ジェームズ・ハットン

ジェームズ・ハットン（/ ˈhʌtən /、 1726年6月3日- 1797年3月²⁶日^）は、スコットランドの地質学者、農業家、化学製造業者、博物学者^、医師であった。^{[ 2 ]}しばしば「近代地質学の父」と呼ばれ、^{[ 3 ] [ 4 ]}地質学を近代科学として確立する上で重要な役割を果たした。

ハットンは、物理世界の遠い歴史は現代の岩石の証拠から推測できるという考えを提唱した。故郷スコットランド低地の景観や海岸線の特徴、例えばソールズベリー・クラッグスやシッカー・ポイントなどを研究することで、地質学的特徴は静的なものではなく、無限に長い期間にわたって継続的に変化するという理論を発展させた。このことから、他の多くの初期の地質学者と同様に、地球は若いものではないと主張した。彼は、1830年代に斉一説として知られるようになったものの初期の提唱者の一人であり、斉一説とは、地球の地殻の特徴を長い地質学的時間スケールにわたる継続的な自然過程の結果として説明する科学である。ハットンはまた、「居住可能な地球のシステム」というテーゼを提唱した。これは、世界を永遠に人間に適した状態に保つように設計された理神論的なメカニズムとして提案されたもので、 ^{[ 5 ]}今日ではある種の人間原理と呼ばれるものを定式化しようとする初期の試みであった。

ハットンと同様の考察は、フランスの博物学者ジョルジュ＝ルイ・ルクレール・ド・ビュフォン^{[ 5 ]}などの同時代の著作にも見られるが、この分野を確立したのは主にハットンの先駆的な業績である^{[ 6 ] [ 7 ] 。}

ハットンは1726年6月3日（旧暦）に^{エディンバラで、}サラ・バルフォアとエディンバラ市財務官を務めていた商人ウィリアム・ハットンの5人の子供のうちの1人として生まれた。ハットンの父親は彼が3歳の時に1729年に亡くなった。

彼はエディンバラ・ハイスクールで教育を受け、特に数学と化学に興味を持っていた。14歳の時、エディンバラ大学に「人文科学生」として入学し、古典を学んだ。17歳の時、弁護士ジョージ・チャルマーズWSのもとで見習いとなったが、法律業務よりも化学実験に興味を持った。18歳で医師助手となり、エディンバラ大学で医学の講義に出席した。

ジェームズ・ハットンはパリに2年間滞在した後、1749年にライデンに到着し、同年8月14日、当時の学長ヨアヒム・シュヴァルツの邸宅でライデン大学に入学し、医学博士号の取得を目指した。彼は、ランゲブルグ（現在のライデン市ランゲブルグ101番地）に住むファン・デル・タス未亡人（旧姓ジュディス・ブーヴァ）の家に滞在した。彼の指導教官はフレデリック・ヴィンター教授で、ライデン大学の教授であるだけでなく、総督の侍医も務めていた。ハットンのラテン語の論文原稿には92の論文が含まれており、そのうち2つは1749年9月3日にジェームズ・ハットンによって公開の場で弁論に成功した。1749年9月12日、ジェームズ・ハットンはライデン大学から「Sanguine et Circulatione Microcosmi（血液と小宇宙の循環）」と題する物理医学論文で医学博士号を取得した。この論文はライデンの書籍印刷業者ヴィルヘルムス・ブートによって印刷された。ジェームズ・ハットンは昇進後まもなくイギリスに戻ったと考えられている。^{[ 9 ] [ 10 ]： 2}

ハットンは学位取得後ロンドンへ行き、1750年半ばにエディンバラに戻り、親友のジョン・デイヴィーと共に化学実験を再開した。すすから塩化アンモニウムを製造する彼らの研究は、収益性の高い化学工場でのパートナーシップにつながり、^{[ 10 ] : 2}染色、金属加工、嗅ぎ塩として使用される結晶塩を製造した。この塩は天然資源からしか入手できず、エジプトから輸入する必要があった。ハットンはエディンバラに不動産を所有し、賃貸し、この事業を管理するために代理人を雇った。 ^{[ 11 ]}

農業と地質学

ハットンは父から、1713年から一族が所有していたバーウィックシャーのスライハウス農場（低地の農場）とネザー・モニナット農場（丘陵地の農場）を相続した。^{[ 10 ]： 2-3} 1750年代初頭、彼はスライハウスに移り住み、改良に着手し、イギリス各地の農業技術を導入し、植物や動物の飼育に関する実験を行った。^{[ 10 ]： 2-3}彼は自身の考えや革新を、未発表の論文『農業の要素』に記録した。^{[ 10 ]： 60}

