earth  processesrequired  huge  amounts  of  time,  far  more  than  anyone  had  ever  dreamed.  There  were  enoughinsights  here  to  transform  utterly  our  understanding  of  the  Earth.

In  1785,  Hutton  worked  his  ideas  up  into  a  long  paper,  which  was  read  at  consecutivemeetings  of  the  Royal  Society  of  Edinburgh.  It  attracted  almost  no  notice  at  all.  It’s  not  hardto  see  why.  Here,  in  part,  is  how  he  presented  it  to  his  audience:

In  the  one  case,  the  forming  cause  is  in  the  body  which  is  separated;  for,  after  thebody  has  been  actuated  by  heat,  it  is  by  the  reaction  of  the  proper  matter  of  thebody,  that  the  chasm  which  constitutes  the  vein  is  formed.  In  the  other  case,  again,the  cause  is  extrinsic  in  relation  to  the  body  in  which  the  chasm  is  formed.  Therehas  been  the  most  violent  fracture  and  divulsion;  but  the  cause  is  still  to  seek;  andit  appears  not  in  the  vein;  for  it  is  not  every  fracture  and  dislocation  of  the  solidbody  of  our  earth,  in  which  minerals,  or  the  proper  substances  of  mineral  veins,are  found.

Needless  to  say,  almost  no  one  in  the  audience  had  the  faintest  idea  what  he  was  talkingabout.  Encouraged  by  his  friends  to  expand  his  theory,  in  the  touching  hope  that  he  mightsomehow  stumble  onto  clarity  in  a  more  expansive  format,  Hutton  spent  the  next  ten  yearspreparing  his  magnum  opus,  which  was  published  in  two  volumes  in  1795.

Together  the  two  books  ran  to  nearly  a  thousand  pages  and  were,  remarkably,  worse  thaneven  his  most  pessimistic  friends  had  feared.  Apart  from  anything  else,  nearly  half  the completed  work  now  consisted  of  quotations  from  French  sources,  still  in  the  original  French.

A  third  volume  was  so  unenticing  that  it  wasn’t  published  until  1899,  more  than  a  centuryafter  Hutton’s  death,  and  the  fourth  and  concluding  volume  was  never  published  at  all.

Hutton’s  Theory  of  the  Earth  is  a  strong  candidate  for  the  least  read  important  book  in  science(or  at  least  would  be  if  there  weren’t  so  many  others).  Even  Charles  Lyell,  the  greatestgeologist  of  the  following  century  and  a  man  who  read  everything,  admitted  he  couldn’t  getthrough  it.

Luckily  Hutton  had  a  Boswell  in  the  form  of  John  Playfair,  a  professor  of  mathematics  atthe  University  of  Edinburgh  and  a  close  friend,  who  could  not  only  write  silken  prose  but—thanks  to  many  years  at  Hutton’s  elbow—actually  understood  what  Hutton  was  trying  to  say,most  of  the  time.  In  1802,  five  years  after  Hutton’s  death,  Playfair  produced  a  simplifiedexposition  of  the  Huttonian  principles,  entitled  Illustrations  of  the  Huttonian  Theory  of  theEarth.  The  book  was  gratefully  received  by  those  who  took  an  active  interest  in  geology,which  in  1802  was  not  a  large  number.  That,  however,  was  about  to  change.  And  how.

In  the  winter  of  1807,  thirteen  like-minded  souls  in  London  got  together  at  the  FreemasonsTavern  at  Long  Acre,  in  Covent  Garden,  to  form  a  dining  club  to  be  called  the  GeologicalSociety.  The  idea  was  to  meet  once  a  month  to  swap  geological  notions  over  a  glass  or  two  ofMadeira  and  a  convivial  dinner.  The  price  of  the  meal  was  set  at  a  deliberately  hefty  fifteenshillings  to  discourage  those  whose  qualifications  were  merely  cerebral.  It  soon  becameapparent,  however,  that  there  was  a  demand  for  something  more  properly  institutional,  with  apermanent  headquarters,  where  people  could  gather  to  share  and  discuss  new  findings.  Inbarely  a  decade  membership  grew  to  four  hundred—still  all  gentlemen,  of  course—and  theGeological  was  threatening  to  eclipse  the  Royal  as  the  premier  scientific  society  in  thecountry.

