地球的年龄约有(地球的年龄约有多少天)
当你在仰望星空时,有人已经在丈量脚下的大地。
你有没有思考过?地球为什么长这个样子?换句话说,就是地球的起源。
有地质学家认为,地球现在的模样是不断发大水的结果,洪水上上下下地冲刷,海平面涨起又落下,长年累月,就有了丘陵和低谷。这种由水造就地貌的说法,被后来人称为“水成论”。
有人认为地貌的形成跟洪水无关,而是火山爆发和地震造成的,这种说法被称为“火成论”。俗话说水火不相容,这两派的科学家为此无休止地争论了很多年。
那到底谁说的对呢?18世纪中期,英国地质学家詹姆斯·赫顿在观察农田的时候,发现洪水不断冲刷的结果,是把大石头粉碎成小砂砾,然后一层一层堆积起来。假如地球真的是被洪水冲刷成今天的样子,恐怕要比现在光滑得多。所以,一定有另一种力量让地表变得崎岖不平,最终形成高山和丘陵。照这么看,“火成论”更有可能。
此时关于地球如何形成的问题,也从“水成论”和“火成论”之争,变成了“灾变”还是“均变”的争论。
“灾变”是说,地球经历过无数巨大的灾害,每一次都会彻底改变地球的面貌。相反,“均变”的观点认为,地球的变化非常缓慢,不存在突然而又剧烈的变化。
地质学家查尔斯·莱尔就是“均变”理论的支持者,1830年,他把自己的观点写成了一本书,叫《地质学原理》,莱尔的这本书除了系统性地介绍了地球样貌的变迁,还建立了一套新的地质学纪年法,如寒武纪、白垩纪、侏罗纪这些名词,都是莱尔创造出来的。
有了时间的划分方法,关键问题就来了:地球的年龄有多大?
1.地球年龄之谜
最早尝试解谜的是法国人乔治-路易·勒克莱尔,在18世纪70年代,他通过模拟地球的散热方式,利用总的散热量来推算地球的年龄。根据他的算法,地球的年龄在7.5万-16.8万年之间。
咱们现在认为,地球的年龄大约是45亿年,与勒克莱尔的数据真是差了十万八千里。
到了19世纪中期,搞科研的人越来越多,也就有越来越多的人质疑勒克莱尔的结果,比如达尔文认为,苏格兰的维尔德地区起码需要3亿年才能变成今天的模样。
然而,根据当时出土的一些化石,这些化石的年龄可比两千万年久远多了。
化石对我们了解地球的过去非常重要。它不仅交代了地球本身的变化,还包含了大量生物的信息。如果说普通的石头只能吸引地质学家的注意,那么面对神奇的化石,生物学家们也忍不住参与进来。
2.恐龙化石横空出世
1787年,有人在**新泽西州发现了第一块化石。现在看来,那块化石应该属于一种叫鸭嘴龙的恐龙,但在当时,没人知道世界上居然还有恐龙这种生物,科学家只知道这骨头大得吓人,却实在找不到其他线索。
随着越来越多的化石出土,法国古生物学家乔治·居维叶第一次提出了“生物灭绝”的存在。随着时间的流逝,会有一些物种发生灭绝。
曼特尔赶紧跟好基友巴特兰牧师说了这件事,巴特兰说,这事儿了不得,你可千万别乱说。于是,曼特尔拿着这颗大牙四处去找大牛们求助,却碰了一身钉子。名噪一时的权威居维叶看了一眼说,不就是个河马牙嘛!
曼特尔不死心,又把化石拿去伦敦博物馆,一个工作人员看了看说,是化石,但和蜥蜴有点像,你要非说是新动物,就把它叫做“禽龙”。
这些元素是怎么发现的呢?其实一开始,很多都是在乱七八糟的实验中偶然得到的。那些撞大运的主要是炼金术士。
举个例子,1675年,一个叫恒内希·布兰德的德国人冒出了一个奇怪的想法:可以从人尿里提炼出黄金!捣腾了几个月,布兰德还真得到了点什么东西——别想多了,并不是金子,而是白磷。
所以,人们最早对化学的认识,都是拜布兰德之类的炼金术士所赐。随着波义耳和牛顿这些科学界的大牛纷纷加入炼金行列,炼金术的发展越来越快,发现的元素越来越多,炼金术的科学比重也越来越大。再加上普通人开始利用炼金术的副产物促进生产,化学也就慢慢地独立了出来,道尔顿和阿伏伽德罗对原子理论的贡献,更是让这个学科日渐完善。
卢瑟福
讲完这些知识作铺垫,咱们就可以讲卢瑟福是怎么测地球年龄了。1907年,卢瑟福发现,放射性元素的半数原子核发生衰变,都有一个固定的时间,这个时间叫做半衰期。通过测量放射性物质的半衰期,再分析岩层中矿物质的衰变程度,就可以推算出地球的年龄。
当时,卢瑟福最早发现的矿石半衰期大约在7亿年,这意味着,地球的年龄远比7亿年要长,他估计在10亿年左右。
4.地球的绝对年龄
很可惜的是,卢瑟福又去继续他的核物理研究了,没想去测算地球的年龄。
历史把这个任务交给了C.帕特森。1948年,他在导师H.布朗指导下,在芝加哥大学做关于陨石中铅同位素含量测定和计算的博士论文。
他们假设陨石是太阳系中没能形成较大天体而散落在太空的遗留物,这就意味着,这些陨石是地球的孪生兄弟。只要测出陨石的年龄,就差不多知道地球的年龄了。
1953年,他拿到了来自亚利桑那州巴林杰陨石的样本,立即带到设在芝加哥大学的阿贡国家实验室,那里有世界上最先进的质谱仪。
实测结果很快出来了:45.5±0.7亿年。这就是地球的精确年龄值。1956年,成果发表了,帕特森成为地球上第一个测算出地球“绝对年龄”的人。
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特约撰稿人:西尔维希耶,德国洪堡大学寄生虫学博士。
编辑:凉三
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