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地球的历史(地球的年龄约有多少岁)

地球有多大(地球的历史)

时间,一个人们期待却又害怕的东西,期待未来,又害怕未来,因为时间永远不会停止,更不会倒退。对于历史学家来说,可以研究的人类历史只有几千年,但是对于地质学家来说,地球的历史要长得多。

现在我们知道地球的年龄大约是46亿岁,但是这个数据的由来并不是一帆风顺的,至少没有估算地球周长那么“容易”。

中国三国时期,有一部名为《三五历》的书,记载了盘古开天辟地的神话传说,写道:“天下大乱如鸡,盘古生于其中,八千岁,天下大开。。。。。。8000年前。。。。。。然后是黄三。。。。。。。"

因此,地球形成至今已有4万年左右,但神话传说都是后人发明的,不具备真实性。那么历史上还有谁研究过地球的年龄呢?

是的,但首先开始这项研究的不是一位科学家,而是一位基督教大主教——爱尔兰主教詹姆斯·亚瑟。17世纪中叶,通过对《圣经》的仔细研究,他得到了一个极其准确的结果。地球的诞生时间是公元前4004年10月22日(儒略历710年),甚至他的结果后来也被印在了詹姆斯国王版的《圣经》中。

这样,地球才形成了6000多年。对于当时信仰宗教的普通人来说,这种价值观其实并没有什么感觉。如果你想说六万年,没人会质疑你。幸运的是,当时已经不是中世纪的欧洲了。毕竟牛顿爵士的《自然哲学的数学原理》是在17世纪下半叶出版的。后来,欧洲的一群有识之士意识到,在短短5000多年的时间里,地球不可能形成如此庞大复杂的系统。

18世纪初,著名天文学家埃德蒙·哈雷提出,我们可以通过测量海水中的含盐量来得出地球的年龄。原因很简单,因为海里所有的盐都来自岩石。如果我们知道海洋中盐的年增加量(即盐的年增加率),那么通过与现有含盐量的对比,我们能知道原始地球的诞生年龄吗?

埃德蒙

当然,哈雷提出了这个想法,但他并没有得到具体的结果,直到一个多世纪后,物理学家约翰·乔利在这个想法上得到了一个结果:9000万。当然,这个结果在今天是相当不靠谱的。除去地质运动因素,它只能显示海洋的年龄(虽然也是错误的),因为海洋的出现比地球的诞生晚了很长时间。

说白了,为什么没有稍微靠谱的分析?于是时间来到了19世纪中叶。因为当时第一次工业革命已经进行了将近一个世纪,人们在开采煤矿的时候发现了这样一个规律。似乎随着地下深度的增加,温度会逐渐升高。

热力学之父威廉·汤姆孙(也叫开尔文男爵)意识到,如果地球在形成之初是一个炽热的火球,那么在接下来的几年里,它会一步步冷却下来,直到现在。如果我知道它的初始温度和岩石的导热系数,难道不可以通过公式计算出地球的年龄吗?

威廉·汤姆孙

说白了,汤姆森的想法就像是在烤箱里试验过的红薯。当你拿出来的时候,它的温度会逐渐下降,但显然表面温度下降最快。这不证明当时人们发现地下温度随深度而上升吗?

遗憾的是,由于当时科学水平的限制,威廉·汤姆孙只能猜测一些最初的数据,最终得出地球年龄在2000万到4亿年之间的结论。

这一结果在当时遭到了很多地质学家的反对,因为他们不相信这样复杂的地貌能够在短短几千万年甚至上亿年内被创造出来。当时,达尔文的《物种起源》也出版了。从物种进化的角度来看,这个时间太短了。

然而,19世纪末,物理学家发现了放射性现象,这意味着威廉·汤姆孙假设地球像高温红薯一样的冷却过程是有缺陷的,因为地球的红薯内部并不是完全没有热源,其内部放射性元素释放的能量也是不可忽视的。事实上,这一过程存在于地球的整个生命周期中,甚至持续到今天,这也是核心能够一直保持高温的一个因素。

如果考虑到这些,我们能大致计算出地球的年龄吗?理论上是可以的,但是相关数据的测量非常困难,所以科学家们想出了一个聪明的办法。既然有放射性元素,为什么不从半衰期说起呢?比如一种元素在地球形成的时候就存在了,然后经过很多年,其中一部分已经衰变成了其他元素,这样我们通过测量元素含量就可以得到地球的年龄了?

这种方法叫铀铅定年法。一般来说,它依赖铀的两种同位素,铀238和铀235,最终衰变为铅206和207,半衰期分别约为45亿年和7亿年。然而,为了真正得到结果,我们需要地球初期铅含量的数据。

出于这个原因,科学家们将目光投向了曾经漂浮在太阳系中的陨石。根据太阳系的形成理论,现在太阳系中的物质原本存在于一个叫做太阳星云的中,太阳系中各种天体的形成时间几乎相同。因此,如果我们能找到一颗铁陨石(这颗陨石的铀含量很少)并测量它的铅含量,就意味着我们得到了地球初始时期的铅含量。

克莱尔·卡梅隆·帕特森

第一个测量地球年龄的美国科学家是克莱尔·卡梅隆·帕特森,他在这个项目上花了将近10年的时间,终于在1956年宣布得到地球年龄,结果是:4。5507亿年!

更重要的是,这位科学家在研究地球年龄的同时,也发现了铅污染的问题。为此,他与相关利益集团斗争了几十年。最后,在20世纪末,美国终于宣布禁止销售含铅汽油。

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