これがきっかけで、彼は気象学と地質学に興味を持つようになった。1753年の手紙の中で、彼は「地表を研究するのがとても好きになり、行く手に現れるあらゆる穴や溝、川床を心配そうに好奇心を持って調べていた」と書いている。農地の開墾と排水は、その機会を十分に提供した。数学者のジョン・プレイフェアは、ハットンが「現在の岩石の大部分は、より古い時代の動物、植物、鉱物の破壊によって生じた物質で構成されている」ことに気づいたと述べている。彼の理論的な考えは1760年にまとまり始めた。農業活動を続けながら、1764年には、有名なジェームズ・クラーク・マクスウェルの祖先であるジョージ・クラーク・マクスウェル^{[ 12 ]}とともに、スコットランド北部の地質調査旅行に出かけた^{[ 13 ]}。

1791年からハットンは膀胱結石による激しい痛みに苦しみ、執筆に専念するため野外調査を断念した。危険で苦痛を伴う手術を受けたが、病状は改善しなかった。^{[ 19 ]}彼はエディンバラで亡くなり、友人ジョセフ・ブラックの墓所の向かいにあるアンドリュー・バルフォアの墓所に埋葬された。そこは現在封鎖されているエディンバラのグレイフライアーズ墓地の南西区画で、一般にコヴェナンターの監獄として知られている。

ハットンは結婚せず、嫡出子もいなかった。^{[ 18 ]} 1747年頃、ミス・エディントンとの間に息子が生まれたが、息子のジェームズ・スミートン・ハットンに経済的援助はしたものの、息子とはほとんど関わりを持たず、息子は後にロンドンの郵便局員になった。^{[ 20 ]}

ハットンは、周囲に見られる岩石の形成を説明するためにいくつかの仮説を立てたが、プレイフェアによれば、彼は「自分の理論を発表することを急がなかった。なぜなら、彼は真理を発見したという称賛よりも、真理を熟考することにずっと喜びを感じる人だったからである」。約25年の研究の後、^{[ 21 ]}彼の『地球の理論、または地球上の土地の構成、溶解、および復元に見られる法則の調査』は、エディンバラ王立協会の会合で2部に分けて朗読された。1部目は1785年3月7日に友人のジョセフ・ブラックによって、2部目は1785年4月4日に彼自身によって朗読された。その後、ハットンは1785年7月4日の協会会合で、彼が印刷して個人的に配布した論文『地球のシステム、その存続期間と安定性について』の要約を朗読した。^{[ 22 ] [ 23 ]}その中で、彼は自分の理論を次のように概説した。

現在の陸地の固い部分は、概して海の産物と、現在海岸で見られるものと同様の他の物質から構成されていたと考えられる。したがって、我々は以下の結論を導き出す。

1. 私たちが今いる土地は、単純で本来のものではなく、合成物であり、二次的な原因の作用によって形成されたものである。2 . 現在の土地が形成される前には、海と陸からなる世界が存在し、そこには潮汐や海流があり、海底では今と同じような作用が起こっていた。そして、

最後に、現在の陸地が海底で形成されていた間、かつての陸地には植物や動物が生息しており、少なくとも当時海には現在と同様に動物が生息していた。 したがって、陸地の大部分、あるいは全体がこの地球の自然な作用によって形成されたと結論づけられるが、この陸地を水の作用に耐える恒久的な物体にするためには、2つのことが必要であった。1 つ目は、緩い、あるいはまとまりのない物質の集まりによって形成された塊の固化である。

2つ目は、それらの固まった塊が、それらが集められた海底から、現在それらが留まっている海面上の地点まで上昇したことである。

証拠を探す

1785年の夏、スコットランド高地のケアンゴーム山脈のグレン・ティルトやその他の場所で、ハットンは変成片岩に貫入する花崗岩を発見した。これは、花崗岩が当時溶融していたことを示唆していた。これがハットンの最初の地質学野外調査旅行であり、彼はアソール公爵の狩猟小屋フォレスト・ロッジに招待された。デイル・アン・イース橋の露頭は、花崗岩が当時の他の人々が信じていたように水から沈殿するのではなく、溶融岩が冷えて形成されたことを彼に示し、したがって花崗岩は片岩よりも新しいに違いない。 ^{[ 24 ] [ 25 ]}ハットンは1785年3月4日と4月7日にエディンバラ王立協会で地球の理論を発表した。^{[ 26 ]}

