text: La geologia (del grec γη (geo, 'terra'), i λóγος (logos, 'ciència') és la ciència que estudia la Terra, la seva història i els processos que li han donat forma. El camp d'acció de la geologia inclou l'estudi de la composició, l'estructura, les propietats físiques i dinàmiques, i la història dels materials que formen la Terra, així com els processos que els han formats, els han mogut de lloc o els han transformat. Els geòlegs han establert que l'edat de la Terra és d'uns 4.600 milions d'anys i han determinat que la litosfera de la Terra, que inclou l'escorça, està fragmentada en plaques tectòniques que es mouen o suren sobre un mantell superior (l'astenosfera). Els geòlegs han pogut localitzar i gestionar els recursos naturals de la Terra, com per exemple el petroli i el carbó, així com els metalls (ferro, coure i urani entre altres). L'astrogeologia es refereix a l'aplicació dels principis geològics en l'estudi d'altres planetes, tot i que s'hi solen utilitzar altres termes més especialitzats: selenologia (de la Lluna), areologia (de Mart), etc. El primer a utilitzar el terme geologia fou Richard de Bury el 1473, que l'utilitzava per a diferenciar entre la jurisprudència terrenal i la teològica. Jean André Deluc fou el primer d'utilitzar el terme amb el seu sentit modern, l'any 1779. Història El tractat περὶ λίθων (Sobre les pedres) escrit per Teofrast (372 aC – 287 aC), un deixeble d'Aristòtil, se'n mantingué com a obra de referència durant mil·lennis. Fou traduït al llatí i a altres llengües i la seva interpretació dels fòssils era la teoria dominant durant l'antiguitat clàssica i l'alta edat mitjana, fins que es reemplaçà per la teoria de la petrificació dels fluids (succus lapidificatus) d'Avicenna a la baixa edat mitjana. Durant l'Imperi Romà, Plini el Vell (23-79) fa referència al tractat de Teofrast en la seva Història natural (77), en què actualitza i amplia la informació disponible sobre molts més metalls i minerals, llavors molt utilitzats. Teofrast és més sistemàtic i, comparativament, lliure de faules i màgia, mentre que Plini el Vell és més extensiu. Plini és el primer a identificar correctament l'ambre com una resina de pi fossilitzada en observar els insectes atrapats dins d'alguns fragments. També va fer la primera aportació al que després seria la cristal·lografia, en reconèixer l'hàbit cristal·lí octaèdric del diamant. Alguns estudiosos actuals, com Fielding H. Garrison, opinen que la moderna geologia començà durant l'edat d'or de la civilització arabomusulmana. A Abu Musa Jabir ibn Hayyan (en llatí conegut com a Geber) (721-815), se li atribueix el descobriment de la cristal·lització com a procés de purificació, una important contribució a la cristal·lografia. Al-Biruni (973-1048) escrigué sobre la geologia de l'Índia i va fer la hipòtesi que el subcontinent indi havia estat un mar. Avicenna (981-1037) va fer importants contribucions a la geologia i a les ciències naturals: escrigué una obra enciclopèdica anomenada Al Xifa (الشفاء), habitualment coneguda com a Llibre de la guarició, en què hi ha un assaig sobre mineralogia i meteorologia: es tracta de sis capítols dedicats a la formació de les muntanyes, els avantatges de les muntanyes per a la formació dels núvols, les fonts d'aigua, l'origen dels terratrèmols, la formació dels minerals i la diversitat del relleu terrestre. Al capítol sobre la formació de les muntanyes, Avicenna ja proposa els principis que més tard serien coneguts en l'estratigrafia com la llei de superposició (que suposa que, en un sistema de roques estratificades, els estrats inferiors són més antics que els superiors). El mètode científic utilitzat per Avicenna basat en l'observació també fou original en les ciències de la Terra i continua sent una part essencial de la moderna investigació geològica. La seva teoria sobre la petrificació dels fluids (succus lapidificatus) fou represa per Albert de Saxònia (~1320 - 1390) al i seria l'explicació dominant dels fòssils fins al . A la Xina, el naturalista Shen Kuo (1031-1095) va ser un dels primers a formular una teoria de la geomorfologia basant-se en les seves observacions de les elevacions de roques sedimentàries, l'erosió del sòl, la deposició de llims i els fòssils marins que trobà a les muntanyes Taihang Shan, situades a centenars de quilòmetres de l'oceà Pacífic. Segons la seva hipòtesi, la terra s'hauria format per erosió de les muntanyes i per deposició dels sediments. També formulà una teoria sobre el canvi climàtic gradual després de les seves observacions d'antics bambús petrificats que va trobar en un estrat subterrani a prop de l'actual Yan'an, a la província de Shaanxi, que tenia un clima sec. Georgius Agricola (1494-1555), un metge i científic alemany, va escriure De re metallica amb un apèndix titulat Buch von den Lebewesen unter Tage ('Llibre de les criatures de sota la terra'). L'obra, que es publicà pòstuma (1556), és una descripció exhaustiva en sis volums amb gran quantitat d'il·lustracions dels coneixements de l'època sobre les tècniques mineres, l'obtenció de metalls i el seu treball. El metge danès Niels Stensen (1638-1686), també conegut amb el nom llatinitzat de Nicolaus Steno, es traslladà a viure a Itàlia el 1665, on, en dissecar un tauró de grans dimensions, va parar compte a la semblança entre les seves dents i alguns fòssils trobats a les roques i va concloure que els llocs on havien viscut aquells taurons ara era terra ferma. Però Stensen és especialment conegut per la llei de la superposició: el 1669 va concloure que les capes de roques o estrats es disposaven segons una seqüència temporal, amb els més recents a la part superior i els més vells a sota, tret que algun procés geològic hagués alterat aquesta disposició seqüencial. Però Stensen, igual que molts altres científics de la seva època, encara era sota el pes de les supersticions religioses i per explicar que alguns estrats inferiors dels Apenins no contenien fòssils mentre que sí que hi eren als superiors, va pensar que els inferiors es van formar abans del diluvi universal bíblic, mentre que els superiors s'haurien format després. El naturalista francès Jean Étienne Guettard (1715-1786) s'interessà per la mineralogia i l'estudi de les roques; el 1746 publicar Mémoire et carte minéralogique sur la nature et la situation des terrains qui traversent France et l'Angleterre i el 1780 el seu Atlas et description miinéralogiques de la France, i és un dels primers a crear mapes geològics i a identificar la calor com una de les causes de la modificació del relleu. Fou el primer a identificar la naturalesa volcànica de l'Alvèrnia al massís Central francès. Nicolas Desmarest (1725-1815) estudià la zona de l'Alvèrnia durant la dècada del 1760 i va trobar-hi grans dipòsits de basalt i evidències de la presència de corrents de lava; el 1774 publica un assaig a partir de les seves observacions acompanyat d'un mapa geològic. El mot geologia aplicat a l'estudi de la Terra el va popularitzar a finals del el naturalista suís Horace Bénédict de Saussure (1740-1799) i Jean André Deluc (1727-1817), també suís, que va fabricar instruments per mesurar les muntanyes. El científic alemany Abraham Gottlob Werner (1749-1817) proposà a finals del la teoria del neptunisme, que intentava explicar la