The  members  met  twice  a  month  from  November  until  June,  when  virtually  all  of  themwent  off  to  spend  the  summer  doing  fieldwork.  These  weren’t  people  with  a  pecuniary  interestin  minerals,  you  understand,  or  even  academics  for  the  most  part,  but  simply  gentlemen  withthe  wealth  and  time  to  indulge  a  hobby  at  a  more  or  less  professional  level.  By  1830,  therewere  745  of  them,  and  the  world  would  never  see  the  like  again.

It  is  hard  to  imagine  now,  but  geology  excited  the  nineteenth  century—positively  grippedit—in  a  way  that  no  science  ever  had  before  or  would  again.  In  1839,  when  RoderickMurchison  published  The  Silurian  System,  a  plump  and  ponderous  study  of  a  type  of  rockcalled  greywacke,  it  was  an  instant  bestseller,  racing  through  four  editions,  even  though  it  costeight  guineas  a  copy  and  was,  in  true  Huttonian  style,  unreadable.  (As  even  a  Murchisonsupporter  conceded,  it  had  “a  total  want  of  literary  attractiveness.”)  And  when,  in  1841,  thegreat  Charles  Lyell  traveled  to  America  to  give  a  series  of  lectures  in  Boston,  selloutaudiences  of  three  thousand  at  a  time  packed  into  the  Lowell  Institute  to  hear  his  tranquilizingdescriptions  of  marine  zeolites  and  seismic  perturbations  in  Campania.

Throughout  the  modern,  thinking  world,  but  especially  in  Britain,  men  of  learning  venturedinto  the  countryside  to  do  a  little  “stone-breaking,”  as  they  called  it.  It  was  a  pursuit  takenseriously,  and  they  tended  to  dress  with  appropriate  gravity,  in  top  hats  and  dark  suits,  exceptfor  the  Reverend  William  Buckland  of  Oxford,  whose  habit  it  was  to  do  his  fieldwork  in  anacademic  gown.

The  field  attracted  many  extraordinary  figures,  not  least  the  aforementioned  Murchison,who  spent  the  first  thirty  or  so  years  of  his  life  galloping  after  foxes,  converting  aeronauticallychallenged  birds  into  puffs  of  drifting  feathers  with  buckshot,  and  showing  no  mental  agilitywhatever  beyond  that  needed  to  read  The  Times  or  play  a  hand  of  cards.  Then  he  discoveredan  interest  in  rocks  and  became  with  rather  astounding  swiftness  a  titan  of  geologicalthinking.

Then  there  was  Dr.  James  Parkinson,  who  was  also  an  early  socialist  and  author  of  manyprovocative  pamphlets  with  titles  like  “Revolution  without  Bloodshed.”  In  1794,  he  wasimplicated  in  a  faintly  lunatic-sounding  conspiracy  called  “the  Pop-gun  Plot,”  in  which  it  wasplanned  to  shoot  King  George  III  in  the  neck  with  a  poisoned  dart  as  he  sat  in  his  box  at  thetheater.  Parkinson  was  hauled  before  the  Privy  Council  for  questioning  and  came  within  anace  of  being  dispatched  in  irons  to  Australia  before  the  charges  against  him  were  quietlydropped.  Adopting  a  more  conservative  approach  to  life,  he  developed  an  interest  in  geologyand  became  one  of  the  founding  members  of  the  Geological  Society  and  the  author  of  animportant  geological  text,  Organic  Remains  of  a  Former  World,  which  remained  in  print  forhalf  a  century.  He  never  caused  trouble  again.  Today,  however,  we  remember  him  for  hislandmark  study  of  the  affliction  then  called  the  “shaking  palsy,”  but  known  ever  since  asParkinson’s  disease.  (Parkinson  had  one  other  slight  claim  to  fame.  In  1785,  he  becamepossibly  the  only  person  in  history  to  win  a  natural  history  museum  in  a  raffle.  The  museum,in  London’s  Leicester  Square,  had  been  founded  by  Sir  Ashton  Lever,  who  had  driven  himselfbankrupt  with  his  unrestrained  collecting  of  natural  wonders.  Parkinson  kept  the  museum  until1805,  when  he  could  no  longer  support  it  and  the  collection  was  broken  up  and  sold.)Not  quite  as  remarkable  in  character  but  more  influential  than  all  the  others  combined  wasCharles  Lyell.  Lyell  was  born  in  the  year  that  Hutton  died  and  only  seventy  miles  away,  in  thevillage  of  Kinnordy.  Though  Scottish  by  birth,  he  grew  up  in  the  far  south  of  England,  in  theNew  Forest  of  Hampshire,  because  his  mother  was  convinced  that  Scots  were  feckless  drunks.

