Rola katastrof w myśli naukowej

Katedra była zatłoczona; był to dzień Wszystkich Świętych! Niespodziewanie budynek zaczął się trząść, a parafianie próbowali wybiec przez łukowate wejście. Inni próbowali uciec z innego kościoła znajdującego się po jednej ze stron katedry, a budynki o wysokości kilku pięter złowieszczo wznosiły się po drugiej stronie. Nagle, kilka chwil później, fronty kościołów i budynków znajdujących się obok runęły na siebie i pochowały wszystkie zgromadzone tam biedne dusze¹.

Było to słynne trzęsienie ziemi w Lizbonie, w Portugalii, 1 listopada 1755 r., które zniszczyło ponad połowę miasta i znacznie dalej. Nastąpiły trzy główne tsunami, a pożary płonące przez pięć dni przyczyniły się do dalszych zniszczeń. Siłę trzęsienia ziemi oszacowano na 8,7, a niektórzy sugerują, że w tym dniu w Europie i Afryce zginęło od 90 000 do 100 000 osób. Jego skutki były niezwykle rozległe, odnotowano je nawet w regionie Karaibów – dotyczyły więc trzech kontynentów. Chociaż zgłoszono kilka innych większych trzęsień ziemi, trzęsienie ziemi w Lizbonie jest prawdopodobnie najbardziej znaczące, szczególnie ze względu na jego głębokie filozoficzne implikacje w kwestii sposobu myślenia ludzkości. Nastąpiło w bardzo krytycznym momencie zachodniej myśli. Gdzie był Bóg? Jak wspaniałomyślny, kochający Bóg, który posłał Swego Syna, aby zbawił ludzkość, mógł dopuścić do tak tragicznego wydarzenia?

Istnieje obfitość literatury, która dotyczy pozornego konfliktu między dobrocią Boga, a obecnością zła we wszechświecie (teodycea)². Wśród bardziej powszechnych rozwiązań znajduje się sugestia, że (1) cierpienie jest konieczne, abyśmy mogli rozwijać dobry charakter. Związana jest z tym idea, że (2) nieszczęścia, takie jak trzęsienia ziemi, uczą nas, że obowiązuje zasada przyczyny i skutku, wszechświat jest racjonalny, a dobro i zło mają swoje konsekwencje. Jeszcze innym dominującym poglądem jest to, że (3) Bóg daje wolną wolę i wolno nam dokonywać złych wyborów, które mogą mieć złe konsekwencje. Prawdziwa wolność wymaga, aby zło było dozwolone. Ponieważ Bóg dał wolną wolę we wszechświecie, nie jest On odpowiedzialny za zło wywołane przez tych, którzy powodują cierpienie w wielkim konflikcie dobra ze złem. (4) Inni sugerują, że „trzęsienia ziemi nie zabijają ludzi, budynki to robią!” To stwierdzenie jest zbyt często poprawne, ponieważ masową śmiertelność będącą wynikiem trzęsień ziemi można by radykalnie zmniejszyć, gdybyśmy budowali silniejsze budynki. (5) Biblia sugeruje, że Bóg bierze udział w niektórych katastrofach, takich jak potop z Księgi Rodzaju. Zaangażowanie miłującego Boga zostało wyjaśnione, ponieważ Bóg „bolał”³ nad tym, że musiał doprowadzić do katastrofalnego potopu, i uczynił to, aby ocalić jak najwięcej osób spośród ludzkości, która stała się „ustawicznie zła”⁴. W tym kontekście straszliwy potop był przede wszystkim wynikiem niegodziwości ludzi – konsekwencją wolnej woli, której udzielił Bóg. (6) Niektórzy sugerują, że Bóg nie jest bezpośrednio zaangażowany w wiele katastrof naturalnych. Częste trzęsienia ziemi, w tym trzęsienie ziemi w Lizbonie, występują, gdy ziemia koryguje nierówności. Ogólnoświatowy potop z Księgi Rodzaju mógł spowodować wiele nierównowagi w skorupie ziemskiej, która nawet dziś nadal się dostosowuje. Biorąc pod uwagę, jak skomplikowana jest rzeczywistość, prawdopodobne jest, że kilka wyjaśnień jest poprawnych.

