История минералогии - History of mineralogy

Ранние работы по минералогии, особенно о драгоценных камнях, восходят к древним Вавилония, древний Греко-римский мир, древний и средневековый Китай, и санскрит тексты из древняя Индия.[1] Книги по этой теме включали Naturalis Historia из Плиний Старший которые не только описывают множество различных минералов, но и объясняют многие их свойства. В Немецкий ренессанс специалист Георгиус Агрикола написал такие работы, как De re Metallica (На металлах, 1556) и Ископаемое De Natura (О природе скал, 1546), положившая начало научному подходу к предмету. Систематические научные исследования минералов и горных пород, разработанные в пост-эпоха Возрождения Европа.[2] Современное изучение минералогии основано на принципах кристаллография и микроскопический изучение разрезов горных пород с изобретением микроскоп в 17 веке.[2]

Европа и Ближний Восток

Теофраст

Древнегреческие писатели Аристотель (384–322 гг. До н.э.) и Теофраст (370–285 до н.э.) были первыми в западной традиции, написавшими о минералах и их свойствах, а также метафизический объяснения им. В Греческий философ Аристотель написал свой Meteorologica, и в ней теоретизировалось, что все известные вещества состоят из воды, воздуха, земли и огня, со свойствами сухости, сырости, тепла и холода.[3] Греческий философ и ботаник Теофраст написал свой De Mineralibus, который принял точку зрения Аристотеля и разделил минералы на две категории: те, на которые воздействует тепло, и те, на которые влияет сырость.[3]

Метафизическое излучение и выдох (Anathumiaseis) теория Аристотеля включала ранние размышления о науках о Земле, включая минералогию. Согласно его теории, в то время как металлы должны были застыть посредством влажного выдоха, сухой газовый выдох (пневматодестера) была эффективной материальной причиной минералов, обнаруженных в почве Земли.[4] Он постулировал эти идеи, используя примеры влаги на поверхности земли (влажный пар, «потенциально похожий на воду»), в то время как другой исходил от самой земли, имея в виду свойства горячего, сухого, дымного и легковоспламеняющегося. («потенциально похоже на огонь»).[4] Метафизическая теория Аристотеля со времен античности оказала широкое влияние на аналогичные теории, обнаруженные в более поздней средневековой Европе, как отмечает историк Бертло:

Теория выдохов явилась отправной точкой для более поздних идей о генерации металлов в земле, с которыми мы сталкиваемся. Прокл, и который царил на протяжении средний возраст.[1]

Волокнистый асбест на москвич

Древнегреческая терминология минералов также пережила века и получила широкое распространение в наше время. Например, греческое слово асбест (что означает «неугасимый» или «неугасимый») за необычный минерал, известный сегодня, содержащий волокнистый структура.[5] Древние историки Страбон (63 г. до н.э. – 19 г. н.э.) и Плиний Старший (23–79 гг. Н. Э.) Оба писали об асбесте, его свойствах и происхождении, а также Эллинистический вера в то, что это был тип овощ.[5] Плиний Старший назвал его минералом, распространенным в Индии, а историк Ю Хуань (239–265 гг. Нашей эры) в Китае эта «огнестойкая ткань» была указана как продукт древнего Рим или же Аравия (Китайский: Дацинь ).[5] Хотя документация об этих минералах в древние времена не соответствует современной научной классификации, тем не менее, существовали обширные письменные работы по ранней минералогии.

Плиний Старший

восьмигранная форма алмаза.
Балтийский янтарное колье с пойманными насекомыми

Например, Плиний посвятил пять полных томов своего труда Naturalis Historia (77 г. н.э.) к классификации «земли, металлы, камни и драгоценные камни».[6] Он не только описывает многие минералы, неизвестные Теофраст, но обсуждает их применение и свойства. Он первым правильно распознал происхождение Янтарь например, как окаменелые остатки древесной смолы от наблюдений за насекомыми, пойманными в некоторых образцах. Он заложил основу кристаллография путем обсуждения кристальная привычка, особенно восьмигранный форма алмаз. Его обсуждение методов добычи не имеет себе равных в древнем мире и включает, например, очевидец аккаунт золотодобыча на севере Испания, что полностью подтверждается современными исследованиями.