As  was  generally  the  pattern  with  nineteenth-century  gentlemen  scientists,  Lyell  came  from  abackground  of  comfortable  wealth  and  intellectual  vigor.  His  father,  also  named  Charles,  hadthe  unusual  distinction  of  being  a  leading  authority  on  the  poet  Dante  and  on  mosses.

(Orthotricium  lyelli,  which  most  visitors  to  the  English  countryside  will  at  some  time  have  saton,  is  named  for  him.)  From  his  father  Lyell  gained  an  interest  in  natural  history,  but  it  was  atOxford,  where  he  fell  under  the  spell  of  the  Reverend  William  Buckland—he  of  the  flowinggowns—that  the  young  Lyell  began  his  lifelong  devotion  to  geology.

Buckland  was  a  bit  of  a  charming  oddity.  He  had  some  real  achievements,  but  he  isremembered  at  least  as  much  for  his  eccentricities.  He  was  particularly  noted  for  a  menagerieof  wild  animals,  some  large  and  dangerous,  that  were  allowed  to  roam  through  his  house  andgarden,  and  for  his  desire  to  eat  his  way  through  every  animal  in  creation.  Depending  onwhim  and  availability,  guests  to  Buckland’s  house  might  be  served  baked  guinea  pig,  mice  inbatter,  roasted  hedgehog,  or  boiled  Southeast  Asian  sea  slug.  Buckland  was  able  to  find  meritin  them  all,  except  the  common  garden  mole,  which  he  declared  disgusting.  Almostinevitably,  he  became  the  leading  authority  on  coprolites—fossilized  feces—and  had  a  tablemade  entirely  out  of  his  collection  of  specimens.

Even  when  conducting  serious  science  his  manner  was  generally  singular.  Once  Mrs.

Buckland  found  herself  being  shaken  awake  in  the  middle  of  the  night,  her  husband  crying  inexcitement:  “My  dear,  I  believe  that  Cheirotherium  ’s  footsteps  are  undoubtedly  testudinal.”

Together  they  hurried  to  the  kitchen  in  their  nightclothes.  Mrs.  Buckland  made  a  flour  paste,which  she  spread  across  the  table,  while  the  Reverend  Buckland  fetched  the  family  tortoise.

Plunking  it  onto  the  paste,  they  goaded  it  forward  and  discovered  to  their  delight  that  itsfootprints  did  indeed  match  those  of  the  fossil  Buckland  had  been  studying.  Charles  Darwinthought  Buckland  a  buffoon—that  was  the  word  he  used—but  Lyell  appeared  to  find  himinspiring  and  liked  him  well  enough  to  go  touring  with  him  in  Scotland  in  1824.  It  was  soonafter  this  trip  that  Lyell  decided  to  abandon  a  career  in  law  and  devote  himself  to  geology  full-time.

Lyell  was  extremely  shortsighted  and  went  through  most  of  his  life  with  a  pained  squint,which  gave  him  a  troubled  air.  (Eventually  he  would  lose  his  sight  altogether.)  His  other  slightpeculiarity  was  the  habit,  when  distracted  by  thought,  of  taking  up  improbable  positions  onfurniture—lying  across  two  chairs  at  once  or  “resting  his  head  on  the  seat  of  a  chair,  whilestanding  up”  (to  quote  his  friend  Darwin).  Often  when  lost  in  thought  he  would  slink  so  lowin  a  chair  that  his  buttocks  would  all  but  touch  the  floor.  Lyell’s  only  real  job  in  life  was  asprofessor  of  geology  at  King’s  College  in  London  from  1831  to  1833.  It  was  around  this  timethat  he  produced  The  Principles  of  Geology,  published  in  three  volumes  between  1830  and1833,  which  in  many  ways  consolidated  and  elaborated  upon  the  thoughts  first  voiced  byHutton  a  generation  earlier.  (Although  Lyell  never  read  Hutton  in  the  original,  he  was  a  keenstudent  of  Playfair’s  reworked  version.)Between  Hutton’s  day  and  Lyell’s  there  arose  a  new  geological  controversy,  which  largelysuperseded,  but  is  often  confused  with,  the  old  Neptunian–Plutonian  dispute.  The  new  battlebecame  an  argument  between  catastrophism  and  uniformitarianism—unattractive  terms  for  animportant  and  very  long-running  dispute.  Catastrophists,  as  you  might  expect  from  the  name,believed  that  the  Earth  was  shaped  by  abrupt  cataclysmic  events—floods  principally,  which  iswhy  catastrophism  and  neptunism  are  often  wrongly  bundled  together.  Catastrophism  wasparticularly  comforting  to  clerics  like  Buckland  because  it  allowed  them  to  incorporate  thebiblical  flood  of  Noah  into  serious  scientific  discussions.  Uniformitarians  by  contrast  believedthat  changes  on  Earth  were  gradual  and  that  nearly  all  Earth  processes  happened  slowly,  overimmense  spans  of  time.  Hutton  was  much  more  the  father  of  the  notion  than  Lyell,  but  it  wasLyell  most  people  read,  and  so  he  became  in  most  people’s  minds,  then  and  now,  the  father  ofmodern  geological  thought.