història de la Terra d'acord amb la Bíblia i seguint l'ordre establert pel Gènesi, en un context històric en què les descobertes de fòssils feien desenvolupar idees divergents de la doctrina bíblica. Segons Werner, la Terra era originàriament una massa d'aigua amb materials en suspensió sotmesos a un procés de sedimentació per formar el nucli del planeta i els continents com una sèrie de capes: les més antigues i dures eren el granit mentre que les posteriors anirien presentant un major nombre de fòssils. El diluvi universal hauria repetit el procés, incrementat el nombre de capes. Aquesta teoria obsoleta fou coneguda com a neptunisme. James Hutton (1726-1797) presentà una ponència a la Royal Society of Edinburgh el 1785 titulada Theory of the Earth ('Teoria de la Terra'), en què explicava la seva teoria, segons la qual la Terra havia de ser molt més vella del que s'havia suposat per tal de permetre un temps suficient a fi que els materials procedents de l'erosió de les muntanyes, els sediments dipositats al fons marí, poguessin esdevenir noves roques i aixecar-se per formar noves terres emergides. En aquesta teoria, l'activitat volcànica tenia un paper fonamental com a font originària de gran part de les roques de la superfície terrestre. Hutton publicà una versió ampliada de les seves idees en dos volums el 1795. Hutton, que és considerat el fundador de la geologia moderna, va liderar amb la seva teoria (coneguda com a plutonisme a causa de la importància que donava al vulcanisme, un corrent oposat a la teoria de Werner, el neptunisme. William Smith (1769-1839) va fer alguns dels primers mapes geològics abastant grans territoris; en aquest sentit, el seu mapa geològic d'Anglaterra, Gal·les i sud d'Escòcia (Geological Atlas of England and Wales) publicat el 1815 fou pioner en la seva època. Smith també començà a ordenar els estrats a partir de l'anàlisi dels fòssils que contenien, de tal manera que els estrats sedimentaris situats en diferents punts amb una mateixa composició de fòssils devien correspondre a una mateixa època de sedimentació; això permetia relacionar dos estrats separats a distàncies considerables. El 1811, Georges Cuvier (1769-1832) i Alexandre Brongniart (1770-1847) van publicar una monografia sobre la geologia de la regió de París (Essais sur la géographie minéralogique des environs de Paris, avec une carte géognostique et des coupes de terrain), en què descrivien la utilització de la presència de fòssils característics per establir una correlació entre estrats sedimentaris; van utilitzar la mateixa idea que William Smith de manera independent. Charles Lyell (1797 – 1875) publica la seva obra Principles of Geology el 1830. Aquest llibre, que va influenciar el pensament de Charles Darwin, promovia les idees de l'actualisme o uniformisme aplicades a la història de la Terra: els processos naturals que actuaren en el passat són els mateixos que actuen en el present. En contrast amb el catastrofisme, que postulava que les característiques de la Terra s'havien format a causa d'esdeveniments catastròfics i després d'aquests romania inalterada. La geologia de gran part del girà al voltant de la qüestió de l'edat de la Terra. Les estimacions anaven des d'uns 100.000 anys fins a milers de milions d'anys. Al , l'avenç més gran va ser la teoria de la tectònica de plaques, que es desenvolupà als anys 60 i que va revolucionar les ciències de la Terra; aquesta teoria havia estat precedida per la teoria de la deriva dels continents formulada per Alfred Wegener el 1912 i la de l'expansió del fons oceànic, formulada per primer cop per Harry Hammond Hess el 1960. Escala geològica del temps L'escala del temps geològic abasta la història de la Terra. En un extrem de l'escala, hi ha l'aparició dels primers materials del sistema solar, fa uns 4.567Ma, i la formació de la Terra fa uns 4.540Ma, al començament de l'eó Hadeà. A l'altre extrem de l'escala, trobem el període actual, conegut com a Holocè. Fites importants 4.567Ma: formació del sistema solar 4.540Ma: acreció de la Terra 4.000Ma: final del darrer bombardeig pesant, aparició de la vida 3.500Ma: inici de la fotosíntesi anoxigènica 2.300Ma: atmosfera terrestre amb oxigen; primera Terra bola de neu 730-635Ma: segona Terra bola de neu 542 ± 0,3Ma: explosió cambriana, la multiplicació sobtada del nombre d'organismes macroscòpics complexos; gran abundància de registres fòssils; inici del Paleozoic 380Ma: primers vertebrats terrestres 250Ma: extinció permiana; es produeix la mort del 90% dels animals terrestres. Final del Paleozoic i inici del Mesozoic 65Ma: extinció del Cretaci-Paleogen; es produeix la mort dels dinosaures no aviaris; final del Mesozoic i inici del Cenozoic 7Ma fins al present: aparició dels homínids 7Ma: aparició del primer homínid 3,9Ma: aparició del primer australopitec, avantpassat directe dels humans moderns 200.000 anys: apareix el primer humà modern (Homo sapiens) a l'Àfrica Oriental Branques de la geologia Al voltant de la geologia s'han desenvolupat una sèrie de branques, un compendi de diferents ciències o disciplines autònomes sobre diversos aspectes de l'estudi global del nostre planeta, i per extensió, de l'estudi de la resta dels cossos i matèria del sistema solar, com és el cas de l'astrogeologia o geologia planetària. Cristal·lografia La cristal·lografia és la ciència geològica que es dedica a l'estudi científic d'estructures cristal·lines. Els mètodes cristal·logràfics recolzen fortament en l'anàlisi dels patrons de difracció que sorgeixen d'una mostra cristal·lina en irradiar-la amb un feix de raigs X, neutrons o electrons. L'estructura cristal·lina també pot ser estudiada per mitjà de microscòpia electrònica. Espeleologia L'espeleologia, considerada actualment més aviat un esport, no deixa de tenir els seus orígens en una ciència que estudia la morfologia de les cavitats naturals del subsol. S'hi investiguen, es topografien i es cataloguen tota mena de descobriments subterranis. No obstant això, podria considerar-se un tractat metodològic de suport a la geomorfologia i la hidrogeologia (geodinàmica externa). Estratigrafia L'estratigrafia és la branca de la geologia que tracta l'estudi i interpretació de les roques sedimentàries estratificades, i de la identificació, descripció i seqüenciació, tant vertical com horitzontal. S'estableix la cartografia i la correlació de les unitats estratificades de roques. Geologia del petroli Dins la geologia del petroli, es combinen diversos mètodes o tècniques exploratòries per seleccionar les millors oportunitats per trobar jaciments d'hidrocarburs, de petroli i gas natural. Geologia econòmica La geologia econòmica s'encarrega de l'estudi de les roques per tal de trobar dipòsits minerals que puguin ser explotats per l'ésser humà amb un benefici pràctic o econòmic. L'explotació d'aquests recursos és coneguda com a mineria. Geologia estructural La geologia estructural és la branca de la geologia que es dedica a estudiar l'escorça terrestre, les seves estructures i la seva relació amb les roques que les contenen. Estudia la geometria de les formacions rocoses i la posició en què apareixen en superfície. Interpreta i entén el comportament de l'escorça terrestre davant els esforços tectònics i la seva relació espacial, determinant la