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Studiò chimica e medicina, dotato di una straordinaria e acuta capacità osservativa giunse ad elaborare originali teorie. Due elementi della sua personalità gli permisero
di costruire la sua sintesi geologica: da un lato la non interpretazione letterale della Bibbia e dall'altra l'influenza delle idee di Newton.
A differenza delle precedenti teorie sulla Terra, quella di Hutton non riguardava per niente l'origine della Terra. La sua teoria fornisce semplicemente una spiegazione di come funziona la Terra, non una discussione su come si sia formata. Fondamentale, per questa teoria, era la concezione di Hutton del tempo geologico. Egli respinse la misura del tempo basata sulla Bibbia, ritenuta valida dalla maggior parte dei teorici precedenti, e sostenne invece che la Terra era molto antica. Hutton infine accettò la realtà dell'erosione e risolse il problema che questa poneva con la distruzione continua e incessante ammettendo che la Terra possedeva al suo interno un meccanismo per riformarsi, giungendo a formulare una sequenza ciclica: la sequenza di erosione, trasporto, sedimentazione, sollevamento si può ripetere finché la Terra esiste.
La teoria di Hutton conteneva il germe dell'idea del metamorfismo delle rocce. Inoltre secondo il suo parere tutte le maggiori trasformazioni della superficie della Terra, fornivano una risposta completa agli innumerevoli e insensibili cambiamenti che si erano verificati attraverso un'eternità di tempo. Egli affermò che i processi che avevano agito nel passato non differivano né nel tipo né nell'intensità da quelli che sono attivi attualmente nel mondo. Hutton, dunque, sostituì il catastrofismo dei suoi contemporanei con una nuova filosofia della natura, la quale fu brevemente chiamata attualismo.
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