彼はその後、エディンバラのソールズベリー・クラッグス^{[ 4 ]}で、堆積岩を貫く火山岩の同様の構造を発見した。このクラッグスの地域は現在、ハットンズ・セクションとして知られている[27][28]。彼は^{1786年にギャロウェイで、} 1787年にはアラン島で他の例を発見した。

傾斜不整合の存在は、ニコラ・ステノや、ホレス・ベネディクト・ド・ソシュールを含むフランスの地質学者によって指摘されており、彼らはそれをネプチューン主義の観点から「一次形成」と解釈した。ハットンは、岩層間の関係の「特徴」を見るために、そのような形成を自ら調査したいと考えた。1787年のアラン島への旅行で、彼はロッホランザ近くのニュートン岬の北でハットンの不整合の最初の例を発見したが、^{[ 29 ] [ 30 ]}視野が限られていたため、下層の地層の状態は彼にとって十分に明確ではなく、^{[ 31 ]}彼は露出した露頭の下の深さで地層が整合していると誤って考えた。^{[ 32 ]}

その後、1787年にハットンは、現在ハットン不整合または「大」不整合として知られるものをジェドバラのインチボニー[ ^{6 ]の}堆積岩層で発見した。^{[ 33 ]}右の図に示すように、崖面の下層のグレイワッケ層はほぼ垂直に傾斜しており、その間の礫岩層の上には水平なオールドレッド砂岩層がある。彼は後に、「地球の自然史において非常に興味深いものに偶然出くわし、長い間探し求めていたものを得られた幸運に喜んだ」と記している。同年、彼はテビオットデールでも同じ層序を発見した。^{[ 31 ]}

1788年の春、彼はジョン・プレイフェアと共にバーウィックシャー海岸へ出発し、コックバーンズパス近くのトゥール川とピース川の谷でこの層序のさらなる例を発見した。^{[ 31 ]}その後、彼らはダングラスの地質学者サー・ジェームズ・ホールと共にダングラス・バーンから海岸沿いに東へボートで旅をした。彼らはセント・ヘレンズの下の崖でこの層序を発見し、そのすぐ東のシッカー・ポイントでハットンが「海によって洗い流されたこの接合部の美しい光景」と呼んだものを発見した。^{[ 34 ] [ 35 ]}プレイフェアは後にこの経験について、「時間の深淵をこれほど遠くまで見つめていると、心がめまいを起こしそうになった」とコメントした。^{[ 36 ]}海岸沿いに進み続けると、彼らはさらに多くの発見をした。その中には、垂直な地層の一部に強いリップルマークが見られるものがあり、ハットンはこれらの地層が水中で水平に堆積したという自分の推測が裏付けられたことに「大きな満足」を得た。彼はまた、地層の浸食の程度を示す高所で礫岩を発見し、これについて「我々は今目にしているものに出会うとは夢にも思わなかった」と述べた。^{[ 31 ]}

ハットンは、海底への堆積、傾斜と侵食を伴う隆起、そして再び海底へ潜ってさらに層が堆積するという無数のサイクルがあったに違いないと考えた。これは、現在見られる非常にゆっくりとした地質学的力と同じ地質学的力が過去にも作用していたためであるという考えに基づき、露出した岩石層の厚さは、彼には途方もない時間の経過を示唆していた。^{[ 6 ]}

ハットンは、1785 年 7 月 4 日にエディンバラ王立協会の会合で発表した理論 (地球のシステム、その存続期間、安定性について) の要約の印刷版を個人的に配布したが、 ^{[ 23 ]} 1785 年 3 月 7 日と 4 月 4 日に発表された彼の理論の完全な記述は、1788 年まで印刷物として出版されなかった。それは、地球の理論、または地球上の土地の構成、溶解、復元において観察できる法則の調査と題され、 1788 年に出版されたエディンバラ王立協会の紀要、第 1 巻、第 2 部、209 ～ 304 ページ、図版 I および II に掲載された。^{[ 22 ]}彼は、「実際に起こったことから、その後に起こることについて結論を出すためのデータがある」という見解を提示した。これは、デイヴィッド・ヒュームが1777年に「経験からのすべての推論は、未来が過去に似ていることを前提としている」と述べ、チャールズ・ライエルが1830年代に「現在は過去への鍵である」と印象的に言い換えたスコットランド啓蒙主義の概念を改めて述べたものである。 ^{[ 37 ]}ハットンの1788年の論文は次のように結論付けている。「したがって、我々の現在の調査の結果は、始まりの痕跡も、終わりの見通しも見当たらないということである。」^{[ 22 ]}彼の印象的な結びの言葉は、長い間称賛されてきた。^{[ 6 ] [ 38 ]} （これは、1989年のソングライターで教授のグレッグ・グラフィンの曲「ノー・コントロール」で引用されている。^{[ 39 ]}）  