deformació que es produeix, i la geometria que hi ha sota la superfície d'aquestes estructures. Gemmologia La gemmologia és la ciència, art i professió d'identificar i avaluar les gemmes. Geologia històrica La geologia històrica és la branca de la geologia que estudia les transformacions que ha sofert la Terra des de la seva formació, fa uns 4.500Ma, fins al present. Per establir un marc temporal absolut, els geòlegs han desenvolupat una cronologia a escala planetària dividida en eons, eres, períodes, èpoques i edats. Aquesta escala es basa en els grans esdeveniments biològics i geològics. Geologia planetària L'astrogeologia, també anomenada geologia planetària o exogeologia, és una disciplina científica que tracta de la geologia dels cossos celestes, és a dir, dels planetes i els seus satèl·lits, els asteroides, els cometes i els meteorits. Geomorfologia La geomorfologia té per objecte la descripció i l'explicació del relleu terrestre, continental i marí, com a resultat de la interferència dels agents atmosfèrics sobre la superfície terrestre. Es pot subdividir, al seu torn, en tres vessants: La geomorfologia estructural, que tracta de la caracterització i gènesi de les "formes del relleu", com a unitats d'estudi. La geomorfologia dinàmica, que estudia la caracterització i explicació dels processos d'erosió i meteorització pels principals agents (vent i aigua). La geomorfologia climàtica, que s'encarrega d'estudiar la influència del clima sobre la morfogènesi i els dominis morfoclimàtics. Geoquímica La geoquímica és la branca de la geologia que estudia la composició i el comportament químic de la Terra, i en determina l'abundància absoluta i relativa dels elements químics, distribució i migració dels elements entre les diferents parts que conformen la Terra (hidrosfera, atmosfera, biosfera i litosfera), utilitzant com a principals mostres minerals i roques components de l'escorça terrestre, intentant determinar les lleis o principis en les quals es basa aquesta distribució i migració. El 1923, el químic V. W. Goldschmidth classificà els elements químics en funció de la seva història geològica de la manera següent: "atmòsfils" que formen l'atmosfera, com són els gasos; "calcòfils", com són les sorres i vidres (silicats i carbonats); "litòfils" senzills com els sulfurs, i "sideròfils", que són metalls que es conserven purs. Geofísica La geofísica estudia la Terra des del punt de vista de la física i el seu objecte d'estudi està format per tots els fenòmens relacionats amb l'estructura, condicions físiques i història evolutiva de la Terra. Com que és una disciplina experimental, utilitza per al seu estudi mètodes quantitatius físics com la física de reflexió i refracció, i una sèrie de mètodes basats en la mesura de la gravetat, de camps electromagnètics, magnètics o elèctrics i de fenòmens radioactius. En alguns casos, aquests mètodes aprofiten camps o fenòmens naturals (gravetat, magnetisme terrestre, marees, terratrèmols, tsunamis, etc.) i en altres són induïts per l'ésser humà (camps elèctrics i fenòmens sísmics). Hidrogeologia La hidrogeologia és una branca de les ciències geològiques que estudia les aigües subterrànies pel que fa a origen, circulació, condicionaments geològics, interacció amb els sòls, roques i zones humides (freatogènics); estat (líquid, sòlid i gasós) i propietats (físiques, químiques, bacteriològiques i radioactives) i captació. Mineralogia La mineralogia és la branca de la geologia que estudia les propietats físiques i químiques dels minerals que es troben al planeta en els seus diferents estats d'agregació. Per mineral, s'entén una matèria d'origen inorgànic, que presenta una composició química definida, generalment, per una estructura cristal·logràfica (minerals vidres, en cas contrari són anomenats minerals amorfs). Sol presentar-se en estat sòlid i cristal·lí a la temperatura mitjana de la Terra, encara que en alguns casos, com l'aigua i el mercuri, es presenten en estat líquid. Paleontologia La paleontologia és la ciència que estudia i interpreta el passat de la vida sobre la Terra mitjançant els fòssils. Part dels seus fonaments i mètodes són compartits amb la biologia. Se subdivideix en paleobiologia, tafonomia i biocronologia, i aporta informació necessària a altres disciplines estudi de l'evolució dels éssers vius: bioestratigrafia, paleogeografia o paleoclimatologia, entre altres. Petrologia La petrologia és una ciència geològica que consisteix en l'estudi de les propietats físiques, químiques, minerològiques, espacials i cronològiques de les associacions rocoses i dels processos responsables de la seva formació. La petrografia, una disciplina relacionada, tracta de la descripció i les característiques de les roques cristal·lines determinades per examen microscòpic amb llum polaritzada. Sedimentologia La sedimentologia és la branca de la geologia que s'encarrega d'estudiar els processos de formació, transport i dipòsit de materials que s'acumulen com a sediments en ambients continentals i marins, i que normalment formen roques sedimentàries. Tracta d'interpretar i reconstruir els ambients sedimentaris del passat. Es troba estretament lligada a l'estratigrafia, si bé el seu propòsit és el d'interpretar els processos i ambients de formació de les roques sedimentàries i no el de descriure'ls, com en el cas d'aquella. Sismologia La sismologia és la branca de la geologia que s'encarrega de l'estudi de terratrèmols i la propagació de les ones elàstiques (sísmiques) que aquests generen, per l'interior i la superfície de la Terra. Un fenomen que també és d'interès és el procés de ruptura de roques, ja que aquest és el causant de l'alliberament d'ones sísmiques. La sismologia també inclou l'estudi dels tsunamis i les marejades associades i els moviments sísmics previs a erupcions volcàniques. Vulcanologia La vulcanologia és l'estudi dels volcans, la lava, el magma i altres fenòmens geològics relacionats. El terme vulcanologia ve de la paraula llatina Vulcānus, Vulcà, el déu romà del foc. Un vulcanòleg és un estudiós d'aquest camp. Els vulcanòlegs visiten sovint els volcans, en especial els que estan actius, per observar les erupcions volcàniques, recollir restes volcàniques com el tephra (cendra o pedra tosca), roques i mostres de lava. Una via d'investigació majoritària n'és la predicció de les erupcions; actualment, no hi ha manera de realitzar aquestes prediccions, però preveure els volcans, igual que preveure els terratrèmols, pot arribar a salvar moltes vides. Vegeu també Geologia marina. Estructura interna de la Terra. Taula dels temps geològics. Medalla Wollaston. Museu Martorell. Museu de Geologia Valentí Masachs. Institut Català de Paleontologia Miquel Crusafont. Referències Bibliografia Diccionari de Geologia. Institut d'Estudis Catalans, Enciclopèdia Catalana. Barcelona. 1997. . Enllaços externs Col·legi Oficial de Geòlegs de Catalunya. ICGC lloc web de l'Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya. Generalitat de Catalunya. European Geosciences Union. Roques al carrer. Museu obert de geologia. Comú d'Andorra la Vella i Centre d'estudis de la neu i de la muntanya d'Andorra (Cenma). Museu de Geologia de la Universitat de Valencia. Estudios Geológicos. Revista del Museu Nacional de Ciències Naturals, CSIC.


