Cha đẻ địa chất học với quan điểm ngược đời: "Trái Đất già"

Cuối những năm 1700, nhà địa chất James Hutton hứng chịu chỉ trích khi cho rằng Trái đất không phải mới 6.000 tuổi như quan điểm phổ biến thời đó.

Một buổi chiều tháng 6/1788, James Hutton đứng trước mỏm đá mang tên Siccar Point trên bờ biển phía tây Scotland và nói với những người hoài nghi đã cùng mình đi thuyền tới đó rằng Siccar Point là minh chứng cho một sự thật gây sốc: Trái đất rất già, gần như vượt ngoài tầm hiểu biết.

Tranh vẽ James Hutton của họa sĩ Henry Raeburn năm 1776. (Ảnh: Phòng trưng bày Quốc gia Scotland)

Ý tưởng của ông gây sửng sốt vào thời điểm mà hầu hết các nhà triết học tự nhiên (thuật ngữ "nhà khoa học" khi đó vẫn chưa xuất hiện) tin rằng Trái đất được Chúa tạo ra khoảng 6.000 năm trước. Quan niệm phổ biến là thế giới đã liên tục suy tàn sau khi Vườn Địa Đàng hoàn hảo xuất hiện. Vì vậy, Trái đất phải còn trẻ. Kinh thánh King James thậm chí ấn định ngày Trái đất ra đời là 23/10/4004 trước Công nguyên.

Tại Siccar Point, Hutton chỉ ra bằng chứng cho "Thuyết Trái đất" của mình: đó là điểm giao nhau của hai loại đá hình thành vào thời điểm khác nhau và bởi các lực khác nhau. Những lớp đá biến chất màu xám vươn lên thẳng đứng, đâm vào những lớp đá sa thạch màu đỏ nằm ngang và chỉ mới được bồi tích.

Hutton giải thích, phần đá xám ban đầu được bồi đắp thành các lớp trầm tích nằm ngang, có lẽ khoảng 2,5 cm mỗi năm. Quá trình này diễn ra từ cách đây rất lâu. Qua thời gian, áp suất và nhiệt dưới lòng đất biến trầm tích này thành đá, sau đó một lực tác động khiến các địa tầng vênh lên, gấp khúc và trở nên thẳng đứng. Hutton nói, đây là bằng chứng không thể chối cãi rằng Trái đất cổ xưa hơn nhiều so với niềm tin phổ biến vào thời điểm đó.

Stephen Marshak, giáo sư địa chất tại Đại học Illinois, Mỹ, đã hai lần ghé thăm Siccar Point. "Rất nhiều điều liên quan đến suy nghĩ của chúng ta ngày nay về địa chất bắt nguồn từ Hutton", ông chia sẻ với tạp chí Smithsonian năm 2016. Với Marshak, Hutton chính là cha đẻ của địa chất học hiện đại.

Siccar Point nhìn từ đỉnh vách đá. (Ảnh: Angus Miller/Geowosystem)

Nghiên cứu địa chất bằng kinh nghiệm

James Hutton sinh ra trong một gia đình khá giả vào năm 1726 tại Edinburgh, Scotland, theo ThoughtCo. 10 tuổi, Hutton bắt đầu học tại trường trung học Edinburgh. Tại đây, ông phát hiện ra niềm đam mê với môn hóa và toán. Năm 14 tuổi, Hutton tới Đại học Edinburgh để học khoa học nhân văn. Ông trở thành người học việc cho một luật sư khi mới 17 tuổi, nhưng người quản lý cho rằng ông không phù hợp với nghề luật sư. Hutton quyết định trở thành một bác sĩ để có thể tiếp tục nghiên cứu về hóa.

Kết thúc 3 năm theo học chương trình y khoa tại Đại học Edinburgh, Hutton tiếp tục hoàn thành chương trình y khoa tại Đại học Paris, sau đó nhận bằng tại Đại học Leiden, Hà Lan, vào năm 1749. Tuy nhiên, ông nhận ra rằng nghề y không thực sự phù hợp với mình.

Đầu những năm 1750, ông chuyển đến một khu đất rộng lớn thừa kế từ cha tại Scotland và trở thành một nông dân. Tại đây, ông bắt đầu nghiên cứu địa chất và nảy ra một số ý tưởng độc đáo. Đến năm 1765, bí quyết sản xuất sal ammoniac mà ông cùng một cộng sự phát triển từ trước mang lại đủ thu nhập để ông từ bỏ nghề nông và bắt đầu theo đuổi niềm đam mê khoa học.

Hutton không có bằng cấp về địa chất, nhưng những kinh nghiệm ở trang trại đã giúp ông xây dựng lý thuyết về sự hình thành của Trái đất - khi đó vẫn hoàn toàn mới lạ. Ông đưa ra giả thuyết rằng bên trong Trái đất rất nóng và những quá trình làm biến đổi Trái đất từ rất lâu trước đây vẫn diễn ra hàng nghìn năm sau. Ông công bố những ý tưởng của mình trong cuốn sách The Theory of the Earth (Lý thuyết về Trái đất) năm 1795.

Những ý tưởng của Hutton nhận nhiều lời chỉ trích từ đa số các nhà địa chất cùng thời. Ông cũng bị chế nhạo vì đưa ra quan niệm về cách Trái đất hình thành khác với Kinh thánh. Ông qua đời ngày 26/3/1797 tại Edinburgh, trong lúc đang viết cuốn sách tiếp theo.

Tranh minh họa Hutton đang nghiên cứu thực địa của họa sĩ John Kay. (Ảnh: Thư viện Quốc hội Mỹ

Khác với nhiều người cùng thời, Hutton không có được danh tiếng tron)g suốt cuộc đời của mình. Tuy nhiên, quan niệm của ông về một hành tinh luôn biến đổi có sức ảnh hưởng vô cùng lớn.

Năm 1830, nhà địa chất học Charles Lyell diễn đạt lại và tái xuất bản nhiều ý tưởng của Hutton trong cuốn Principles of Geology (Các nguyên lý địa chất) và gọi chúng là Học thuyết đồng nhất. Học thuyết này đã trở thành một nền móng quan trọng cho địa chất học hiện đại.

Tác phẩm của Lyell tiếp tục truyền cảm hứng cho nhà khoa học lừng danh Charles Darwin đưa ra khái niệm về một cơ chế cổ xưa tồn tại từ thời Trái đất sơ khai trong cuốn sách nổi tiếng The Origin of the Species (Nguồn gốc các loài). Những quan điểm của Hutton đã gián tiếp khơi dậy ý tưởng về chọn lọc tự nhiên cho Darwin.

Nhà cổ sinh vật Stephen Jay Gould và Jack Repcheck - tác giả cuốn sách viết về Hutton với tựa đề The Man Who Found Time (Người tìm ra thời gian) - ghi nhận công lao của ông trong việc giải phóng khoa học khỏi tôn giáo và đặt nền tảng cho thuyết tiến hóa của Darwin.

• Cuộc đời của Robert Hooke - Nhà khoa học khám phá ra tế bào
• Cuộc đời Edmonia Lewis: Nữ nghệ sĩ thay đổi nghệ thuật nhân loại mãi mãi
• Cuộc chiến giữa ba nhà phát minh lỗi lạc và kết quả bất ngờ