Duże katastrofy

Katastrofy występują w wielu formach i różnią się pod względem prędkości. Jedną z bardziej egzotycznych było nagłe uwolnienie w 1986 r. ogromnej chmury głównie gazu dwutlenku węgla z jeziora Nyos w Kamerunie. Chmura zastąpiła powietrze w regionie, dusząc około 1700 osób. Lawiny, osuwiska, huragany i tornada (cyklony), czasami zbierają swoje żniwo. Prawdopodobnie najbardziej znaczącymi czynnikami katastroficznymi są trzęsienia ziemi, powodzie i wulkany. Jednym z moich najbardziej pamiętnych dni było obserwowanie wulkanicznych przepływów na Hawajach (ryc. 1). Nigdy nie widziałem tak szybko formujących się skał! Lawa, która wylewała się w Indiach ze szczelin obejmuje 500 tys. km² słynnych Trapów Dekanu, wskazując na rozległą aktywność wulkaniczną⁵. Powodzie bywają bardzo niszczycielskie. Najlepszym przykładem jest potop z Księgi Rodzaju, który objął cały świat. Trzęsienia ziemi mogą generować ogromne fale zwane tsunami. W 2004 r. ponad 250 000 osób zginęło w ciągu jednego dnia z powodu tsunami w Azji Południowo-Wschodniej⁶. Wody za 100-metrową zaporą Teton Dam w Idaho zniszczyły ją w czasie krótszym niż dwie godziny⁷. Katastrofy takie jak trzęsienie ziemi w Lizbonie są zwykle szybkimi wydarzeniami.

Stopień znaczenia katastrof dla geologicznej historii ziemi był podstawą długiej polemiki naukowej, która wiąże się z zagadnieniami dotyczącymi długiego czasu. Przed dziewiętnastym stuleciem, pomimo ruchu oświecenia, większość naukowców⁸ wierzyła biblijnemu opisowi początków, chociaż istniały różne interpretacje. Bardzo dominującym poglądem był ten, że kilka tysięcy lat temu miało miejsce stworzenie wszystkiego przez Boga, a potem nastąpił katastroficzny ogólnoświatowy potop opisany w Księdze Rodzaju. Obfitość skamielin pochodzących z organizmów żyjących w oceanie, ale tak obficie występujących w wysokich Alpach Europy, była interpretowana jako dowód na tą zdumiewającą powódź.

Katastrofy wyeliminowane

Trzęsienie ziemi takie jak w Lizbonie w dramatyczny sposób pokazuje, jak szybko mogą nastąpić pewne zmiany geologiczne. Jednak zaledwie kilka dziesięcioleci później kilku geologów zaczęło sugerować, że sprawy potoczyły się wolniej i w o wiele dłuższym czasie, niż to przedstawia biblijny model pochodzenia. W 1830 roku ukazała się przełomowa książka zatytułowana Principles of Geology (Zasady geologii). Książka ta doprowadziła do istotnych zmian nie tylko w myśleniu geologicznym, ale także w nauce w ogóle. Napisana przez Charlesa Lyella stała się bardzo popularna i doczekała się 11 wydań. Istotę myśli Lyella można znaleźć w liście, który napisał do swojego kolegi, geologa Rodericka Murchisona. Stwierdza tam, że „od najwcześniejszego okresu, do którego możemy spojrzeć wstecz, aż do teraźniejszości, nigdy nie działały żadne inne przyczyny oprócz tych, które działają teraz i… nigdy nie działały one z innym stopniem energii od tego, który wykorzystują teraz”⁹. Nacisk położono na powolne zmiany geologiczne w czasie długiego okresu geologicznego zamiast na gwałtowne zmiany katastroficzne.

Gdy społeczność naukowa całkowicie odrzuci jakąś koncepcję, nie oznacza to, że jest ona błędna, co więcej, nie oznacza to, że społeczność naukowa nie przyjmie jej ponownie

W tym czasie doszło do konfliktu dwóch głównych koncepcji. Tradycyjny pogląd, katastrofizm, sugerował, że główne katastrofy, zwykle o skutkach ogólnoświatowych, były głównym czynnikiem kształtującym skorupę ziemską. Nie potrzeba dużo czasu. Nowy pogląd, uniformitaryzm, sugerował, że zwykłe tempo zmian działających przez bardzo długie okresy czasu było ważnym czynnikiem w tworzeniu skorupy. Katastrofy nie są ważne, ale potrzeba bardzo dużo czasu na powolne zmiany. Katastrofizm dobrze pasuje do biblijnego modelu początków, podczas gdy uniformitaryzm pasuje do modelu powolnego rozwoju przez eony czasu. Ten nowy pogląd otwarcie podważał prawdziwość Biblii. Czy nie była ona prawdziwym słowem Boga? Stawką było tutaj coś znacznie większego niż tylko interpretacje geologiczne.

W tym samym czasie kilku geologów w Anglii, z których niektórzy zdecydowanie poparli stworzenie i model biblijnego potopu, zaczęli rozważać potrzebę długiego wieku w warstwach geologicznych. Ponadto pomysły na stopniową ewolucję form życia przez bardzo długi czas – wspierane przełomowym dziełem Charlesa Darwina „O powstawaniu gatunków” – zaczęły być akceptowane. Katastrofizm stał się odpowiednikiem sprośnego słowa. Należał do tej samej kategorii, co kreacjonizm w dzisiejszej społeczności naukowej: całkowicie nie do przyjęcia. Interpretacje dotyczące olbrzymich katastrof były niedozwolone. Uniformitaryzm wygrał i stał się dogmatem na ponad sto lat.

