زمین شناسی چیست و زمین شناسان چه کاری انجام میدهند؟
آنچه در این مقاله میخوانید...
زمینشناسی چیست؟
زمین شناسی علم مطالعه سیاره ی ما، زمین، است. این علم به بررسی مواد تشکیل دهنده زمین، ساختار آنها و فرآیندهایی که بر آنها تاثیر میگذارند میپردازد. موجوداتی که در طول تاریخ بر روی زمین زندگی میکردهاند نیز بخشی از این علم را تشکیل میدهند. زمینشناسان با مطالعهی زمین، نحوهی تغییر مواد، ساختارها، فرآیندها و موجودات آن در طول زمان را نیز بررسی میکنند.
زمینشناسان چه کاری انجام میدهند؟
هدف اصلی زمین شناسان، درک تاریخچهی سیارهی ما است. هرچه شناخت آنها از گذشتهی زمین بیشتر باشد، میتوانند با دقت بیشتری پیشبینی کنند که رویدادها و فرآیندهای گذشته چه تاثیری بر آینده خواهند داشت.
برخی از مهمترین فعالیتهای زمین شناسان عبارتند از:
مطالعهی فرآیندهای زمین:
زمینشناسان فرآیندهایی مانند رانش زمین، زلزله، سیل و فوران آتشفشان را که میتوانند برای انسانها خطرناک باشند، مورد مطالعه قرار میدهند. با درک بهتر این فرآیندها، میتوان از ساخت و ساز در مناطق پرخطر جلوگیری کرد. به عنوان مثال، با شناسایی مناطقی که در گذشته سیلاب خیز بودهاند، میتوان مناطق در معرض خطر سیل در آینده را پیشبینی کرد.
مطالعهی مواد زمین:
انسانها بهطور روزمره از مواد موجود در زمین استفاده میکنند. از جمله این مواد میتوان به نفت استخراج شده از چاهها، فلزات استخراج شده از معادن و آب استخراج شده از سطح یا زیر زمین اشاره کرد. زمینشناسان با مطالعهی سنگها، فلزات موجود در آنها، معادن محل استخراج آنها و روشهای استخراج فلزات از سنگها، به انسانها در یافتن و استفاده از این مواد کمک میکنند.
مطالعهی تاریخ زمین:
تغییرات آب و هوایی یکی از مهمترین چالشهای امروز بشریت است. بسیاری از زمینشناسان در تلاشند تا با مطالعهی آب و هوای گذشتهی زمین و نحوهی تغییر آن در طول زمان، اطلاعات مفیدی در این زمینه به دست آورند. این اطلاعات که به عنوان “زمینشناسی تاریخی” شناخته میشوند، در درک چگونگی تغییرات آب و هوای فعلی و پیامدهای آنها نقشی اساسی دارند.
تاریخچهی زمین شناسی:
تاریخ دقیق شروع مطالعات علمی زمینشناسی مشخص نیست. با این حال، برخی معتقدند که اولین نوشتهها در مورد این علم توسط ارسطو (384-322 قبل از میلاد) در کتاب “السماء والعالم” نگاشته شده است. در این کتاب به تغییرات زمین و اثرات جوی اشاره شده است.
از آن زمان تاکنون، دانشمندان بسیاری در زمینهی زمین شناسی مطالعات و تحقیقات انجام دادهاند و به درک عمیقتری از سیارهی ما دست یافتهاند. در اینجا به صورت مختصر به برخی از مطالعات و نظرات دانشمندان اشاره میکنیم.
نوشتههای دانشمندان – سفری در گذر زمان
پیشگامان:
هرودوت (484-455 قبل از میلاد): با بررسی ارتباط بین زلزله، گسلها و حرکات زمین، پایههای علم زمینشناسی را بنا نهاد.
اِراتوستِن (276-195 قبل از میلاد): کروی بودن زمین را کشف و قطر آن را (با حدود 20% خطا) محاسبه کرد.
پلینیوس (79-23 بعد از میلاد): دانشمند رومی که 37 جلد دانشنامه در تاریخ طبیعی تالیف کرد و در فوران کوه وزو جان خود را از دست داد.
اولدر (28-79 بعد از میلاد): به خاطر کتاب “تاریخ طبیعی” خود که تا سالها مورد استفاده قرار میگرفت، مشهور است.
مبارزه با باورهای غلط:
نیکولاس کوپرنیک (1543-1473): با ارائه نظریه خورشید مرکزی، با مخالفت شدید کلیسا روبرو شد.
گالیله گالیلی (1642-1564): به خاطر حمایت از نظریه کوپرنیک، مورد محاکمه قرار گرفت.
تولد زمینشناسی نوین:
نیکولاس استنو (1686-1638): با مطالعه فسیلها و لایههای زمین، به درک عمیقی از تاریخچه زمین دست یافت.
جیمز هاتن (1802-1744): باور به “اصل یونیفورمیته” را مطرح کرد که بر اساس آن، فرآیندهای زمینشناسی در گذشته شبیه به حال بوده است.