source: wikipedia

text: La geometria (del grec γεωμετρία; γη = 'terra', μετρώ = 'mesurar') és la branca del coneixement que s'ocupa dels objectes o figures i de les seves relacions en l'espai, és a dir: distància, posició, superfície, volum, forma, desplaçament, projecció, representació, etc. Fou un dels dos camps de les matemàtiques clàssiques; l'altre camp n'és l'aritmètica o estudi dels nombres. A l'edat moderna, el filòsof René Descartes reformulà el concepte de coordenades cartesianes, que donà pas a la geometria analítica que va introduir els mètodes de càlcul algebraics en la geometria. Actualment, els conceptes geomètrics s'han generalitzat fins a assolir un elevat grau d'abstracció i complexitat, consegüentment podem parlar d'una "geometria tradicional" o "clàssica", que és la que tothom coneix, ja que s'ensenya a les escoles primàries. Les altres geometries, en general, són disciplines fonamentades, en part, en els conceptes en certa forma intuïtius de la geometria clàssica, a partir dels quals es formulen altres hipòtesis, es desenvolupen mètodes alternatius o s'estableixen vinculacions amb altres disciplines o matemàtiques. La geometria clàssica s'ocupa de les figures i objectes que existeixen o podem imaginar, tant en el pla com en l'espai, així com de les seves principals relacions, aplicacions, extensions, etc., com són: La forma de les figures, la seva generació i paràmetres. Per exemple: la circumferència es defineix com una corba tancada i plana, els punts de la qual equidisten d'un punt anomenat centre. Les mesures sobre les figures com són la superfície, el volum o d'altres. Per exemple, el volum de l'esfera segons l'expressió: Les relacions entre les figures com: distància, proporcions, igualtat o semblança, punts mitjans, bisectriu, etc. Les operacions entre figures, o a partir de les figures com: paral·lelisme, perpendicularitat, simetria, homologia, unió, intersecció, etc. Les aplicacions a la resolució de problemes entre figures o a partir de les figures, com trobar tangents comunes a dues circumferències, trobar la projecció sobre un pla, etc. Entre les aplicacions notables hi ha la resolució de triangles, en què a partir d'un costat i dos angles, dos costats i un angle o dels tres costats, es poden deduir els altres costats i angles. Aquesta aplicació és la base de la geodèsia i de la topografia. La geometria clàssica és euclidiana, anomenada així en honor del matemàtic grec Euclides, que formulà el famós cinquè postulat o postulat d'Euclides, en el qual es basa aquesta ciència. Història de la geometria Antiguitat Les nocions de geometria més antigues de les quals es té constància remunten a l'antiga Mesopotàmia, l'antic Egipte i a l'anomenada civilització de la vall de l'Indus, a partir del 3000 aC. La geometria primitiva era un recull de principis descoberts empíricament referits a llargades, angles, àrees i volums, que es van desenvolupar per obtenir-ne un ús pràctic en agrimensura, construcció, astronomia i diverses aplicacions artesanes. Els primers texts coneguts sobre geometria són els papirs egipcis de Rhind i de Moscou, així com les tauletes d'argila babilòniques i el Shulba Sutras indi, mentre que els xinesos tenien els treballs de Mozi, Zhang Heng i Els nou capítols de les arts matemàtiques (九章算术) de Liu Hui. Grècia clàssica Els Elements d'Euclides (c. 300 aC) és un dels texts antics més importants sobre geometria, ja que a partir d'aquí es presenta la geometria d'una manera axiomàtica ideal; aquesta geometria és la que es coneix com a geometria euclidiana. Aquest tractat, en contra del que de vegades es creu, no és un compendi de tot el que els matemàtics grecs sabien sobre geometria en aquella època, sinó que és una introducció elemental a la geometria. Renaixement A començaments del , es van produir dos desenvolupaments importants en geometria. El primer, i més important, va ser la creació de la geometria analítica, o geometria amb coordenades i equacions, per part de René Descartes (1596-1650) i Pierre de Fermat (1601-1665). Això és un precursor necessari per al desenvolupament del càlcul infinitesimal i per fer de la física una ciència quantitativa i precisa. El segon desenvolupament geomètric d'aquest període va ser l'estudi sistemàtic de la geometria projectiva per part de Girard Desargues (1591-1661). La geometria projectiva és l'estudi de geometria sense mesures, només l'estudi de com s'alineen els punts entre si. Època moderna Dos desenvolupaments en geometria al van canviar la manera en què s'havia estudiat prèviament. Aquests van ser el descobriment de geometries no euclidianes per Lobachevsky, Bolyai i Gauss i el de la formulació de la simetria com la consideració central del programa d'Erlangen de Felix Klein (que generalitzava les geometries euclidianes i no euclidianes). Dos dels geòmetres principals del temps van ser Bernhard Riemann, que va treballar principalment amb eines d'anàlisi matemàtica i va presentar la superfície de Riemann, i Henri Poincaré, el fundador de la topologia algebraica i la teoria geomètrica dels sistemes dinàmics. Com a conseqüència d'aquests canvis essencials en la concepció de la geometria, el concepte d'espai es va convertir en una cosa més rica i variada, i la base natural per a teories tan diferents com l'anàlisi complexa i la mecànica clàssica. El tipus tradicional de geometria s'identificava amb espais homogenis, aquells espais que tenen prou simetria, de manera que tinguin el mateix aspecte des de qualsevol punt. Classes de geometria Les disciplines matemàtiques que tracten temes geomètrics es poden classificar seguint diversos criteris: En funció del tipus d'espai que s'estudia: la geometria euclidiana, que estudia l'espai usual amb les nocions de distància i d'angle. La geometria afí, que estudia els punts i les rectes però sense les nocions de distàncies i angles. La geometria projectiva, que afegeix als espais de la geometria afí punts a l'infinit. La geometria no euclidiana, que és una variació de la geometria euclidiana, que comprén la geometria hiperbòlica, el·líptica i esfèrica. Aquestes geometries es poden generalitzar, principalment, augmentant la dimensió de l'espai. En funció de la manera en què s'estudia o axiomatitza la geometria: la geometria sintètica, que parteix d'axiomes i dedueix teoremes seguint les regles de la lògica. La geometria analítica, que fa servir sistemes de coordenades per a establir una correlació entra els punts de l'espai i ternes de nombres reals. L'àlgebra lineal, que generalitza la geometria analítica substituint les coordenades per espais vectorials. El programa d'Erlangen, que fa servir les nocions de grup i acció de grup. També hi ha altres branques de les matemàtiques que fan servir les figures que procedeixen dels espais euclidians, però que estudien espais que no són necessàriament espais euclidians: la topologia, la geometria diferencial, la geometria algebraica i la geometria no commutativa. Classificació en funció del tipus d'espai Per a Henri Poincaré, l'espai