Ponowne przyjęcie

Jednak nie wszystko było dobrze. Badanie skał ujawniło fakty, które zdawały się wymagać katastrofizmu. W 1923 r. geolog Harlan Bretz z University of Chicago przepatrywał południowo-wschodnią część stanu Waszyngton. Znajdowały się tam ślady setek starożytnych wodospadów – niektóre z nich o wysokości 100 metrów (ryc. 2) – i wiele innych dowodów na katastroficzną aktywność.

Bretz odważył się zasugerować w geologicznej publikacji¹⁰, że olbrzymia, krótkotrwała, katastroficzna powódź spowodowała powstanie tego „spranego” krajobrazu. Ale katastrofy nie były dozwolone. Przyjęcie modelu tak bliskiego biblijnemu potopowi¹¹ oznaczało cofanie się z powrotem do „ciemnych wieków”. Według własnych słów Bretza „herezja musi zostać delikatnie, ale zdecydowanie stłumiona”¹². Bretz potrzebował szczególnej uwagi ze strony swoich kolegów i zaproponowano mu przesłuchanie przed Geolgocal Society of Washigton, DC. Falanga wątpiących była obecna, aby podważyć hipotezę powodziową. Po szczegółowym raporcie Bretza pięciu członków prestiżowego United States Geological Survey zgłosiło zastrzeżenia do modelu powodzi. Dwóch z nich nie było nawet na miejscu obszaru badań! Najwyraźniej nikt na zebraniu nie zmienił zdania, ale w kolejnych latach odkrywano ze skał coraz więcej danych, które poparły pogląd Bretza, a poglądy tego współczesnego Noego, jak również jego niechciana powódź zostały potwierdzone. Za swoją staranną pracę i odwagę Bretz otrzymał później Medal Penrose’a, najbardziej prestiżową nagrodę geologiczną Stanów Zjednoczonych.

Kolejny problem powstał na południowym wybrzeżu Kalifornii. Warstwy skał osadowych, zarówno na lądzie (ryc. 3), jak i na morzu, wykazały cechy płytkiej wody oraz skamieliny zmieszane z skamielinami głębokiej wody znajdujące się dopiero setki metrów w oceanie¹³.

Jak to możliwe, jeśli wszystko układało się powoli w spokojnych warunkach? Ponadto eksperymenty w laboratorium wykazały, że osad płynący pod wodą, zwany prądem zawiesinowym, mógł szybko przemieszczać się w dół stoku, tworząc charakterystyczne złożone złoża zwane turbidytami (ryc. 4). Na ryc. 3 każdy turbidyt ma grubość w zakresie decymetra, a pojedynczy prąd zawiesinowy przyczynia się zwykle do ułożenia kilku warstw. Osady z pojedynczego turbidytu mogą czasami osiągać grubość 200 metrów. Tajemnica źródeł płytkich i głębokich wód znajdujących się w tej samej warstwie jest rozwiązana, jeśli wzdłuż wybrzeża południowej Kalifornii prądy zawiesinowe płynęły ze źródła płytkiej linii brzegowej do głębokiej lokalizacji, gdzie organizmy głębinowe zostały zebrane w przepływ.

Wszystko to wydarzyło się w połowie XX wieku i w tym samym czasie opracowywano szczegóły wcześniejszego olbrzymiego przepływu prądu zawiesinowego do Oceanu Atlantyckiego. Trzęsienie ziemi wzdłuż nadmorskich prowincji wschodniej Kanady obluzowało wiele osadów na skraju szelfu kontynentalnego i osad ten spłynął jako prąd zawiesinowy do równiny abisalnej u podnóża stoku kontynentalnego. Przepływ dostał się do kadłuba Titanica, który znajdował się tam od 1912 roku. Prąd zawiesinowy przerwał także serię transatlantyckich kabli leżących na dnie oceanu. Można było powiedzieć, gdzie znajdował się przód przepływu, kiedy kable przestały transmitować wiadomości; a obliczenia wskazały prędkości przemieszczania się przekraczające 100 kilometrów na godzinę. Rozprzestrzenienie się prądu zawiesinowego 700 km od źródła zajęło około 13 godzin. Powstały turbidyt o grubości jednego metra miał szacunkową objętość 100 km³, obejmując obszar 100 000 km^{2 14}. Koncepcja turbidytów szybko nabrała tempa, a zaledwie dwie dekady później można było stwierdzić, że „dziesiątki tysięcy stopniowych warstw ułożonych jedna na drugiej zostało zinterpretowanych jako turbidyty”¹⁵.