Lyell  believed  that  the  Earth’s  shifts  were  uniform  and  steady—that  everything  that  hadever  happened  in  the  past  could  be  explained  by  events  still  going  on  today.  Lyell  and  hisadherents  didn’t  just  disdain  catastrophism,  they  detested  it.  Catastrophists  believed  thatextinctions  were  part  of  a  series  in  which  animals  were  repeatedly  wiped  out  and  replacedwith  new  sets—a  belief  that  the  naturalist  T.  H.  Huxley  mockingly  likened  to  “a  succession  ofrubbers  of  whist,  at  the  end  of  which  the  players  upset  the  table  and  called  for  a  new  pack.”  Itwas  too  convenient  a  way  to  explain  the  unknown.  “Never  was  there  a  dogma  more  calculatedto  foster  indolence,  and  to  blunt  the  keen  edge  of  curiosity,”  sniffed  Lyell.

Lyell’s    oversights    were    not    inconsiderable.  He  failed  to  explain  convincingly  howmountain  ranges  were  formed  and  overlooked  glaciers  as  an  agent  of  change.  He  refused  toaccept  Louis  Agassiz’s  idea  of  ice  ages—“the  refrigeration  of  the  globe,”  as  he  dismissivelytermed  it—and  was  confident  that  mammals  “would  be  found  in  the  oldest  fossiliferousbeds.”  He  rejected  the  notion  that  animals  and  plants  suffered  sudden  annihilations,  andbelieved  that  all  the  principal  animal  groups—mammals,  reptiles,  fish,  and  so  on—hadcoexisted  since  the  dawn  of  time.  On  all  of  these  he  would  ultimately  be  proved  wrong.

Yet  it  would  be  nearly  impossible  to  overstate  Lyell’s  influence.  The  Principles  of  Geologywent  through  twelve  editions  in  Lyell’s  lifetime  and  contained  notions  that  shaped  geological thinking  far  into  the  twentieth  century.  Darwin  took  a  first  edition  with  him  on  theBeaglevoyage  and  wrote  afterward  that  “the  great  merit  of  the  Principles  was  that  it  altered  thewhole  tone  of  one’s  mind,  and  therefore  that,  when  seeing  a  thing  never  seen  by  Lyell,  one  yetsaw  it  partially  through  his  eyes.”  In  short,  he  thought  him  nearly  a  god,  as  did  many  of  hisgeneration.  It  is  a  testament  to  the  strength  of  Lyell’s  sway  that  in  the  1980s  when  geologistshad  to  abandon  just  a  part  of  it  to  accommodate  the  impact  theory  of  extinctions,  it  nearlykilled  them.  But  that  is  another  chapter.

Meanwhile,  geology  had  a  great  deal  of  sorting  out  to  do,  and  not  all  of  it  went  smoothly.

From  the  outset  geologists  tried  to  categorize  rocks  by  the  periods  in  which  they  were  laiddown,  but  there  were  often  bitter  disagreements  about  where  to  put  the  dividing  lines—nonemore  so  than  a  long-running  debate  that  became  known  as  the  Great  Devonian  Controversy.

The  issue  arose  when  the  Reverend  Adam  Sedgwick  of  Cambridge  claimed  for  the  Cambrianperiod  a  layer  of  rock  that  Roderick  Murchison  believed  belonged  rightly  to  the  Silurian.  Thedispute  raged  for  years  and  grew  extremely  heated.  “De  la  Beche  is  a  dirty  dog,”  Murchisonwrote  to  a  friend  in  a  typical  outburst.