Однако до более окончательных основополагающих работ по минералогии в 16 веке древние признали не более 350 минералов, которые нужно было перечислить и описать.[7]

Джабир и Авиценна

С такими философами, как Прокл, теория неоплатонизм также распространяется на Исламский мир вовремя Средний возраст, лежащих в основе метафизических представлений о минералогии в средневековый Ближний Восток также. Средневековый Исламские ученые расширил и это, в том числе Персидский ученый Ибн Сина (ابوعلى سينا ​​/ ورسينا) (980-1037 гг. Н.э.), также известный как Авиценна, кто отверг алхимия и более раннее понятие Греческая метафизика что металлические и другие элементы могут быть преобразованы друг в друга.[1] Однако то, что в значительной степени соответствовало древнегреческим и средневековым метафизическим идеям о минералогии, было медленным химическим изменением состава земной коры.[1] Также был Исламский алхимик и ученый Джабир ибн Хайян (721-815 гг. Н.э.), который первым принес экспериментальный метод в алхимию. При поддержке Греческая математика и Исламская математика, он открыл синтез для соляная кислота, азотная кислота, дистилляция и кристаллизация (последние два важны для понимания современной минералогии).

Георгий Агрикола, `` отец минералогии ''

Агрикола, автор De re Metallica

В начале 16 века нашей эры сочинения Немецкий ученый Георг Бауэр, псевдоним Георгиус Агрикола (1494-1555 гг.), В его Bermannus, sive de re Metallica dialogus (1530 г.) считается официальным учреждением минералогии в современном понимании ее изучения. Он написал трактат, работая городским врачом и проводя наблюдения в Иоахимсталь, который тогда был центром добыча полезных ископаемых и металлургический плавка отрасли. В 1544 году он опубликовал свои письменные работы. De ortu et causis subterraneorum, которая считается основополагающей работой современных физических геология. В ней (как и Ибн Сина) он подверг резкой критике теории, выдвинутые древними греками, такими как Аристотель. Его работа по минералогии и металлургии продолжилась публикацией De veteribus et novis Metallis в 1546 году, кульминацией которого стали его самые известные работы, De re Metallica 1556 года. Это была впечатляющая работа, описывающая применение добыча полезных ископаемых, переработка и плавка металлов, наряду с дискуссиями о геологии рудных тел, геодезия, шахтостроение, и вентиляция. Он хвалит Плиний Старший за его новаторскую работу Naturalis Historia и делает обширные ссылки на его обсуждение полезных ископаемых и методов добычи. В течение следующих двух столетий это письменное произведение оставалось авторитетным текстом по горному делу в Европе.

У Агриколы было много различных теорий минералогии, основанных на эмпирических наблюдениях, включая понимание концепции руда каналы, образованные циркуляцией грунтовых вод («суччи») в трещины после отложения вмещающих пород.[8] Как будет отмечено ниже, средневековые китайцы раньше тоже имели представление об этом.

За свои произведения Агрикола посмертно известен как «Отец минералогии».

После основополагающей работы, написанной Агриколой, в научном сообществе широко признано, что Gemmarum et Lapidum Historia из Ансельм де Бодт (1550–1632) из Брюгге это первый окончательный труд современной минералогии.[7] Немецкая горная промышленность химик Дж. Ф. Хенкель написал его Флора Saturnisans 1760 г., который был первым трактатом в Европе, посвященным геоботаническим минералам, хотя китайцы упоминали об этом в более ранних трактатах 1421 и 1664 гг.[9] Кроме того, китайский писатель Ду Ван четко указал на процессы выветривания и эрозии в своем Юн Линь Ши Пу 1133 г., задолго до работ Агриколы 1546 г.[10]

Китай и Дальний Восток

В древнем Китае самый старый литературный список минералов датируется по крайней мере 4 веком до нашей эры. Джи Ни Зи книга перечисляет двадцать четыре из них.[11] Китайские идеи метафизической минералогии восходят, по крайней мере, к древней династии Хань (202 г. до н.э. - 220 г. н.э.). Со II века до нашей эры текст Хуай Нань Цзыкитайцы использовали идеологические Даосский термины для описания метеорология, осадки, различные виды минералов, металлургия и алхимия.[12] Хотя понимание этих концепций во времена Хань было даосским по своей природе, предложенные теории были похожи на теорию. Аристотелевский теория минералогических выдохов (отмечена выше).[12] К 122 г. до н.э. китайцы сформулировали теорию метаморфоза минералов, хотя такие историки, как Дабс, отмечают, что традиция алхимико-минералогической китайской доктрины восходит к школе естествоиспытателей, возглавляемой философом. Цзоу Ян (305 г. до н.э. – 240 г. до н.э.).[13] В рамках широких категорий горных пород и камней (ши), металлов и сплавов (цзинь) во времена Хань у китайцев были сотни (если не тысячи) перечисленных типов камней и минералов, а также теории их образования.[13][14]