批判、特にハットンの考えは無神論的で論理的ではないと考えたリチャード・カーワンの主張を受けて、 ^{[ 22 ]}ハットンは1795年に自身の理論の2巻版を出版した。^{[ 40 ] [ 41 ]}これは、1788年版の理論（若干の追加あり）と、ハットンが既に手元に持っていた花崗岩の起源などさまざまな主題に関する短い論文から抜粋した多くの資料から構成されている。この中には、トーマス・バーネットやジョルジュ＝ルイ・ルクレール・ド・ビュフォン伯爵などの代替理論のレビューも含まれている。

1794年に第3巻が完成した時点で、全体のタイトルは『知識の原理と理性の進歩の調査、感覚から科学と哲学へ』であった。 ^{[ 42 ]} 2,138ページにも及ぶその分量から、プレイフェアは「本書の分量の多さと、多くの部分で正当に批判されるであろう難解さが、おそらく本書が本来受けるべき評価を妨げてきたのだろう」と述べている。

彼の新しい理論は、当時主流だったドイツの地質学者アブラハム・ゴットロープ・ヴェルナーのネプチューン説、すなわち全ての岩石は単一の巨大な洪水から沈殿したという説と対立するものであった。ハットンは、地球内部は高温であり、この熱が新たな岩石の生成を促す原動力であると提唱した。すなわち、陸地は空気と水によって侵食され、海に層状に堆積する。そして、熱によって堆積物が固められて岩石となり、隆起して新たな陸地が形成されるというのである。この理論は、洪水説とは対照的に「プルートニズム」と呼ばれた。

ネプチューン主義者と戦うことに加えて、彼は科学的な目的のために深遠な時間の概念に関する高まりつつあるコンセンサスも受け入れた。地球の年齢がせいぜい数千年であるという考えを受け入れるのではなく、地球ははるか昔から存在し、その歴史は無限に遠い過去にまで及んでいるに違いないと主張した。^{[ 24 ]}彼の主な論点は、彼が見ている途方もない変位と変化は、大災害によって短期間で起こったのではなく、現在も地球上で起こっているプロセスによって引き起こされたということだった。これらのプロセスは非常に緩やかであるため、変化が起こる時間を与えるために地球は古代でなければならない。当時の調査では、地質記録には膨大な時間が必要であることが示されていたが、実際の年を割り当てる良い方法は1世紀以上も見つからなかった（ラドウィック、『時間の限界を打ち破る』）。ハットンが提唱した、人間が常に存在する無限のサイクルという考え方は、明確な形成時期と時間とともに方向性が変化するという現代の地質学とはかなり異なるが、地質学的プロセスの長期的な影響を裏付ける彼の証拠は、歴史地質学の発展において貴重なものであった。

『知識の原理』の散文があまりにも難解だったため、ハットンの地質学理論の受容を妨げたとも言われている。^{[ 43 ]} 1802年にジョン・プレイフェア、そして1830年代にチャールズ・ライエル がハットンの地質学的な考え（進化論に関する考えは除く）を改めて述べたことで、無限に繰り返されるサイクルの概念が広まったが、ライエルはハットンの見解が破局的な変化に重きを置きすぎているとして、それを退ける傾向があった。

• 1785年。1785年3月7日と4月4日にエディンバラ王立協会で発表された論文の要旨、「地球のシステム、その存続期間、および安定性について」。エディンバラ。30ページ。オックスフォード・デジタル・ライブラリー所蔵。
• 1788年。「雨の理論」。エジンバラ王立協会紀要、第1巻、第2部、 41～86ページ。
• 1788年。「地球の理論、または地球上の土地の形成、消滅、および復元において観察される法則の調査」。エジンバラ王立協会紀要、第1巻、第2部、 209～304ページ。インターネットアーカイブにて閲覧可能。
• 1792年。自然哲学の様々な主題に関する論文集。エジンバラおよびロンドン：ストラハン＆カデル。（Googleブックス）
• 1794年。花崗岩に関する観察。エジンバラ王立協会紀要、第3巻、 77-81ページ。
• 1794年。『光、熱、火の哲学に関する論文』。エジンバラ：カデル・ジュニア、デイヴィス。e -rara（ETH図書館）にて閲覧可能。
• 1794年。『知識の原理と理性の進歩に関する考察―感覚から科学と哲学へ』。エジンバラ：ストラハン＆カデル。（バージニア大学図書館（VIRGO）所蔵）
• 1795年。『地球の理論：証明と図解付き』。エジンバラ：クリーク。全3巻。e -rara（ETH図書館）にて閲覧可能。
• 1797年。『農業の基礎』。未発表原稿。
• 1899年。『地球の理論：証明と図解付き』第3巻、サー・アーチボルド・ガイキー編。地質学会、バーリントン・ハウス、ロンドン。インターネット・アーカイブにて閲覧可能。