Głębokie znaczenie

To, co wydarzyło się w połowie XX wieku, to fakt, że znaczące dane wyraźnie wskazywały, że stanowcza postawa uniformitaryzmu wspólnoty geologicznej była błędna. Stopniowo inni geolodzy odważyli się zasugerować inne katastroficzne interpretacje, w tym sugestię, że asteroida uderzyła w ziemię i zabiła dinozaury pod koniec okresu kredy¹⁶. Opierając się głównie na danych pochodzących ze skał, katastrofizm powracał w dramatyczny sposób. Zmiana ta została określona jako „wielki przełom filozoficzny”¹⁷ i przyznano, że „głęboka rola wielkich burz w historii geologicznej staje się coraz bardziej rozpoznawalna”¹⁸. Nowy katastrofizm różni się nieco od klasycznego katastrofizmu, w którym dominował biblijny potop z Księgi Rodzaju. Obecnie akceptowane są olbrzymie katastrofy, ale często postuluje się między nimi dużo czasu, dostosowując się w ten sposób do koncepcji długiego wieku geologicznego.

Z burzliwej historii koncepcji katastrofizmu w społeczności naukowej można wyciągnąć głęboką naukę. Najpierw katastrofizm był poglądem akceptowanym, potem koncepcja ta została wykluczona spośród akceptowalnych interpretacji, a następnie przyjęta ponownie 130 lat później. Złożone socjologiczne i psychologiczne przyczyny takich zmian znajdują się poza prostą analizą, ale nadal możemy uczyć się na podstawie tego, co się wydarzyło. Gdy społeczność naukowa całkowicie odrzuci jakąś koncepcję, nie oznacza to, że jest ona błędna, co więcej, nie oznacza to, że społeczność naukowa nie przyjmie jej ponownie. Podczas gdy nauka godna jest uprawnionego szacunku, rzeczywistość przewyższa dryfujące opinie ludzkości.

Przypisy

1. Szczegółowe informacje na temat tego niesławnego wydarzenia można znaleźć w rozdziale 1 Shrady N. 2008. The Last Day. New York: Viking.
2. Aby uzyskać pięć odniesień, zobacz: uwaga 4 na stronie 321: Roth AA. 1998. ORIGINS: Linking science and scripture. Hagerstown, MD: Review and Herald Publishing Association. Omówienie kwestii cierpienia, szczególnie w dziedzinie biologicznej, znajduje się na końcu „DISCUSSION No. 3” serii „Bible and Science”, na stronie autora: www.sciencesandscriptures.com.
3. Księga Rodzaju 6,6.
4. Księga Rodzaju 6,5.
5. http://www.portal.gsi.gov.in/portal/page?_pageid=127,689645&_dad=portal&_schema=PORTAL. (Viewed 1/1/2015)
6. http://www.tsunami2004.net/tsunami-2004-facts/. (Viewed 1/1/2015)
7. http://www.usbr.gov/pn/about/Teton.html. (Viewed 1/1/2015)
8. W tym czasie badacze przyrody nazywali się historykami przyrody lub filozofami przyrody, a nie naukowcami.
9. Z rozdziału 2 książki: Hallam A. 1983. Great Geological Controversies. New York: Oxford University Press.
10. Bretz JH. 1923. The Channeled Scablands of the Columbia Plateau. Journal of Geology 31:617-649.
11. Kilku geologów zasugerowało kilka powodzi. Większość osób, które popierają model biblijny, nie utożsamia powodzi Bretza z potopem z Księgi Rodzaju, ale uważa ją za nowszą powódź związaną z aktywnością epoki lodowcowej.
12. Bretz JH, Smith HTU, Neff GE. 1956. The Channeled Scabland of Washington: new data and interpretations. Geolgical Society of America Bulletin 67:957-1049.
13. Natland ML, Kuenen PhH. 1951. Sedimentary history of the Ventura Basin, California, and the action of turbidity currents. Society of Economic Paleontologists and Mineralogists Special Publication 2:76-107; Phleger FB.1951. Displaced foraminifera faunas. Society of Economic Paleontologists and Mineralogists Special Publication 2:66-75.
14. Aby uzyskać szczegółowe informacje i najważniejsze odniesienia, patrz: Roth AA. ORIGINS: Linking Science and Scripture, Hagerstown, MD: Review and Herald Publishing Association, p 216-217.
15. Walker RG. 1973. Mopping up the turbidite mess. In: Ginsburg RN, editor. Evolving concepts in sedimentology. Baltimore: Johns Hopkins University Press, p 1-37.
16. Alvarez LW, et al. 1980. Extraterrestrial causes for the Cretaceous-Tertiary extinction. Science 208:1095-1108.
17. Kauffman E, jak cytowano w Lewin R. 1983. Extinctions and the history of life. Science 221:935-937.
18. Nummendal D. 1982. Clastics. Geotimes 27(2):23.