geomètric té les propietats següents: És continu. És infinit. Té tres dimensions. És homogeni, és a dir, que tots els seus punts són idèntics entre si. És isòtrop, és a dir, que totes les línies que passen per un mateix punt són idèntiques entre si. Les geometries euclidiana i no euclidiana corresponen a aquesta definició stricto sensu de l'espai. Construir aquesta geometria consisteix a enunciar les regles de manipulació dels quatre objectes fonamentals: el punt, la línia, el pla i l'espai. Una manera de generalitzar aquest espai és augmentant el nombre de dimensions. Geometria euclidiana La geometria euclidiana estudia els espais on es compleixen els cinc postulats d'Euclides: Dos punts diferents es poden unir per una recta. Un segment rectilini pot ser allargat indefinidament mitjançant una recta. Donats un segment rectilini i un punt qualssevol, existeix una circumferència de centre aquest punt i radi el segment donat. Tots els angles rectes són iguals. Si dues rectes intersequen amb una tercera de manera que la suma dels angles interiors a un costat és menor de dos angles rectes, llavors les dues rectes inevitablement es tallen en el mateix costat si s'allarguen suficientment. L'estudi de la geometria euclidiana normalment comença per l'estudi de les figures en el pla (un espai de dues dimensions) i després s'estén a l'estudi de l'espai de tres dimensions. Per representar en un pla els objectes de tres dimensions es fa servir la geometria descriptiva. Geometria plana: és la part de la geometria clàssica que s'ocupa de les figures en el pla. Els elements físics plans, és a dir, amb una dimensió reduïda enfront de les altres dos, com per exemple: una paret o un paviment, una pàgina d'un llibre o el full d'un bloc, etc., constitueixen el suport de l'espai de dues dimensions on es desenvolupa aquesta geometria. Geometria de l'espai: és la part de la geometria clàssica que s'ocupa de les figures en l'espai de tres dimensions, és a dir, l'espai físic del qual en tenim una experiència intuïtiva directa. Geometria descriptiva: és una aplicació de la geometria clàssica que té per objecte representar sobre un o més plans, les figures de l'espai. Va néixer per satisfer la necessitat de representar sobre un full de paper (o qualsevol suport bidimensional) els plànols o dibuixos dels projectes dels edificis o les obres públiques així com els ginys, les màquines, etc., els quals són objectes de tres dimensions. Els mètodes de la geometria descriptiva permeten, a partir dels plànols, deduir i per tant construir amb seguretat allò que s'ha dibuixat, amb la seva forma, mesures i totes les relacions geomètriques per complexes que siguin. Geometria afí En la geometria afí no es consideren ni el tercer ni el quart postulats d'Euclides. Els seus resultats són vàlids en els espais de la geometria euclidiana, però també, per exemple en l'espai de Minkowski. La geometria afí estudia les propietats geomètriques que es mantenen inalterades per les transformacions afins, és a dir, per les transformacions lineals i les translacions. No es poden mesurar angles ni comparar distàncies sobre rectes que tinguin direccions diferents. Geometria projectiva La geometria projectiva estudia les nocions intuïtives de "perspectiva" i d'"horitzó". Analitza les propietats de les figures invariants per projecció. L'espai sobre el qual treballa la geometria projectiva és l'espai projectiu. Intuïtivament respon a la idea d'un espai afí completat amb l'afegit d'un hiperplà que representa els punts situats a l'infinit, és a dir, allà on es tallen les rectes paral·leles. Geometria no euclidiana Geometries no euclidianes: a partir del , alguns matemàtics neguen el cinquè postulat d'Euclides i parteixen del fet que hi ha més d'una recta paral·lela que passi per un punt exterior d'una recta. Això permeté formular una sèrie de conceptes geomètrics coherents en què, per exemple, la suma dels angles d'un triangle és menor que l'arc de la semicircumferència (180°). Aquestes teories tan sorprenents van modificar molt la comprensió del paper de les matemàtiques, en postular la geometria com un esquema formal sense referència immediata en l'espai físic. Les geometries hiperbòlica (amb dues paral·leles) o l'el·líptica (sense paral·leles) foren antecedents d'aquestes formulacions. Generalització Geometria n-dimensional: el concepte d'espai d'ena dimensions neix en aplicar la correspondencia entre l'àlgebra i la geometria, pròpia de la geometria analítica, a les equacions algebraiques de més de tres variables, la qual cosa, per analogia conceptual, implica un espai de tantes dimensions com variables té l'equació estudiada. La part científica d'aquesta disciplina va des de la geometria de quatre dimensions que fonamenta la teoria de la relativitat, fins a la teoria de cordes amb les seves onze o vint-i-tres dimensions, i es contraposa a una variant més lúdica que s'ha desenvolupat àmpliament en la literatura, els còmics i el cinema de ciència-ficció. Classificació en funció de les tècniques emprades Geometria sintètica La geometria sintètica o geometria pura es basa en l'enfocament axiomàtic de la geometria en oposició a la geometria analítica. Parteix dels axiomes i dedueix els teoremes emprant les regles de la lògica; refusa sistemàticament de fer servir les propietats analítiques de les figures i fer servir les coordenades. Geometria analítica La geometria analítica és la part de les matemàtiques que fa ús de l'àlgebra per a descriure i estudiar les figures geomètriques i les seves relacions. La geometria analítica es basa en la correspondència biunívoca que es pot establir entre el conjunt de nombres reals i el conjunt de punts d'una recta. Consegüentment, dues o tres rectes perpendiculars representen els eixos d'un sistema de coordenades cartesianes al pla o a l'espai de tres dimensions respectivament. Les equacions algebraiques de dues o tres variables representen corbes planes (p. ex: l'el·lipse) o l'espai (corbes de tres dimensions com l'hèlix o figures tridimensionals com el cilindre o el paraboloide hiperbòlic). Àlgebra lineal L'àlgebra lineal fa servir els espais vectorials per a modelitzar l'espai. Els espais vectorials provenen de la geometria afí, mitjançant la introducció de sistemes de coordenades en l'espai pla o tridimensional. Els espais vectorials sense estructura addicional (sense norma o mòdul) no permeten mesurar angles. D'alguna manera, l'àlgebra lineal és a la geometria afí allò que la geometria analítica és a la geometria euclidiana. Programa d'Erlangen El batibull generat per la irrupció de les geometries no euclidianes fou aclarit l'any 1872 pel matemàtic F. C. Klein en el programa d'Erlangen, segons el qual, la geometria és la branca de la matemàtica que estudia els invariants i el conjunt de les transformacions que tenen lloc en l'espai base. Un grup és un conjunt en el qual hi ha definida una operació, és a dir, una aplicació en què a cada parell d'elements del conjunt li assigna altre element del conjunt (que serà el