Some  sense  of  the  strength  of  feeling  can  be  gained  by  glancing  through  the  chapter  titlesof  Martin  J.  S.  Rudwick’s  excellent  and  somber  account  of  the  issue,  The  Great  DevonianControversy.  These  begin  innocuously  enough  with  headings  such  as  “Arenas  of  GentlemanlyDebate”  and  “Unraveling  the  Greywacke,”  but  then  proceed  on  to  “The  Greywacke  Defendedand  Attacked,”  “Reproofs  and  Recriminations,”  “The  Spread  of  Ugly  Rumors,”  “WeaverRecants  His  Heresy,”  “Putting  a  Provincial  in  His  Place,”  and  (in  case  there  was  any  doubtthat  this  was  war)  “Murchison  Opens  the  Rhineland  Campaign.”  The  fight  was  finally  settledin  1879  with  the  simple  expedient  of  coming  up  with  a  new  period,  the  Ordovician,  to  beinserted  between  the  two.

Because  the  British  were  the  most  active  in  the  early  years,  British  names  are  predominantin  the  geological  lexicon.  Devonian  is  of  course  from  the  English  county  of  Devon.  Cambriancomes  from  the  Roman  name  for  Wales,  while  Ordovician  and  Silurian  recall  ancient  Welshtribes,  the  Ordovices  and  Silures.  But  with  the  rise  of  geological  prospecting  elsewhere,names  began  to  creep  in  from  all  over.Jurassic  refers  to  the  Jura  Mountains  on  the  border  ofFrance  and  Switzerland.Permian  recalls  the  former  Russian  province  of  Perm  in  the  UralMountains.  ForCretaceous  (from  the  Latin  for  “chalk”)  we  are  indebted  to  a  Belgian  geologistwith  the  perky  name  of  J.  J.  d’Omalius  d’Halloy.

Originally,  geological  history  was  divided  into  four  spans  of  time:  primary,  secondary,tertiary,  and  quaternary.  The  system  was  too  neat  to  last,  and  soon  geologists  werecontributing  additional  divisions  while  eliminating  others.  Primary  and  secondary  fell  out  ofuse  altogether,  while  quaternary  was  discarded  by  some  but  kept  by  others.  Today  onlytertiary  remains  as  a  common  designation  everywhere,  even  though  it  no  longer  represents  athird  period  of  anything.

Lyell,  in  his  Principles,  introduced  additional  units  known  as  epochs  or  series  to  cover  theperiod  since  the  age  of  the  dinosaurs,  among  them  Pleistocene  (“most  recent”),  Pliocene(“more  recent”),  Miocene  (“moderately  recent”),  and  the  rather  endearingly  vague  Oligocene(“but  a  little  recent”).  Lyell  originally  intended  to  employ  “-synchronous”  for  his  endings,giving  us  such  crunchy  designations  as  Meiosynchronous  and  Pleiosynchronous.  TheReverend  William  Whewell,  an  influential  man,  objected  on  etymological  grounds  andsuggested  instead  an  “-eous”  pattern,  producing  Meioneous,  Pleioneous,  and  so  on.  The  “-cene”  terminations  were  thus  something  of  a  compromise.

Nowadays,  and  speaking  very  generally,  geological  time  is  divided  first  into  four  greatchunks  known  as  eras:  Precambrian,  Paleozoic  (from  the  Greek  meaning  “old  life”),Mesozoic  (“middle  life”),  and  Cenozoic  (“recent  life”).  These  four  eras  are  further  dividedinto  anywhere  from  a  dozen  to  twenty  subgroups,  usually  called  periods  though  sometimesknown  as  systems.  Most  of  these  are  also  reasonably  well  known:  Cretaceous,  Jurassic,Triassic,  Silurian,  and  so  on.

1Then  come  Lyell’s  epochs—the  Pleistocene,  Miocene,  and  so  on—which  apply  only  to  themost  recent  (but  paleontologically  busy)  sixty-five  million  years,  and  finally  we  have  a  massof  finer  subdivisions  known  as  stages  or  ages.  Most  of  these  are  named,  nearly  alwaysawkwardly,  after  places:  Illinoian,  Desmoinesian,  Croixian,  Kimmeridgian,  and  so  on  in  likevein.  Altogether,  according  to  John  McPhee,  these  number  in  the  “tens  of  dozens.”

Fortunately,  unless  you  take  up  geology  as  a  career,  you  are  unlikely  ever  to  hear  any  of  themagain.

Further  confusing  the  matter  is  that  the  stages  or  ages  in  North  America  have  differentnames  from  the  stages  in  Europe  and  often  only  roughly  intersect  in  time.  Thus  the  NorthAmerican  Cincinnatian  stage  mostly  corresponds  with  the  Ashgillian  stage  in  Europe,  plus  atiny  bit  of  the  slightly  earlier  Caradocian  stage.

