一切都与均变论有关

赫顿最值得欣赏的地方是，他认为没有必要用全球性灾难来解释地球是如何演变成今天的形态的。赫顿研究了地层后认为，它们起初一定是一层叠在另一层上面，然后变弯、扭曲，成为今天的样子，并且认为与其用全球性灾难来解释这一切，还不如考虑另一个可能：地球的形成起源于我们今天还能见到的一些地质现象，但是这个过程经历了漫长的时间。这个过程中包括火山爆发和大地震，对于那些住在其附近的人来说，这是很可怕的灾难。但是赫顿认识到，这些短暂的现象在地质学时间表里是非常常见的，常见到就像打喷嚏一样。这种在一个漫长时期内逐渐变化的观点可以解释地球所有特征的起源，从山脉一直到海盆。这个观点后来被称为均变论（uniformitarianism）。我们今天也能看到同样的现象，并且可以用来解释所有现象，例如山脉如何从海底隆起到被侵蚀风化，沉积到海底，最终成为新山脉的原始物质。这种变化的图像巧妙地解释了为什么地球上只有三类岩石：火成岩，从火山中喷发出来的一种由熔融态的岩浆变硬的岩石；沉积岩，由古老岩石被侵蚀磨损成细小碎片沉积在水底形成；变质岩，如花岗岩，它们是由以上两种岩石中的任意一种变为半熔化状态后再形成的。

赫顿无法计算出地球的年龄，但他知道所有这些过程都需要非常长的时间来实现。事实上，他认为可能根本没有那个“诞生”一说，地球一直都存在，并且将会永远存在，所有这些现象也将永远持续下去。在1788年发表的一篇论文中，赫顿写道：“因此本次调研的结果是，我们没有找到地球诞生的痕迹——也没有结束的迹象。”

另一位苏格兰人查尔斯·莱伊尔（Charles Lyell）在赫顿的基础上进行研究，并使人们真正开始注意均变论的观点。他在1830—1833年间出版了一部巨著《地质学原理》（Principles of Geology），共三卷。他以当时典型的风格起了一个副标题，解释了书的内容——“以当今的地质现象来解释过去的地表变化”。通过书中收集的证据，莱伊尔描述了埃特纳火山（Mount Etna）由熔岩流形成的火成岩层是如何被沉积岩层分开的。书中一处写道，一个包含牡蛎化石的岩层“至少6米厚，并可以清楚地看出其位于一处玄武岩流层之上，在牡蛎层之上又叠加了一层熔岩物质”，所以两次熔岩流之间的时间间隔长到足够沉积6米厚的物质。而熔岩层本身并不是突然沉积下来的。莱伊尔通过计算发现，需要“发生90次熔岩流，每次在末端都达到1600米宽，才能使今天火山脚下达到熔岩流的平均高度”。

莱伊尔的书对一些人产生了深刻的影响，其中之一就是年轻的查尔斯·达尔文。1831年，他踏上了“贝格尔号”（Beagle），开始了著名的航行，而他随身携带的正是《地质学原理》的第一卷。在旅途中，他又陆续拿到了剩下的两卷。在随后的几年里，达尔文创建了物种起源的理论，他认为这是自然选择进化的结果。当然，他也同样指出：这是一个均变的过程，需要漫长的时间来演化。多亏了莱伊尔（还有他之前的赫顿），达尔文知道自然界其实有充足的时间来进行自然选择的工作。达尔文说莱伊尔给了他“时间的礼物”，并在很久之后又说，“我一直觉得我的书有一半是从莱伊尔的脑子里弄出来的……《地质学原理》一书的巨大功劳是，它改变了人类思想的整体基调”。

达尔文的《物种起源》一书于1859年出版。当时，并不是每个人都立刻改变了自己的想法，但我们可以说在19世纪最后的25年里，许多地质学家和生物学家都已经相信地球至少有几亿年的历史了。然而，最大的困难是，物理学家和天文学家告诉他们，根据当时已知的物理法则，达尔文的理论是不现实的。双方虽各执一词，但都没错。直到后来，人们又发现了更多的物理知识，这个问题才被解决，而地球年龄的故事也得以继续更新。