地球的年龄真的有46亿年吗?如果让你测,你有什么好办法?

2022年11月02日11:52:13 科学 1292

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爱尔兰天主教会大主教詹姆斯·乌雪

现在来看,乌雪的这波操作完全没有任何根据,从古书神话中捋时间线,找数据计算地球的出生日期,就好比从西游记当中计算玉帝的年龄。


第二个尝试计算地球年龄的是18世纪法国博物学家贝努瓦·德马耶。他是首个利用地球的物理性质来估算地球年龄的人。他的方法很简单,他发现不管是喜马拉雅山脉还是撒哈拉沙漠,都发现了贝壳的化石,所以他认为远古时期地球上是完全被海水所覆盖的。那现在的陆地生物也都是从海洋中进化来的。

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贝努瓦·德马耶

那计算地球年龄就很简单了,只要知道如今海平面的下降速度,再结合现在海平面的高度,就能估算出地球的年龄。德马耶计算出地球的年龄是20亿年,这个数字在当时是出乎所有人的意料的。


德马耶的方法本身逻辑没错,但是地球上到处都有贝壳化石并不是因为海平面的下降。实际上地球的海平面基本没有变化过,而是地球的大陆的板块运动导致的。


下一个为地球年龄研究贡献力量的是达尔文的儿子,乔治·达尔文。乔治很喜欢研究月亮,他认为月亮在远古时期是地球的一部分,由于地球内部越来越热,再加上高速的自转,甩出了一部分物质,形成了月球。他根据自己的想象,计算出地球和月球要形成今天这种格局需要至少5600万年,所以他认为地球的年龄应该也差不多这么大。

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乔治·达尔文

乔治发表自己想法的第二年,德国地质学家约翰·乔利公开提出了不同的估算方法。当时很多地质学家认为,地球海水的盐分是靠冲刷岩石获得的,那通过海水盐分增加的速率就能够估算地球的年龄。根据乔利的计算,地球的年龄应该在8900万年左右。

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约翰·乔利

虽然计算的逻辑没有毛病,但是现在科学家都没有弄清楚,海水中的盐分到底是河流冲刷获得的,还是海水本来就自带的。乔利计算的假设前提依然是错误的。


19世纪,科学家们慢慢发现,根据地层中的化石,和地层本身的沉积速度计算,地球的年龄可能长到人类无法想象。这些地层的沉积和腐蚀速度非常缓慢,绝对不是短时间内能够形成的。


达尔文自己根据自己对生物进化的研究,认为生物的进化一定是一个漫长的过程,想要从化石中的远古生物进化到现在的阶段,达尔文估计至少要3亿年。


时间来到19世纪末期。1896年,威廉·伦琴发现了X射线,这种射线可以直接穿透纸张,引起了物理学的一阵轰动。同一年,法国物理学家,诺贝尔奖获得者亨利·贝克勒尔发现了铀的放射性,他认为铀的放射性来自铀本身并且不需要任何外部能量的激发。之后居里夫人和他的丈夫又发现了放射性的钚和镭。


放射性物质的发现给估算地球年龄提供了一个新的方向,也让核能这把双刃剑走上了历史舞台。

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1901年,新西兰物理学家欧内斯特·卢瑟福发现放射性元素会从活跃元素通过辐射,变成稳定的元素。并且这种变化具有一定的规律。在固定的时间内,会有一半的放射性元素变为稳定元素,而这个时间就是放射性元素的半衰期


卢瑟福马上意识到放射性元素的半衰期就是天然时钟,他通过铀岩石的样本计算出地球的年龄在5亿年左右。但是铀元素衰变的结果是氦元素,变成气体的氦元素不会保留在岩石当中,给测定带来了很多不确定性。但是卢瑟福用半衰期测定地层年龄的方法是没有错的。


但是想要测定地球最准确的年龄,就需要找到一块地球上最古老的石头,测定这块石头当中放射性同位素的含量,以此来推断地球的年龄。怎么样找到地球上最古老的石头,成为了地质学家要解决的难题。


地球上的岩石都经过常年的地质作用,并且还伴随人类的污染,想找到最古老的石头几乎不可能。但是天文学家普遍认为太阳系中的天体都是在大致同一时期形成的。只要找到来自太阳系的陨石,测定陨石的年龄,就可以推算出地球的年龄。


最后出场的这位,是美国地质学家克莱尔·卡梅隆·帕特森。他一生几乎都在从事同位素的研究,被誉为20世纪最伟大的地质学家。他从自己的导师手里获得了一块6万年前掉落在地球的陨铁,通过这块陨铁,他测定出地球的年龄在41亿到46亿年前,并在1953年修正了自己的数据,得到地球的年龄为45.5亿年前后误差0.7亿年,成为现在公认的地球年龄。

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克莱尔·卡梅隆·帕特森

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