resultat d'operar els dos elements donats). Per exemple, l'operació de donar el punt mitjà consisteix a assignar a cada parell de punts el punt mitjà del segment que els uneix. Per successives especialitzacions del grup s'obté la geometria afí, la geometria mètrica i les no euclidianes: això fa que la geometria projectiva sigui considerada, avui dia, com la geometria bàsica. Branques de la matemàtica estretament relacionades amb la geometria La topologia estudia les deformacions dels objectes de l'espai per deformacions contínues. Identifica els objectes que poden ser obtinguts els uns a partir dels altres per aquest tipus de transformacions i estudia les propietats de les classes d'objectes que en resulten. La geometria diferencial i geometria algebraica tenen per objecte l'estudi de les corbes i superfícies definides per les equacions algebraiques. Aquestes geometries no s'ocupen tant de l'espai o el pla, que són el suport de la geometria analítica, com de les mateixes corbes considerades per si mateixes, en les quals cerquen els punts singulars (màxims, mínims o puts d'inflexió, etc.) i els invariants de les transformacions. La geometria algebraica, mitjançant el llenguatge espectral, permet obtenir una visió geomètrica dels problemes algèbrics. La geometria no commutativa estudia les possibles interpretacions espacials de les estructures algebraiques que no compleixen la propietat commutativa. Àmbits de recerca rellevants en geometria Geometria riemanniana La geometria riemanniana es pot veure com una extensió de la geometria euclidiana. El seu estudi es basa en les propietats geomètriques d'espais (varietats) que presenten una noció de vectors tangents, i que estan equipats amb una mètrica (mètrica riemanniana) que permet mesurar aquests vectors. Els primers exemples que se'n troben són les superfícies de l'espai euclidià de dimensió 3 les propietats mètriques de les quals van ser estudiades per Gauss en els anys 1820. El producte euclidià indueix una mètrica sobre la superfície estudiada per restricció en els diferents plans tangents. La definició intrínseca de mètrica va ser formalitzada en dimensions superiors per Riemann. La noció de transport paral·lel autoritza la comparació dels espais tangents en dos punts diferents de la varietat: permet transportar de manera coherent un vector al llarg d'una corba traçada sobre la varietat riemanniana. La curvatura d'una varietat riemanniana mesura per definició la dependència del transport paral·lel d'un punt a un altre respecte a la corba que els enllaça. La mètrica dona lloc a la definició de la longitud de les corbes, d'on deriva la definició de la distància riemanniana. Però les propietats mètriques dels triangles poden diferir de la trigonometria euclidiana. Aquesta diferència s'estudia en part pel teorema de comparació de Toponogov, que permet comparar almenys localment la varietat riemanniana estudiada en els espais models, segons les inequacions suposades conegudes sobre la curvatura de la secció. Entre els espais modelats hi ha: L'espai euclidià és una varietat riemanniana de curvatura nul·la; L'esfera de dimensió n és una varietat riemanniana de curvatura positiva constant 1; L'espai hiperbòlic de dimensió n és una varietat riemanniana de curvatura negativa -1. Geometria complexa La geometria complexa comporta les propietats d'espais que es poden identificar localment amb . Aquests objectes (varietat complexa) presenten una certa rigidesa, que es desprén de la unicitat d'un prolongament analític d'una funció de diverses variables. Geometria simplèctica La geometria simplèctica es pot introduir com una generalització en dimensió superior de la noció d'àrea que es troba en dimensió 2. Com la geometria complexa, els seus objectes d'estudi, les varietats simplèctiques, són força rígids. Aplicacions de la geometria Durant molt de temps, la geometria i l'astronomia han estat lligades. A un nivell elemental, el càlcul de les mides de la Lluna, del Sol i de les seves distàncies respectives a la Terra fa servir el teorema de Tales. En els primers models del sistema solar, a cada planeta se li associava un sòlid platònic. Des de les observacions astronòmiques de Kepler, confirmades pels treballs de Newton, s'ha vist que els planetes segueixen una òrbita el·líptica que té el Sol en un dels seus focus. Aquestes consideracions de natura geomètrica es fan servir habitualment en mecànica clàssica per a descriure'n qualitativament les trajectòries. En aquest sentit, la geometria intervé en enginyeria en l'estudi de l'estabilitat d'un sistema mecànic. També intervé de forma encara més natural en el dibuix tècnic. El dibuix tècnic presenta les seccions o les projeccions d'un objecte tridimensional, i en conté anotades les longituds i els angles. És la primera etapa de la realització d'un projecte de disseny industrial. Recentment, l'aplicació de la informàtica a la geometria ha permès l'arribada del disseny assistit per ordinador (CAD), i del càlcul per elements finits. La trigonometria euclidiana intervé en òptica per estudiar, per exemple, la difracció de la llum. La geometria també és a l'origen del desenvolupament de la navegació aquàtica basant-se en les estrelles (amb els sextants), cartografia, navegació aèria (pilotatge d'instruments a partir dels senyals de les balises). Els nous avenços en geometria al troben aplicació en física. Sovint es diu que la geometria de Riemann ha estat motivada inicialment per les interrogacions de Gauss sobre la cartografia de la Terra. Dona compte en particular de la geometria de les superfícies en l'espai. Una de les seves extensions, la geometria Lorenz, ha subministrat el formalisme ideal per formular les lleis de la relativitat general. La geometria diferencial troba noves aplicacions en la física postnewtoniana amb la teoria de cordes o la de les membranes. La geometria no commutativa, inventada per Alain Connes, s'està imposant per oferir les estructures matemàtiques adequades amb les quals treballar per establir noves teories físiques. Dins la relació entre matemàtiques i futbol, es pot fer servir la geometria per construir les proporcions perfectes d'un estadi de futbol, d'una pilota o usant la proporció àuria, i optimitzant el joc. Geòmetres Euclides (c. 300 aC) Al-Mahaní (853 -) Thàbit ibn Qurra (836 - 901) Al-Buzajaní Ibn al-Hàytham (~965 - 1040) Omar Khayyam (1048 - 1131) Geber Nassir-ad-Din at-Tussí (1201– 1274) Witelo (c. 1230) Levi ben Gerson (1288 - 1344) Oronce Finé Pedro Nunes. De erratis Orontii Finei (Coïmbra, 1546). Girard Desargues (1591-1661) René Descartes (1596-1650) Pierre de Fermat (1601-1665) John Wallis (1616 – 1703) Giovanni Girolamo Saccheri (1667 – 1733) Carl Friedrich Gauss (1777 – 1855) Nikolai Ivanovich Lobachevsky (1792 - 1856) János Bolyai (1802 - 1860) Ludwig Schläfli (1814 - 1895) Bernhard Riemann (1826 – 1866) Felix Klein (1849 – 1925) Henri Poincaré (1854 – 1912) Referències i notes Enllaços externs Geometria fractal. Esbós d'una història de la ciència grega (Simone Weil).


