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地球的年齡是如何計算出來的?聽完科學家的解釋恍然大悟

4月
19
2019

2019年4月19日23時 神器的世界

神器的世界

地球是太陽系八大行星之一,也是人類的生存家園。生命有年齡的長短,而一顆星球自然也有年齡。現在我們都知道,地球的年齡約為46億歲,那麼有誰知道地球的年齡是如何計算出來的?相信很多人都只知道地球的年齡,卻不知道它是如何計算出來的,今天我們就來聽聽科學家對此是如何解釋的。

對於人類來說,從出生那一刻起就有了年齡,那麼科學家是如何判定一個人的年齡大小呢?可能有人會說,根據身份證上面顯示的年齡,如果你是這麼來判定一個人的年齡大小,那你就上當了,很多的真實年齡通過外表和身份證你是看不出來的,有可能看上去一個非常年輕的女孩,它的真實年齡可能會嚇你一跳。

科學家判斷一個人年齡的大小,其實是通過骨齡,骨齡是骨骼年齡的簡稱,需要藉助於骨骼在X光攝像中的特定圖像來確定。通常要拍攝人左手手腕部的X光片,醫生通過X光片觀察左手掌指骨、腕骨及橈尺骨下端的骨化中心的發育程度,來確定骨齡。這個是做不了假的,你外在的表現可能會顯得很年齡,但是骨骼卻會暴露你真實的年齡。

判斷一顆星球年齡的大小自然也是有方法,不過,科學家在探索地球年齡的道路上卻經歷了艱辛,400年前,人類的科學探索才剛剛萌芽,那個時候的歐洲基本還是宗教為主的形式,有一名大主教叫愛爾蘭人詹姆斯⋅烏雪,它對地球的年齡也非常感興趣。

當然,他並不是通過科學的角度來探測地球的年齡大小,而是通過查閱各種宗教書籍及歷史文獻,通過上面記載的相同事件的年分來進行反覆的對比和整理,最後在1645年出版的著作《烏雪年表》中,根據當時流行的儒略曆推算,認為整個世界被上帝創造於公元前4004年10月22日下午6時。

後來啟蒙運動之後,宗教的權威開始慢慢減弱,科學開始走進了歷史的舞台,這個時候科學愛好者們開始採用更加科學的方法來推算地球的年齡,其中法國博物學家布豐收集到了很多史前古生物化石,根據這些化石的年份,分布推測地球的年齡超過7萬5000年。

再往後,物理學家開始上場了,19世紀50年代,由德國物理學家克勞修斯與英國物理學家開爾文勳爵分別提出的熱力學第二定律已經成為了學界的共識。根據熱力學第二定律,地球、太陽乃至整個宇宙都處在一種熱量耗散的過程中。

按照這個理論,地球在誕生之初是一個高熱量的岩漿球,其溫度隨著時間不斷降低,直到將熱量完全耗散掉變得徹底冰冷死寂。這樣一來,只要我們知道了地球的初始溫度(也就是岩漿的溫度)、岩層的導熱係數以及地溫梯度,我們就能根據公式計算出地球的年齡。

開爾文在1862年發表了一篇名為《論地球的緩慢冷卻》的文章,他將岩漿的溫度設定為3870℃(實際上應該是700℃—1200℃),然後估算了導熱係數與地溫梯度的平均值。開爾文最終計算結果是9800萬年,考慮到估算帶來的誤差,他提出地球的年齡大致在2000萬年到4億年之間。

開爾文的這個有關地球年齡的論斷持續了很長時間,直到1907年,美國化學家博爾特伍德認為鉛是鈾放射衰變的最終產物,提出了「鈾—鉛測定方法」。在同位素被發現之後,這種方法被科學家們進一步優化,因為鈾235和鈾238會分別衰變為鉛207和鉛206,所以在理論上,只要我們知道一塊岩石中鉛和鈾的比例,我們就可以計算出岩石的年齡。

科學家通過尋找和地球同時形成的岩石來計算地球的年齡,而地球表面的岩石由於經歷過複雜的地質活動,早已不再純潔,只有來自太空中的隕石才能夠保持和地球同時期形成,由於隕鐵的含鈾量極低,這就意味著,鈾衰變產生的鉛微乎其微。

因而,隕鐵中的鉛鈾比例就與地球形成之初的比例近乎相等。美國地球化學家克萊爾⋅帕特森最終通過將隕鐵中的鉛鈾比例設定為初始值,將地球岩石中平均的鉛鈾比例設定為最終值,計算得出地球的年齡在41億—46億年之間。

帕特森在1956年最終得出地球的年齡為45.5�0.7億年,那麼這個數據是否就是地球的真實年齡呢?相信科學家也不敢100%肯定,只是按照現在人類的科技水平,對地球年齡的探測就是46億年左右,未來是否會有更先進的檢測地球年齡的方法,不得而知。

但是現在檢測地球年齡的方法可能未必會是未來新的檢測方法,有可能在未來人類科技更加發達了,又會有科學家對地球的年齡提出質疑,提出更先進合理的檢測方法,地球的年齡有可能也會有新的變化。不管地球的年齡有多大,它始終是人類生存了數百萬年的家園。

隨著人類科技的快速發展,雖然有了越來越發達的科技,但是環境卻越來越差,在人類沒有真正有能力進行星際移民之前,我們更應該加強對地球環境的保護,否則等到什麼時候地球無法生存,而人類還沒有能力進行星際移民的時候,再後悔就晚了。

小夥伴們,你們對此有何看法?歡迎大家在下方留言討論,發表自己的見解和看法。


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