Also,  all  this  changes  from  textbook  to  textbook  and  from  person  to  person,  so  that  someauthorities  describe  seven  recent  epochs,  while  others  are  content  with  four.  In  some  books,too,  you  will  find  the  tertiary  and  quaternary  taken  out  and  replaced  by  periods  of  differentlengths  called  the  Palaeogene  and  Neogene.  Others  divide  the  Precambrian  into  two  eras,  thevery  ancient  Archean  and  the  more  recent  Proterozoic.  Sometimes  too  you  will  see  the  termPhanerozoic  used  to  describe  the  span  encompassing  the  Cenozoic,  Mesozoic,  and  Paleozoiceras.

Moreover,  all  this  applies  only  to  units  of  time  .  Rocks  are  divided  into  quite  separate  unitsknown  as  systems,  series,  and  stages.  A  distinction  is  also  made  between  late  and  early(referring  to  time)  and  upper  and  lower  (referring  to  layers  of  rock).  It  can  all  get  terriblyconfusing  to  nonspecialists,  but  to  a  geologist  these  can  be  matters  of  passion.  “I  have  seengrown  men  glow  incandescent  with  rage  over  this  metaphorical  millisecond  in  life’s  history,”

the  British  paleontologist  Richard  Fortey  has  written  with  regard  to  a  long-running  twentieth-century  dispute  over  where  the  boundary  lies  between  the  Cambrian  and  Ordovician.

At  least  today  we  can  bring  some  sophisticated  dating  techniques  to  the  table.  For  most  ofthe  nineteenth  century  geologists  could  draw  on  nothing  more  than  the  most  hopefulguesswork.  The  frustrating  position  then  was  that  although  they  could  place  the  various  rocksand  fossils  in  order  by  age,  they  had  no  idea  how  long  any  of  those  ages  were.  WhenBuckland  speculated  on  the  antiquity  of  an  Ichthyosaurus  skeleton  he  could  do  no  better  thansuggest  that  it  had  lived  somewhere  between  “ten  thousand,  or  more  than  ten  thousand  timesten  thousand”  years  earlier.

Although  there  was  no  reliable  way  of  dating  periods,  there  was  no  shortage  of  peoplewilling  to  try.  The  most  well  known  early  attempt  was  in  1650  when  Archbishop  JamesUssher  of  the  Church  of  Ireland  made  a  careful  study  of  the  Bible  and  other  historical  sourcesand  concluded,  in  a  hefty  tome  called  Annals  of  the  Old  Testament  ,  that  the  Earth  had  been1There  will  be  no  testing  here,  but  if  you  are  ever  required  to  memorize  them  you  might  wish  to  remember  JohnWilfords  helpful  advice  to  think  of  the  eras  (Precambrian,  Paleozoic,  Mesozoic,  an(  Cenozoic)  as  seasons  in  ayear  and  the  periods  (Permian,  Triassic  Jurassic,  etc.)  as  the  months.

created  at  midday  on  October  23,  4004B.C.  ,  an  assertion  that  has  amused  historians  andtextbook  writers  ever  since.

2There  is  a  persistent  myth,  incidentally—and  one  propounded  in  many  serious  books—thatUssher’s  views  dominated  scientific  beliefs  well  into  the  nineteenth  century,  and  that  it  wasLyell  who  put  everyone  straight.  Stephen  Jay  Gould,  in  Time’s  Arrow,  cites  as  a  typicalexample  this  sentence  from  a  popular  book  of  the  1980s:  “Until  Lyell  published  his  book,most  thinking  people  accepted  the  idea  that  the  earth  was  young.”  In  fact,  no.  As  Martin  J.  S.

Rudwick  puts  it,  “No  geologist  of  any  nationality  whose  work  was  taken  seriously  by  othergeologists  advocated  a  timescale  confined  within  the  limits  of  a  literalistic  exegesis  ofGenesis.”  Even  the  Reverend  Buckland,  as  pious  a  soul  as  the  nineteenth  century  produced,noted  that  nowhere  did  the  Bible  suggest  that  God  made  Heaven  and  Earth  on  the  first  day,but  merely  “in  the  beginning.”  That  beginning,  he  reasoned,  may  have  lasted  “millions  uponmillions  of  years.”  Everyone  agreed  that  the  Earth  was  ancient.  The  question  was  simply  howancient.