• 21世紀初頭、キングス・ビルディングス複合施設（エディンバラ大学に付属する一連の科学系建物）内に、ハットンにちなんで名付けられた通りができた。
• パンクバンドのバッド・レリジョンは、彼らの曲「ノー・コントロール」の中で、ジェームズ・ハットンの「始まりの痕跡もなく、終わりの見込みもない」という言葉を引用している。^{[ 46 ]}
• スコットランドのインヴァーゴーリーに拠点を置く、世界的に認知された研究機関であるジェームズ・ハットン研究所は、彼の名にちなんで名付けられた。

• 深い歴史
• ジェームズ・ハットン研究所
• スコットランドの気候
• スコットランドの地質
• 沈國
• スティーブン・ジェイ・グールド著『Time's Arrow, Time's Cycle 』は、ハットンの作品を再評価した書籍で

• バクスター、スティーブン（2003）。混沌の時代：ジェームズ・ハットンと深遠な時間の発見。 ニューヨーク：トー・ブックス、2004年 。ISBN 0-7653-1238-7英国では 『地球の革命：ジェームズ・ハットンと世界の真の時代』として出版。 ロンドン：ワイデンフェルド＆ニコルソン。ISBN  0-297-82975-0
• ディーン、デニス・R. (1992).ジェームズ・ハットンと地質学の歴史. イサカ：コーネル大学出版局. ISBN 9780801426667。
• マッカーディ、アラン（改訂版 2022年）。ジェームズ・ハットン：近代地質学の創始者。エディンバラ：スコットランド国立博物館 。ISBN 1-9106-8244-6。
• パーマン、レイ（2022）。ジェームズ・ハットン：時間の天才。エディンバラ：ビルリン。 ISBN 1-7802-7785-7。
• プレイフェア、ジョン（1822）。「故ジェームズ・ハットン医師の伝記」。ジョン・プレイフェア著作集。第4巻 。エジンバラ：コンスタブル。
• レプチェック、ジャック（2003）。『時間を発見した男：ジェームズ・ハットンと地球の古代性の発見』ロンドンおよびマサチューセッツ州ケンブリッジ：サイモン＆シュスター。ISBN 0-7432-3189-9（英国）、ISBN 0-7382-0692-X（私たち）

• James-Hutton.org は、James Hutton – The Man  および The James Hutton Trailへのリンクを提供しています。
• ジェームズ・ハットンと斉一説（下にスクロールしてください）
• エディンバラのグレイフライアーズ墓地にあるジェームズ・ハットンの記念碑
• 地球理論の最初の出版
• Wayback Machineに掲載されている、ジェームズ・ハットンに関するアクセスしやすい歴史的視点（2006年5月8日アーカイブ）
• グールド、スティーブン・ジェイ。「スカリア判事の誤解」。B16 ：生命の歴史：資料集。pp. 137、138、139、140 。 2019年6月8日にオリジナルからアーカイブ。 2014年7月17日に取得。 
• プロジェクト・グーテンベルクにおけるジェームズ・ハットンの作品
• インターネットアーカイブにあるジェームズ・ハットンによる作品またはジェームズ・ハットンに関する作品
• オコナー、ジョン・J.、ロバートソン、エドモンド・F.、「ジェームズ・ハットン」、マックチューター数学史アーカイブ、セント・アンドリュース大学
• リンダ・ホール図書館のデジタル化された蔵書：
  • ハットン（1788）著「地球の理論」。エジンバラ王立協会紀要、第1巻、第20号。 2016年9月8日にウェイバックマシンにアーカイブ済み。
  • ハットン（1795年～1899年）著『地球の理論、証明と図解付き』全3巻。 2017年12月1日にウェイバックマシンにアーカイブ済み。
  • ジョン・プレイフェア（1802年）、『ハットン地球理論の図解』 2017年2月2日にウェイバックマシンにアーカイブ済み
  • John Playfair (1815)、ハットンによる Playfair sur la théorie de la terre の説明、 2017 年 2 月 2 日にWayback Machineにアーカイブ(フランス語)