地球的年齡真的有46億年嗎?如果讓你測,你有什麼好辦法?

2022年11月02日11:52:13 科學 1292

地球的年齡真的有46億年嗎?如果讓你測,你有什麼好辦法? - 天天要聞

愛爾蘭天主教會大主教詹姆斯·烏雪

現在來看,烏雪的這波操作完全沒有任何根據,從古書神話中捋時間線,找數據計算地球的出生日期,就好比從西遊記當中計算玉帝的年齡。


第二個嘗試計算地球年齡的是18世紀法國博物學家貝努瓦·德馬耶。他是首個利用地球的物理性質來估算地球年齡的人。他的方法很簡單,他發現不管是喜馬拉雅山脈還是撒哈拉沙漠,都發現了貝殼的化石,所以他認為遠古時期地球上是完全被海水所覆蓋的。那現在的陸地生物也都是從海洋中進化來的。

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貝努瓦·德馬耶

那計算地球年齡就很簡單了,只要知道如今海平面的下降速度,再結合現在海平面的高度,就能估算出地球的年齡。德馬耶計算出地球的年齡是20億年,這個數字在當時是出乎所有人的意料的。


德馬耶的方法本身邏輯沒錯,但是地球上到處都有貝殼化石並不是因為海平面的下降。實際上地球的海平面基本沒有變化過,而是地球的大陸的板塊運動導致的。


下一個為地球年齡研究貢獻力量的是達爾文的兒子,喬治·達爾文。喬治很喜歡研究月亮,他認為月亮在遠古時期是地球的一部分,由於地球內部越來越熱,再加上高速的自轉,甩出了一部分物質,形成了月球。他根據自己的想像,計算出地球和月球要形成今天這種格局需要至少5600萬年,所以他認為地球的年齡應該也差不多這麼大。

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喬治·達爾文

喬治發表自己想法的第二年,德國地質學家約翰·喬利公開提出了不同的估算方法。當時很多地質學家認為,地球海水的鹽分是靠沖刷岩石獲得的,那通過海水鹽分增加的速率就能夠估算地球的年齡。根據喬利的計算,地球的年齡應該在8900萬年左右。

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約翰·喬利

雖然計算的邏輯沒有毛病,但是現在科學家都沒有弄清楚,海水中的鹽分到底是河流沖刷獲得的,還是海水本來就自帶的。喬利計算的假設前提依然是錯誤的。


19世紀,科學家們慢慢發現,根據地層中的化石,和地層本身的沉積速度計算,地球的年齡可能長到人類無法想像。這些地層的沉積和腐蝕速度非常緩慢,絕對不是短時間內能夠形成的。


達爾文自己根據自己對生物進化的研究,認為生物的進化一定是一個漫長的過程,想要從化石中的遠古生物進化到現在的階段,達爾文估計至少要3億年。


時間來到19世紀末期。1896年,威廉·倫琴發現了X射線,這種射線可以直接穿透紙張,引起了物理學的一陣轟動。同一年,法國物理學家,諾貝爾獎獲得者亨利·貝克勒爾發現了鈾的放射性,他認為鈾的放射性來自鈾本身並且不需要任何外部能量的激發。之後居里夫人和他的丈夫又發現了放射性的鈈和鐳。


放射性物質的發現給估算地球年齡提供了一個新的方向,也讓核能這把雙刃劍走上了歷史舞台。

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1901年,紐西蘭物理學家歐內斯特·盧瑟福發現放射性元素會從活躍元素通過輻射,變成穩定的元素。並且這種變化具有一定的規律。在固定的時間內,會有一半的放射性元素變為穩定元素,而這個時間就是放射性元素的半衰期


盧瑟福馬上意識到放射性元素的半衰期就是天然時鐘,他通過鈾岩石的樣本計算出地球的年齡在5億年左右。但是鈾元素衰變的結果是氦元素,變成氣體的氦元素不會保留在岩石當中,給測定帶來了很多不確定性。但是盧瑟福用半衰期測定地層年齡的方法是沒有錯的。


但是想要測定地球最準確的年齡,就需要找到一塊地球上最古老的石頭,測定這塊石頭當中放射性同位素的含量,以此來推斷地球的年齡。怎麼樣找到地球上最古老的石頭,成為了地質學家要解決的難題。


地球上的岩石都經過常年的地質作用,並且還伴隨人類的污染,想找到最古老的石頭幾乎不可能。但是天文學家普遍認為太陽系中的天體都是在大致同一時期形成的。只要找到來自太陽系的隕石,測定隕石的年齡,就可以推算出地球的年齡。


最後出場的這位,是美國地質學家克萊爾·卡梅隆·帕特森。他一生幾乎都在從事同位素的研究,被譽為20世紀最偉大的地質學家。他從自己的導師手裡獲得了一塊6萬年前掉落在地球的隕鐵,通過這塊隕鐵,他測定出地球的年齡在41億到46億年前,並在1953年修正了自己的數據,得到地球的年齡為45.5億年前後誤差0.7億年,成為現在公認的地球年齡。

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克萊爾·卡梅隆·帕特森

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