One  of  the  better  early  attempts  at  dating  the  planet  came  from  the  ever-reliable  EdmondHalley,  who  in  1715  suggested  that  if  you  divided  the  total  amount  of  salt  in  the  world’s  seasby  the  amount  added  each  year,  you  would  get  the  number  of  years  that  the  oceans  had  beenin  existence,  which  would  give  you  a  rough  idea  of  Earth’s  age.  The  logic  was  appealing,  butunfortunately  no  one  knew  how  much  salt  was  in  the  sea  or  by  how  much  it  increased  eachyear,  which  rendered  the  experiment  impracticable.

The  first  attempt  at  measurement  that  could  be  called  remotely  scientific  was  made  by  theFrenchman  Georges-Louis  Leclerc,  Comte  de  Buffon,  in  the  1770s.  It  had  long  been  knownthat  the  Earth  radiated  appreciable  amounts  of  heat—that  was  apparent  to  anyone  who  wentdown  a  coal  mine—but  there  wasn’t  any  way  of  estimating  the  rate  of  dissipation.  Buffon’sexperiment  consisted  of  heating  spheres  until  they  glowed  white  hot  and  then  estimating  therate  of  heat  loss  by  touching  them  (presumably  very  lightly  at  first)  as  they  cooled.  From  thishe  guessed  the  Earth’s  age  to  be  somewhere  between  75,000  and  168,000  years  old.  This  wasof  course  a  wild  underestimate,  but  a  radical  notion  nonetheless,  and  Buffon  found  himselfthreatened  with  excommunication  for  expressing  it.  A  practical  man,  he  apologized  at  oncefor  his  thoughtless  heresy,  then  cheerfully  repeated  the  assertions  throughout  his  subsequentwritings.

By  the  middle  of  the  nineteenth  century  most  learned  people  thought  the  Earth  was  at  leasta  few  million  years  old,  perhaps  even  some  tens  of  millions  of  years  old,  but  probably  notmore  than  that.  So  it  came  as  a  surprise  when,  in  1859  in  On  the  Origin  of  Species  ,  CharlesDarwin  announced  that  the  geological  processes  that  created  the  Weald,  an  area  of  southernEngland  stretching  across  Kent,  Surrey,  and  Sussex,  had  taken,  by  his  calculations,306,662,400  years  to  complete.  The  assertion  was  remarkable  partly  for  being  so  arrestinglyspecific  but  even  more  for  flying  in  the  face  of  accepted  wisdom  about  the  age  of  the  Earth.

3Itproved  so  contentious  that  Darwin  withdrew  it  from  the  third  edition  of  the  book.  The2Although  virtually  all  books  find  a  space  for  him,  there  is  a  striking  variability  in  the  details  associated  withUssher.  Some  books  say  he  made  his  pronouncement  in  1650,  others  in  1654,  still  others  in  1664.  Many  cite  thedate  of  Earths  reputed  beginning  as  October  26.  At  least  one  book  of  note  spells  his  name  "Usher."  The  matter  isinterestingly  surveyed  in  Stephen  Jay  Goulds  Eight  Little  Piggies.

3Darwin  loved  an  exact  number.  In  a  later  work,  he  announced  that  the  number  of  worms  to  be  found  in  anaverage  acre  of  English  country  soil  was  53,767.

problem  at  its  heart  remained,  however.  Darwin  and  his  geological  friends  needed  the  Earth  tobe  old,  but  no  one  could  figure  out  a  way  to  make  it  so.

Unfortunately  for  Darwin,  and  for  progress,  the  question  came  to  the  attention  of  the  greatLord  Kelvin  (who,  though  indubitably  great,  was  then  still  just  plain  William  Thomson;  hewouldn’t  be  elevated  to  the  peerage  until  1892,  when  he  was  sixty-eight  years  old  and  nearingthe  end  of  his  career,  but  I  shall  follow  the  convention  here  of  using  the  name  retroactively).

Kelvin  was  one  of  the  most  extraordinary  figures  of  the  nineteenth  century—indeed  of  anycentury.  The  German  scientist  Hermann  von  Helmholtz,  no  intellectual  slouch  himself,  wrotethat  Kelvin  had  by  far  the  greatest  “intelligence  and  lucidity,  and  mobility  of  thought”  of  anyman  he  had  ever  met.  “I  felt  quite  wooden  beside  him  sometimes,”  he  added,  a  bit  dejectedly.