تحولات در درک زمین:
آبراهام ورنر (1816-1750): اولین طبقهبندی سنگها را انجام داد.
ژان-باتیست دسمارت (1815-1725): منشأ بازالت را سرد شدن مواد مذاب عنوان کرد.
شارل لایِل (1875-1797): با تکمیل نظریه هاتن، به پدر زمینشناسی نوین شهرت یافت.
تخمین سن زمین:
کلیسا: 6000 سال
لایتفوت (1650): 9 صبح اول سپتامبر 3928 قبل از میلاد
اشر (1658): 23 اکتبر 4004 قبل از میلاد
علم امروز: بالای 4.5 میلیارد سال
سهم دانشمندان مسلمان در زمینشناسی
در طول تاریخ، دانشمندان مسلمان نقش برجستهای در پیشرفت علم زمینشناسی ایفا کردهاند.
ابوالفدا (قرن هشتم هجری) با استفاده از استدلالهای نجومی، کرویت زمین را به اثبات رساند.
حنین بن اسحاق (قرن دوم و سوم هجری) به عنوان کاشف ویژگیهای بلورشناسی یاقوت شناخته میشود.
زکریای رازی (قرن سوم هجری) در نوشتههای خود به بررسی تخصصی خصوصیات مواد معدنی و سنگها پرداخته است.
رسائل اخوانالصفا (قرن چهارم هجری) شامل مباحثی در مورد خلقت جهان، کرویت زمین، تغییرات پوسته زمین، مواد معدنی و زلزله است.
ابوریحان بیرونی (قرن چهارم و پنجم هجری) با اتکا به عقل و تجربه، نظرات خود را در مورد زمینشناسی در کتاب “الجماهر فی معرقه الجواهر” ارائه داده است. او همچنین دانشمندی پیشگام در اندازهگیری وزن مخصوص کانیها، محاسبه مدار زمین و شرح ویژگیهای فیزیکی آنها بود. بیرونی به تغییرات تدریجی سطح زمین، فسیلها و تحولات سنگها نیز اشاره کرده است.
شیخ الرئیس ابوعلی سینا (قرن چهارم و پنجم هجری) در مورد تشکیل رسوبات، ساختار کوهها، بقایای موجودات زنده گذشته و شهاب سنگها مطالعات ارزشمندی انجام داده است. او معتقد بود که خشکیهای کنونی زمانی زیر آب بودهاند.
ابوبکر محمدبن حسن کرجی (قرن چهارم و پنجم هجری) در مورد آبهای زیرزمینی، منابع آب، حفر چاه و قنات، شوری آب دریا و روشهای تعیین فاصله و ارتفاع کوهها تحقیقات قابل توجهی منتشر کرده است.
خواجه نصیرالدین طوسی (قرن ششم و هفتم هجری) در کتاب “تنسوخ نامه ایلخانی” به بررسی ویژگیهای سنگهای گرانبها و جواهرات پرداخته و خواص برخی کانیها و مواد معدنی را به دقت شرح داده است.
اینها تنها نمونههایی از سهم دانشمندان مسلمان در زمینشناسی هستند. تحقیقات و نوشتههای آنها در درک ما از سیاره زمین و فرآیندهای آن نقش بسزایی داشته است.
زمینشناسی در مفهوم گستردهتر:
زمینشناسی، علمی فراگیر، به کاوش در اعماق زمین، از پوستهی آن تا هستهی داغش، میپردازد. این علم، سنگها، مواد معدنی و دیگر اجرام تشکیلدهندهی سیارهمان را مورد مطالعه قرار میدهد و به بررسی فرآیندهایی میپردازد که این اجرام را شکل داده و در طول گذر زمانهای زمینشناسی عظیم، آنها را دگرگون ساختهاند. زمینشناسی با پیشبینی رویدادهای آینده، دریچهای به سوی تحولات زمین در اعصار پیش رو میگشاید.
زمینشناسی، علمی مبتنی بر استدلال و روشهای علمی است. زمینشناسان با اتکا به این روشها، به حل معماهای زمین میپردازند.
این علم، به مثابه یک رشتهی جامع، گویی دانشی ترکیبی از علوم دیگر است. فیزیک، شیمی، زیستشناسی، ریاضیات و نجوم، هر کدام تار و پودی از این گلیم پر نقش و نگار را تشکیل میدهند. اما زمینشناسی، در مقایسه با دیگر علوم، از امتیازی منحصر به فرد بهره میبرد: زمان عمیق. زمینشناسان، شاهد گذر میلیاردها سال بر پهنهی زمین بودهاند و شواهدی را که امروزه مشاهده میکنند، بازتاب فرآیندهایی هستند که در اعماق اعصار گذشته، رخ دادهاند. این فرآیندها، گرچه با سرعتی ناچیز، همچون میلیمتر یا سانتیمتر در سال، طی شدهاند، اما به واسطهی گذر زمانهای طولانی، نتایجی شگفتانگیز را رقم زدهاند.