Sendu inn spurningu

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Hver var Arthur Holmes og hvert var hans framlag til jarðfræðinnar?

Arthur Holmes (1890-1965) er þekktastur fyrir fernt: (1) þátt sinn í að tímakvarða jarðsöguna, (2) bókina The Age of the Earth 1913, (3) að skýra fyrstur (um 1930) orsakir landreks og (4) afbragðskennslubók sína Principles of Physical Geology 1944.

Um aldamótin 1900 voru þær hugmyndir helstar um aldur jarðar, að eðlisfræðingurinn Kelvin lávarður hafði reiknað út 20 til 400 milljón ára aldur (byggt á kólnun frá glóandi hnetti), flestir jarðfræðingar töldu aldurinn ekki vera minni en 100 milljón ár (byggt á hraða þróunar lífvera, og hraða veðrunar), og kristnir bókstafstrúarmenn héldu sig við 6000 ár (byggt á sköpunarsögu Biblíunnar). Geislavirkni hafði uppgötvast 1896 og árið 1904 gerði Ernest Rutherford fyrstu aldursgreininguna byggða á geislavirkum efnum; geislavirkur steinn sem hann mældi var að minnsta kosti 40 milljón ára. Í framhaldinu reyndu ýmsir eðlisfræðingar sig við aldursgreiningar á bergi en fljótlega dofnaði áhuginn og þeir sneru sér að öðrum viðfangsefnum tengdum geislavirkni. Allir nema Arthur Holmes.

Arthur Holmes (1890-1965).

Arthur Holmes fæddist í N-Englandi og innritaðist 17 ára í háskóla í London til að læra eðlisfræði. En fljótlega breytti hann um stefnu og ákvað að verða jarðfræðingur. Honum var ljóst að helín-aðferðin, sem Rutherford og fleiri höfðu beitt (radín hrörnar í helín), var ónákvæm og þegar í ljós kom að blý er endastöð úran-geislunar sýndist honum sú aðferð líklegri til árangurs. Í framhaldinu gerði hann fyrstu úran-blý-aldursgreiningu sögunnar, á bergsýni frá devon-tímabilinu, sem honum taldist vera 370 milljón ára. (Nú telst tímabilið spanna 418-354 m.á.) Þá var Holmes 21 árs og búinn að marka sér stefnu sem hann fylgdi alla ævina: að varða jarðsöguna æ nákvæmari tímasetningum. Árið 1913 kom út fyrrnefnd bók hans um aldur jarðar sem hann taldi vera að minnsta kosti 1600 milljón ár. Í þeim efnum átti hann fáa fylgismenn meðal jarðfræðinga, sem flestir héldu sig við 100 milljón árin.

Fátækt olli því að Holmes réði sig hjá námufyrirtæki til að leita verðmætra málma í Mósambík, en eftir hálft ár veiktist hann og var næstum dauður úr malaríu án þess að málmleitin hefði borið árangur. Eftir þetta hafði hann samt ævinlega brennandi áhuga á jarðfræði Mósambík og Afríku allrar.

Næstu árin var Holmes aðstoðarkennari við sinn gamla háskóla, Imperial College í London, ásamt því að vinna að aldursgreiningum. En árið 1920 gerðist hann yfirjarðfræðingur olíufélags í Búrma, af sömu ástæðu og fyrr. Ekki endaði það betur því eftir tvö ár fór félagið á hausinn og Holmes stóð uppi blankur og atvinnulaus. Þá hafði öldurnar lægt varðandi háan aldur jarðar en nýtt deilumál var komið upp — landrek. Og Holmes var einn af fáum sem frá upphafi voru sannfærðir um réttmæti þeirrar kenningar. Vandinn var sá, að enda þótt hin jarðfræðilegu rök virtust sterk tókst ekki að benda á þá krafta sem landreki yllu. En þekking Holmes á geislavirkni og geislavirkum efnum hafði aukið mjög skilning hans á innri ferlum jarðar og hann stakk upp á því, fyrstur manna, að iðustraumar (e. convection) í jarðmöttlinum knýi landrekið. Meðfylgjandi þversnið hans (úr kennslubókinni 1944) er mjög nútímalegt: iðustraumar kljúfa meginlandsfleka og mynda gliðnandi hafsbotnsskorpu en fellingafjöll rísa yfir sökkbeltunum.