The  sentiment  is  understandable,  for  Kelvin  really  was  a  kind  of  Victorian  superman.  Hewas  born  in  1824  in  Belfast,  the  son  of  a  professor  of  mathematics  at  the  Royal  AcademicalInstitution  who  soon  after  transferred  to  Glasgow.  There  Kelvin  proved  himself  such  aprodigy  that  he  was  admitted  to  Glasgow  University  at  the  exceedingly  tender  age  of  ten.  Bythe  time  he  had  reached  his  early  twenties,  he  had  studied  at  institutions  in  London  and  Paris,graduated  from  Cambridge  (where  he  won  the  university’s  top  prizes  for  rowing  andmathematics,  and  somehow  found  time  to  launch  a  musical  society  as  well),  been  elected  afellow  of  Peterhouse,  and  written  (in  French  and  English)  a  dozen  papers  in  pure  and  appliedmathematics  of  such  dazzling  originality  that  he  had  to  publish  them  anonymously  for  fear  ofembarrassing  his  superiors.  At  the  age  of  twenty-two  he  returned  to  Glasgow  University  totake  up  a  professorship  in  natural  philosophy,  a  position  he  would  hold  for  the  next  fifty-threeyears.

In  the  course  of  a  long  career  (he  lived  till  1907  and  the  age  of  eighty-three),  he  wrote  661papers,  accumulated  69  patents  (from  which  he  grew  abundantly  wealthy),  and  gained  renownin  nearly  every  branch  of  the  physical  sciences.  Among  much  else,  he  suggested  the  methodthat  led  directly  to  the  invention  of  refrigeration,  devised  the  scale  of  absolute  temperaturethat  still  bears  his  name,  invented  the  boosting  devices  that  allowed  telegrams  to  be  sentacross  oceans,  and  made  innumerable  improvements  to  shipping  and  navigation,  from  theinvention  of  a  popular  marine  compass  to  the  creation  of  the  first  depth  sounder.  And  thosewere  merely  his  practical  achievements.

His  theoretical  work,  in  electromagnetism,  thermodynamics,  and  the  wave  theory  of  light,was  equally  revolutionary.

4He  had  really  only  one  flaw  and  that  was  an  inability  to  calculatethe  correct  age  of  the  Earth.  The  question  occupied  much  of  the  second  half  of  his  career,  buthe  never  came  anywhere  near  getting  it  right.  His  first  effort,  in  1862  for  an  article  in  apopular  magazine  called  Macmillan’s  ,  suggested  that  the  Earth  was  98  million  years  old,  butcautiously  allowed  that  the  figure  could  be  as  low  as  20  million  years  or  as  high  as  400million.  With  remarkable  prudence  he  acknowledged  that  his  calculations  could  be  wrong  if4In  particular  he  elaborated  the  Second  Law  of  Thermodynamics.  A  discussion  of  these  laws  would  be  a  book  initself,  but  I  offer  here  this  crisp  summation  by  the  chemist  P.  W  Atkins,  just  to  provide  a  sense  of  them:  "Thereare  four  Laws.  The  third  of  them,  the  Second  Law,  was  recognized  first;  the  first,  the  Zeroth  Law,  wasformulated  last;  the  First  Law  was  second;  the  Third  Law  might  not  even  be  a  law  in  the  same  sense  as  theothers."  In  briefest  terms,  the  second  la\\  states  that  a  little  energy  is  always  wasted.  You  cant  have  a  perpetualmotion  device  because  no  matter  how  efficient,  it  will  always  lose  energy  and  eventually  run  down.  The  first  lawsays  that  you  cant  create  energy  and  the  third  that  you  cant  reduce  temperatures  to  absolute  zero;  there  willalways  be  some  residual  warmth.  As  Dennis  Overbye  notes,  the  three  principal  laws  are  sometimes  expressedjocularly  as  (1)  you  cant  win,  (2)  you  cant  break  even,  and  (3)  you  cant  get  out  of  the  game.

“sources  now  unknown  to  us  are  prepared  in  the  great  storehouse  of  creation”—but  it  wasclear  that  he  thought  that  unlikely.

With  the  passage  of  time  Kelvin  would  become  more  forthright  in  his  assertions  and  lesscorrect.  He  continually  revised  his  estimates  downward,  from  a  maximum  of  400  millionyears,  to  100  million  years,  to  50  million  years,  and  finally,  in  1897,  to  a  mere  24  millionyears.  Kelvin  wasn’t  being  willful.  It  was  simply  that  there  was  nothing  in  physics  that  couldexplain  how  a  body  the  size  of  the  Sun  could  burn  continuously  for  more  than  a  few  tens  ofmillions  of  years  at  most  without  exhausting  its  fuel.  Therefore  it  followed  that  the  Sun  and  itsplanets  were  relatively,  but  inescapably,  youthful.

The  problem  was  that  nearly  all  the