В V веке нашей эры князь Цянь Пин Ван из Династия Лю Сун написал в энциклопедии Тай-пин Ю Лань (около 444 г., из утерянной книги Дайан Шу, или же Управление всеми методами):

Самые ценные вещи в мире хранятся в самых сокровенных его областях. Например, есть орпимент. Через тысячу лет он превращается в Realgar. Еще через тысячу лет реалгар превращается в желтое золото.[15]

В древнем и средневековом Китае минералогия была прочно связана с эмпирический наблюдения в фармацевтике и лекарство. Например, знаменитый часовщик и механический инженер Су Сон (1020–1101 гг.) Династия Сун (960–1279 гг.) Писал о минералогии и фармакология в его Бен Цао Ту Цзин of 1070. В нем он разработал систематический подход к перечислению различных минералов и их использования в лечебных смесях, таких как все различные известные формы слюда которые можно было использовать для лечения различных болезней через пищеварение.[16] Су Сун также писал о субконхоидальный перелом родного киноварь, признаки рудных пластов и описание формы кристаллов.[8] Подобно рудным каналам, образованным циркуляцией подземных вод, упомянутым выше с немецким ученым Агриколой, Су Сонг сделал аналогичные заявления относительно карбонат меди, как и ранее Ри Хуа Бен Цао 970 г. н.э. с медью сульфат.[8]

В Династия Юань ученый Чжан Сы-сяо (умер в 1332 году нашей эры) представил новаторский трактат о концепции рудных пластов из циркуляции грунтовых вод и трещин горных пород, за два столетия до того, как Георгий Агрикола пришел к аналогичным выводам.[17] В его Суо-Нан Вэнь Цзи, он применяет эту теорию при описании отложения минералов испарение грунтовых вод (или осадков из них) в рудных каналах.[14]

В дополнение к алхимической теории, изложенной выше, более поздние китайские писатели, такие как Династия Мин врач Ли Шичжэнь (1518–1593 гг.) Писал о минералогии в тех же терминах, что и метафизическая теория Аристотеля, как последний писал в своей фармацевтический научный труд Běnco Gāngm (本草綱目, Компендиум Материа Медика, 1596).[1] Еще одна фигура эпохи Мин, знаменитая географ Сюй Сяке (1587–1641) писал в своем трактате о минеральных пластах и ​​слюдяных сланцах.[18] Однако, в то время как европейская минералогическая литература стала обширной и разнообразной, писатели эпохи Мин и Цин династии мало писали на эту тему (даже по сравнению с китайцами ранней эпохи Сун). Единственными другими произведениями этих двух эпох, заслуживающими упоминания, были Ши Пин (Иерархия камней) Юй Цзюнь в 1617 г. Гуай Ши Лу (Странные камни) из Сон Луо в 1665 г., а Гуань Ши Лу (О взгляде на камни) 1668 г.[18] Однако прежде всего стоит упомянуть одну фигуру из эпохи Сун - Шэнь Го.

Теории Шен Го

Шен Куо (沈括) (1031-1095))

Средневековый китайский Династия Сун государственный деятель и ученый Шен Куо (1031-1095 н.э.) написал о своей теории формирования земель, включающей концепции минералогии. В его Мэн Си Би Тан (梦溪笔谈; Эссе о бассейне мечты, 1088), Шен сформулировал гипотезу о процессе формирования суши (геоморфология ); на основе его наблюдения морской ископаемое снаряды в геологической толщи в Горы Тайхан за сотни миль от Тихий океан.[19] Он сделал вывод, что земля образовалась в результате эрозии гор и отложений ил, и описал эрозия почвы, осаждение и поднять.[20] В своей более ранней работе (около 1080 г.) он писал о любопытной окаменелости морского существа, найденной далеко в глубине суши.[21] Также интересно отметить, что современный автор Си Чи Конг Ю приписал идею об отдельных местах под водой, где окаменели змеи и крабы, одному Ван Цзиньчэнь. Написав Шен Куо об открытии окаменелостей, он сформулировал гипотезу смещение географического климата на протяжении всего времени.[22] Это произошло из-за сотен окаменел бамбук найденные под землей в засушливом климате северного Китая, однажды их обнаружил огромный оползень на берегу реки.[22] Шен предположил, что в доисторические времена климат в Яньчжоу, должно быть, был очень дождливым и влажным, как в южном Китае, где можно выращивать бамбук.[22]