Myndirnar sýna hugmynd Arthurs Holmes (1944) um „aflvél“ landreks. A sýnir upphaflegt ástand. Í B hafa iðustraumar í möttlinum klofið meginlandið og dregið hlutana sundur. Fellingafjöll myndast yfir sökkbeltum en hafsbotn fyllir bilið milli meginlandshlutanna.

Þegar Holmes kom heim frá Búrma 1922, snauður og atvinnulaus, bjargaði hann sér og fjölskyldunni með því að opna skranbúð í London, en árið 1924 var honum boðin staða forseta nýrrar jarðfræðideildar í Durham. Þar kenndi hann í 19 ár og boðaði nemendum meðal annars fagnaðarerindi landreksins. Á stríðsárunum síðari tók hann saman frábæra og margfræga kennslubók sína, Principles of Physical Geology (1944), þar sem síðasti kaflinn fjallar um landrek. Sú bók var megintexti í háskólum margra landa í aldarfjórðung, en þrátt fyrir það − kannski vegna mótstöðu kennara af gamla skólanum − sló kenningin ekki í gegn fyrr en 1963, með grein Vine og Matthews um gliðnun hafsbotnanna.

Árið 1944 var Holmes boðin prófessorsstaða í Edinborg og var þar til æviloka. Þar lagði hann smiðshögg á mörg mikilvæg rannsóknarefni um aldur jarðar, tímakvarða jarðsögunnar, forkambríum og jarðfræði Afríku.

„Holmes er einn af fáum enskum jarðfræðingum sem hugsa stórt,“ er haft eftir Reginald Daly, öðru jarðfræðistórmenni Breta. Og af því tagi var sú hugmynd hans (1918) að undir Íslandi sé „flís“ af meginlandsskorpu Grænlands sem skýrt geti bæði það hve algengt ljósgrýti (líparít, ríólít) er á landinu, af úthafseyju að vera, og það að Ísland er yfirleitt ofansjávar. Sú hugmynd Holmes að súra bergið (ljósgrýtið) sé uppbrætt grænlenskt granít eða gnæs laut ekki í gras fyrr en 1965 (Sr-samsætur), en ný skýring kom 1970 á óeðlilegri tilveru Íslands: heitur möttulstrókur heldur uppi landinu en ekki eðlislétt Grænlandsskorpa.

Í stuttu máli var Arthur Holmes einn merkasti jarðvísindamaður 20. aldar. Hins vegar var hann að sumu leyti of langt á undan sinni samtíð til að hafa jafnmikil áhrif og æskilegt hefði verið. Og ekki síst féllu hugmyndir hans um háan aldur jarðar og um landrek ekki í kramið hjá eldri kynslóð jarðfræðinga.

Heimildir og myndir:

Útgáfudagur

26.10.2011

Spyrjandi

Ritstjórn

Höfundur

Sigurður Steinþórsson

prófessor emeritus

Tilvísun

Sigurður Steinþórsson. „Hver var Arthur Holmes og hvert var hans framlag til jarðfræðinnar?“ Vísindavefurinn, 26. október 2011. Sótt 19. september 2017. http://visindavefur.is/svar.php?id=60969.

Sigurður Steinþórsson. (2011, 26. október). Hver var Arthur Holmes og hvert var hans framlag til jarðfræðinnar? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=60969

Sigurður Steinþórsson. „Hver var Arthur Holmes og hvert var hans framlag til jarðfræðinnar?“ Vísindavefurinn. 26. okt. 2011. Vefsíða. 19. sep. 2017. <http://visindavefur.is/svar.php?id=60969>.

Chicago | APA | MLA

Sendu inn spurningu
eða

Vísindadagatalið

Lykt

Þegar við finnum lykt af tilteknu efni er það vegna þess að sameindir frá efninu hafa losnað út í loftið og komist í snertingu við svonefnda viðtaka í nefinu á okkur. Í nefholinu á okkur eru um 50 milljónir þefnema sem þekja um 5 fersentimetra af slímhúð. Talið er að heilbrigt nef geti fundið 10.000 mismunandi lyktartegundir.