text: La geografia física és la branca de la geografia que aborda l'estudi de les característiques naturals existents a la superfície de la Terra, és a dir, l'estudi de les condicions de la natura o el paisatge natural. La superfície terrestre no és homogènia i varia d'un lloc a un altre a causa de la dinàmica interrelacionada dels diferents factors geogràfics entre si, i a causa d'altres factors. La manifestació local, producte d'aquesta dinàmica, es coneix amb el nom de paisatge, que en geografia és un fenomen d'especial interès i que molts consideren l'objecte d'estudi de la geografia. L'evolució del paisatge, producte de la dinàmica de la superfície terrestre, és explicada pel cicle geogràfic. El cicle comença amb l'aixecament del relleu per processos geològics (falles, vulcanisme, sollevament tectònic, etc.). Els rius i l'escorriment superficial comencen a crear les valls de forma de V entre les muntanyes (l'etapa anomenada joventut). Durant aquesta primera etapa, el relleu és més escarpat i més irregular. En un cert termini, els corrents poden tallar valls més amples (maduresa) i després començar a serpentejar, i a sobresortir-ne només suaus turons (senectut). Finalment, tot arriba a ser una planícia, un pla en l'elevació més baixa possible (anomenat nivell de base). Llavors, hi ha un altre aixecament de muntanyes i el cicle torna a començar. Factors Els factors involucrats en la dinàmica evolutiva del paisatge es poden classificar en quatre grups: Factors geogràfics El relleu es veu afectat tant per factors biòtics com abiòtics, dels quals es consideren pròpiament geogràfics aquells d'abiòtics d'origen exogen, com ara el relleu, el sòl, el clima i els cossos d'aigua. El clima es compon d'elements com ara la pressió, la temperatura i els vents. L'aigua superficial comprèn l'acció del vessament, l'acció fluvial i marina. Els gels, el modelat glacial, entre d'altres. Tots són factors que n'ajuden a la modelització, i afavoreixen els processos erosius. Factors biòtics L'efecte dels factors biòtics sobre el relleu sol oposar-se als processos de modelatge, especialment considerant-hi la vegetació, però hi ha molts animals que col·laboren en el procés erosiu, com ara els caprins. Factors geològics Per exemple, la tectònica, el diastrofisme, l'orogènesi i el vulcanisme, són processos constructius i d'origen endogen que s'oposen a la modelització i interrompen el cicle geogràfic. Factors antròpics L'acció humana sobre el relleu és molt variable, depenent de l'activitat que s'hi realitzi; en aquest sentit i com comunament passa amb l'ésser humà, és molt difícil generalitzar, i pot incidir a favor o en contra dels processos erosius. Encara que els diferents factors que influeixen en la superfície terrestre es veuen inclosos en la dinàmica del cicle geogràfic, només els factors geogràfics contribueixen sempre en direcció al desenvolupament del cicle i al seu fi últim, el peneplà. Mentre que la resta dels factors (biològics, geològics i antròpics) interrompen o pertorben el desenvolupament normal del cicle. Disciplines Cada branca de la geografia física estudia un component específic del paisatge o les interrelacions entre factors geogràfics. Nombroses branques constitueixen la geografia física i, entre aquestes, destaquen: La climatologia, que emfasitza l'estudi del clima. Un antic i valuós manual d'aquesta ciència és el d'Austin Miller. El desenvolupament i divulgació de programes d'accés lliure amb imatges via satèl·lit de la superfície terrestre, que inclouen els patrons i processos atmosfèrics (centres d'acció, com ara els anticiclons i depressions) han fet créixer ràpidament aquesta ciència i la seva interpretació, tot i que els resultats de les noves tecnologies encara estan per veure's d'una manera més completa i coherent. La geomorfologia, que és l'estudi i comprensió de les formes del relleu de la superfície terrestre (muntanya, altiplà, plana sobre conques sedimentàries, volcans, etc.). Inclou també els processos que van originar aquestes formes del relleu i els processos geomorfològics actuals: meteorització, erosió, sedimentació, esllavissades en massa, etc. Fou una branca fundada a principis del pel geògraf nord-americà William Morris Davis, i actualment nombrosos geògrafs de moltes nacionalitats han desenvolupat aquesta disciplina, com per exemple, els francesos Jean Tricart, Emmanuel de Martonne, Max Derruau, Roland Paskoff i d'altres. Orografia. Part de la geografia física que tracta sobre la descripció i estudi de les muntanyes. Hidrografia i hidrologia. Són les ciències que estudien les aigües continentals (bàsicament, rius, llacs i aigües subterrànies): els rius i les seves conques (llits, cabal hidrogràfic, xarxes hidrogràfiques, curs superior, mitjà i inferior, aprofitament hidràulic, règim fluvial, dinàmica fluvial, etc.). La glaciologia, a diferència de la hidrografia, es preocupa pels cossos d'aigua en estat sòlid, com ara la glacera, els casquets, els icebergs, les plataformes de gel, etc. La geocriologia, que es dedica a l'estudi del pergelisòl. Oceanografia. Estudi dels oceans: característiques hidrològiques, físiques, biològiques, econòmiques, moviments de les aigües oceàniques, com ara les ones, marees, corrents oceànics, etc. Geografia litoral. Es dedica a l'estudi de les dinàmiques dels paisatges costaners. Biogeografia, amb les seves branques, la fitogeografia o geografia de les plantes, zoogeografia o geografia dels animals i l'ecologia del paisatge. Pedologia, que estudia els sòls des del punt de vista geogràfic. La paleogeografia, branca encarregada d'investigar i reconstruir la geografia d'èpoques passades i la seva evolució, de gran importància per a la resta de la geografia física, ja que serveix per a comprendre millor la dinàmica actual de la geografia del nostre planeta. L'estudi dels riscos naturals, ja que, malgrat que el nombre de desastres naturals no ha augmentat en els darrers anys, sí que ha augmentat el nombre de persones a qui afecten. És un tema del qual també s'ocupa la geografia humana. Història de la geografia física A partir del naixement de la geografia com a ciència durant l'època clàssica grega i fins a finals del amb el naixement de l'antropogeografia o geografia humana, la geografia va ser gairebé exclusivament una ciència natural: l'estudi descriptiu de localització i la toponímia de tots els llocs del món conegut. Diverses obres, entre les més conegudes durant aquest llarg període, podrien citar-se'n com a exemple, des de les d'Estrabó (Geografia), Eratòstenes (Geografia) o Dionís Periegeta (Periegesis Oiceumene) a l'edat antiga, fins a les d'Alexander Von Humboldt (Cosmos) en el , en les quals es considerava a la geografia com una ciència fisiconatural, per descomptat, passant per l'obra Summa de Geografia, de Martín Fernández de Enciso, de començaments del , en què apareix assenyalat per primera vegada el Nou Món. Entre els segles i , una polèmica presa de la geologia, entre els partidaris de James Hutton (tesi de l'uniformisme) i Georges Cuvier (catastrofisme), va influir poderosament en el camp de la geografia. Dos processos desenvolupats durant el van tenir una gran importància en el desenvolupament posterior de la geografia física: el primer es refereix a l'imperialisme colonial europeu a Àsia, Àfrica, Austràlia i fins i tot a Amèrica, a la recerca de les matèries primeres exigides per la Revolució Industrial, que va contribuir al fet que es creessin i s'invertís en els departaments de geografia de les universitats de les potències colonials, i al naixement i desenvolupament de les societats geogràfiques nacionals, i que donà origen, així, al procés identificat per Horaci Capel com la institucionalització de la geografia. Un dels