Подобным образом историк Джозеф Нидхэм сравнил рассказ Шена с Шотландский ученый Родерик Мерчисон (1792–1871), который был вдохновлен стать геологом после наблюдения провиденциального оползня. Кроме того, описание осадочных отложений Шеном предшествовало описанию Джеймс Хаттон, написавший свой новаторский труд в 1802 году (считается основой современной геологии).[10] Влиятельный философ Чжу Си (1130–1200) писал об этом любопытном природном феномене окаменелостей и, как известно, читал работы Шэнь Куо.[23] Для сравнения, первое упоминание об ископаемых, найденных на Западе, было сделано почти два столетия спустя с помощью Людовик IX Франции в 1253 году нашей эры, который обнаружил окаменелости морских животных (как записано в записях Жоинвилля за 1309 год нашей эры).[24]

Америка

Возможно, самым влиятельным минералогическим текстом XIX и XX веков был Руководство по минералогии к Джеймс Дуайт Дана, Профессор Йельского университета, впервые опубликовано в 1848 году. Четвертое издание озаглавлено Руководство по минералогии и литологии (изд. 4, 1887 г.). Он стал стандартным текстом колледжа и постоянно редактировался и обновлялся рядом редакторов, включая У. Форд (13-14 ред., 1912–1929), Корнелиуса С. Херлбата (15-21 ред., 1941–1999), и начиная с 22-го Корнелиса Кляйна. 23-е издание сейчас в печати под заголовком Руководство по минералогии (Руководство по минералогии) (2007), отредактированный Корнелисом Кляйном и Барбарой Датроу.

Не меньшее влияние оказала Дана. Система минералогии, впервые опубликовано в 1837 году, которое постоянно обновляется и пересматривается. Издание 6-е (1892 г.)[25] редактирует его сын Эдвард Солсбери Дана. 7-е издание было опубликовано в 1944 г., а 8-е издание вышло в 1997 г. под названием Новая минералогия Даны: Система минералогии Джеймса Дуайта Дана и Эдварда Солсбери Данапод редакцией Р. В. Гейнса и другие.

Смотрите также

Примечания

  1. ^ а б c d е Нидхэм, Том 3, 637.
  2. ^ а б Нидхэм, Том 3, 636.
  3. ^ а б Хоккей с мячом, я (Нападающий).
  4. ^ а б Нидхэм, Том 3, 636-637.
  5. ^ а б c Нидхэм, Том 3, 656.
  6. ^ Рамсделл, 164.
  7. ^ а б Нидхэм, Том 3, 646.
  8. ^ а б c Нидхэм, Том 3, 649.
  9. ^ Нидхэм, Том 3, 678.
  10. ^ а б Нидхэм, Том 3, 604
  11. ^ Нидхэм, Том 3, 643.
  12. ^ а б Нидхэм, Том 3, 640.
  13. ^ а б Нидхэм, Том 3, 641.
  14. ^ а б Нидхэм, Том 3, 651.
  15. ^ Нидхэм, Том 3, 638.
  16. ^ Нидхэм, Том 3, 648.
  17. ^ Нидхэм, Том 3, 650.
  18. ^ а б Нидхэм, Том 3, 645.
  19. ^ Сивин, III, 23.
  20. ^ Сивин, III, 23-24.
  21. ^ Нидхэм, Том 3, 618.
  22. ^ а б c Нидхэм, Том 3, 614.
  23. ^ Чан, 15.
  24. ^ Чан, 14.
  25. ^ Эдвард Солсбери Дана (1911). Система минералогии Джеймса Дуайта Дана (2-е изд.). Нью-Йорк: J. Wiley & Sons. Получено 2009-07-06.

Рекомендации

  • Бэнди, Марк Ченс и Джин А. Бэнди (1955). Ископаемое De Natura. Нью-Йорк: Издательская компания Джорджа Банты.
  • Чан, Алан Кам-леунг и Грегори К. Кланси, Хуэй-Чие Лой (2002). Исторические перспективы восточноазиатской науки, технологий и медицины. Сингапур: Издательство Сингапурского университета ISBN  9971-69-259-7
  • Хейзен, Роберт М. (1984). "Минералогия: исторический обзор ". Журнал геологического образования, 32, 288–298.
  • Нидхэм, Джозеф (1986). Наука и цивилизация в Китае: Том 3. Тайбэй: Caves Books, Ltd.
  • Поваренных А.С. (1972) "Краткая история минералогии и классификации минералов". Кристаллохимическая классификация минералов, 3–26. Спрингер, Бостон, Массачусетс. ISBN  978-1-4684-1743-2
  • Рамсделл, Льюис С. (1963). Энциклопедия Американа: международное издание: том 19. Нью-Йорк: Корпорация Американа.
  • Сивин, Натан (1995). Наука в Древнем Китае. Брукфилд, Вермонт: VARIORUM, Ashgate Publishing.

внешняя ссылка