imperis més prolífics en aquest sentit va ser el rus. A mitjan , nombrosos geògrafs són enviats per l'almirallat rus en diferents ocasions per realitzar aixecaments geogràfics a la zona de l'Àrtic siberià. Entre aquests, es troba qui és considerat el patriarca de la geografia russa: Mikhaïl Lomonóssov, qui, a mitjan decenni de 1750, comença a treballar en el departament de geografia de l'Acadèmia de Ciències per a realitzar investigacions a Sibèria; les seves aportacions en aquest sentit són notables: demostra l'origen orgànic del sòl, desenvolupa una llei general sobre el moviment dels gels que encara és vigent, i funda així una nova branca geogràfica: la glaciologia. En 1755, per iniciativa seva, es funda la Universitat de Moscou, on promou l'estudi de la geografia i la formació de geògrafs. El 1758, és nomenat director del departament de geografia de l'Acadèmia de Ciències, lloc des del qual elaboraria una metodologia de treball per a l'aixecament geogràfic, que guiaria per molt de temps les més importants expedicions i estudis geogràfics a Rússia. D'aquesta manera, la línia de Lomonóssov va continuar, i les aportacions de l'escola russa es van anar multiplicant mitjançant els seus deixebles, ja en el tenim grans geògrafs com ara Vassili Dokutxaiev, qui va realitzar obres de gran rellevància, com el Principi de l'anàlisi integral del territori, i els Chernozem russos, aquesta última la més important, on introdueix el concepte geogràfic de sòl, distingint-lo d'un simple estrat geològic, i fundant d'aquesta manera una nova àrea d'estudi geogràfic: la Podologia o edafologia. La climatologia rebria també un fort impuls des de l'escola russa mitjançant Wladimir Peter Köppen, la principal aportació del qual, la seva classificació climàtica, segueix vigent avui en dia, encara que amb algunes modificacions i millores. No obstant això, aquest gran geògraf físic també va contribuir a la paleogeografia mitjançant el seu treball Els climes del passat geològic, pel qual se'l considera el pare de la paleoclimatologia. Altres geògrafs russos que van realitzar grans aportacions a la disciplina en aquest període van ser N. M. Sibirtsev, Piotr Semionov, K. D. Glinka, Neustrayev, entre d'altres. El segon procés important en va ser la teoria de l'evolució formulada per Charles Robert Darwin a mitjan (que va influir decisivament en l'obra de Ratzel, que posseïa una formació acadèmica com a zoòleg i era seguidor de les idees de Darwin), la qual cosa va significar un important impuls en el desenvolupament de la biogeografia. Un altre esdeveniment important a la fi del i principis del XX donarà un gran impuls al desenvolupament de la geografia i tindrà lloc als Estats Units. Es tracta del treball del famós geògraf William Morris Davis, que no només va realitzar importants aportacions en l'establiment de la disciplina al seu país, sinó que va revolucionar-ne el camp en desenvolupar la teoria del cicle geogràfic, la qual va proposar com a paradigma per a la geografia en general, encara que, en realitat, va servir com a paradigma per a la geografia física. La seva teoria explicava que les muntanyes i altres accidents geogràfics estan modelats per la influència d'una sèrie de factors que es manifesten en el cicle geogràfic. Encara que la teoria de Davis no és enterament exacta, era absolutament revolucionària i excepcional en el seu temps i ajudava a modernitzar la geografia i a crear el subcamp de la geomorfologia. Les seves implicacions impulsaren una infinitat d'investigacions en diferents branques de la geografia física. Pel que fa a la paleogeografia, aquesta teoria va aportar un model per a comprendre l'evolució del paisatge. Per a la hidrologia, la glaciologia i la climatologia, va ser un impuls en la investigació dels factors geogràfics que estudien, modelen el paisatge i n'influeixen en el cicle. El gruix dels treballs de William Morris Davis van conduir al desenvolupament d'una nova branca de la geografia física: la geomorfologia, els continguts fins aleshores no es diferenciaven de la resta de la geografia. Al cap de poc, aquesta branca presenta un gran desenvolupament. Alguns dels seus deixebles van realitzar importants aportacions en diferents branques de la geografia física i humana, com ara Curtis Marbut amb el seu preat llegat per a la pedologia, i Mark Jefferson, Isaiah Bowman, entre d'altres. Geògrafs físics notables Eratòstenes (276-194 aC), qui va fer la primera estimació fiable de la coneguda grandària de la Terra, a més de ser considerat el pare de la geografia. Ptolemeu (c.90-c.168), qui va compilar coneixement grec i romà per produir el llibre Geographia. Abu Rayhān Biruni (973-1048 dC), considerat el pare de la geodèsia. Ibn Sina (Avicenna, 980-1037), qui va formular la llei de superposició i el concepte de l'uniformisme en el Llibre de la curació. Muhammad al-Idrisi (1100-1165 dC), qui va realitzar la Rogeriana Tabula, el mapa del món més precís en l'edat mitjana. Piri Reis (1465-1554), un dels seus mapes és el mapa del món més antic conservat que inclou Amèrica i l'Antàrtida. Gerardus Mercator (1512-1594), va innovar en el camp de la cartografia i va ser el creador de la projecció de Mercator. Bernhardus Varenius (1622-1650), va escriure el seu important treball Geografia General (1650), primera visió general de la geografia, que va significar la fundació de la geografia moderna. Mikhaïl Lomonóssov (1711-1765), pare de la geografia russa i fundador de la glaciologia. Alexander Von Humboldt (1769-1859), va publicar el seu llibre Kosmos i va fundar l'estudi de la biogeografia. Arnold Henry Guyot (1807-1884), que va destacar l'estructura de les glaceres i ha permès conèixer més profundament el moviment de les glaceres, sobretot en el flux de gel fix. Louis Agassiz (1807-1873), autor d'una teoria glacial que discuteix la noció d'una Terra estacionària de refredament. Alfred Russel Wallace (1823-1913), fundador de la biogeografia moderna i de la línia de Wallace. Vassili Dokutxaiev (1840-1903), patriarca de la geografia russa i fundador de la podologia. Wladimir Peter Köppen (1846-1940), creador de la classificació climàtica més important i fundador de paleoclimatologia. William Morris Davis (1850-1934), pare de la geografia nord-americana, fundador de l'Associació Americana de Geògrafs, cofundador de la National Geographic Society, fundador de la geomorfologia i desenvolupador de la teoria del cicle geogràfic. Sir Ernest Shackleton (1874-1922), explorador de l'Antàrtida durant l'edat heroica de l'exploració antàrtica. Robert E. Horton (1875-1945), fundador de la hidrologia moderna i creador de conceptes hidrològics bàsics, com la capacitat d'infiltració i l'escorrentia. J. Harlen Bretz (1882-1981), pioner en la recerca de la formació de paisatges per inundacions catastròfiques, especialment per les inundacions del Bretz (Missoula). Willi Dansgaard (nascut el 1922), paleoclimatòleg i quaternarista, va tenir un paper decisiu en l'ús d'isòtops d'oxigen per a la datació i va ser coidentificador dels esdeveniments Dansgaard-Oeschger. Hans Oeschger (1927-1998), paleoclimatòleg i pioner en la investigació de nuclis de gel, coidentificador dels esdeveniments Dansgaard-Orschger. Richard Chorley (1927-2002), un element clau per a la revolució quantitativa i l'ús de la teoria de sistemes en la geografia. Sir Nicholas Shackleton (1937-2006), qui va demostrar que les oscil·lacions en el clima durant els últims milions d'anys podrien estar relacionades amb variacions en la relació orbital i de posició entre la Terra i el Sol. Stefan Rahmstorf (nascut el 1960), professor dels canvis climàtics abruptes i autor de les teories de la dinàmica termohalina. Enllaços externs Diccionari de Geografia física del TERMCAT