什麼是計算地球年齡的「計時器」

2021-02-25 地學科普旅遊之窗

假如有人告訴你,地球的年齡只有6000歲多一點兒,你會相信嗎?

你肯定不會相信,因為,我們常說中華文明有著5000年的歷史,最新的紅山文物研究成果證明中華文明起源於8000年前,地球的年齡竟然比人類還小,難道真的是人類製造的地球不成?

那麼,是誰這樣「胡說」呢?說來你興許不會相信,這個6000年數據的來源竟然是著名的大科學家牛頓。他曾根據聖經故事來推斷地球的年齡,也就得出了這麼個荒誕結論。

事實上,地球的年齡科學數字是46億年。那麼,這個46億年是怎樣測算出來的呢?這個也是經歷了許多失敗的嘗試後,才找到了科學的方法。

人們首先想到了海水這個「計時器」。因為最初的地球上的水是純淨水,是廣布在地球表面的河流不斷地將溶解鹽分,並把這些鹽分最終送入到了大海之中,假如人們把每年全世界所有的河流帶進到海洋中鹽分的數量與海水中現有鹽分的總量相除,是不是就會大致知道地球的年齡了。有人這麼做了,得出了如下的結論,地球的年齡是9000萬年至3億5000萬年,看了這個方法也無法計算準確,因為,每年河流帶進大海中的鹽分是不一樣的,以此為依據計算出的地球年齡顯然也是不對的。

人們又在海洋裡找到了另一種「計時器」,這就是海洋中的沉積物。據估算,每3000年至l萬年,海底就會沉積l米厚的沉積巖,如果把地球上各個時期形成的沉積物等總厚度累加起來,是不是就可以計算出地球的年齡了。有人也這麼做過計算,地球上所有沉積物的總厚度大約有100千米厚,這些算出來的地球年齡也就3億年至10億年,距離地球的真實年齡相差的還是很遠,因為沉積物的沉積速度,不同的地區、不同的物源,其沉積的速度會相差的非常大。

除此之外,人們還嘗試過用冰層來探求地球的年齡,但這些方法總還有一些不足之處。

多種方法試驗下來,人們認識到,必須找到一種穩定、可靠的天然「計時器」,才能較準確地計算出地球的年齡。

哈哈!科學家終於找到了一種物質來計算地球的年齡。

他們發現地殼內有一些元素,它們就像魔術師一樣,會定時改變自己的身份,這種物質就是一些具有放射性的元素。不管地球如何生氣,地震也好,電閃雷鳴也罷,這些「魔術師」們變化的速度和數量都十分的穩定。

也就是說,當含有放射性同位素的物質形成後,與周圍環境隔絕的放射性同位素(母體)不斷地衰變而減少,衰變產生的穩定同位素(子體)在該物體中相應積累。通過準確地測定物體中同位素母體和子體的含量,根據放射性衰變定律可計算出該物體的年齡。

這种放射性的衰變之所以能夠成為理想的「地質鍾」,還因為每一种放射性同位素具有恆定的衰變速度,不受溫、壓、電磁場、化學狀態的影響;各种放射性同位素的半衰期變化範圍廣,如U、Th、K等的半衰期很大,與地球年齡處於同一數量級,(109年),短壽的如14C,210Pb,32Si等可用於近代地球化學過程的測年。

再科普地講,以放射性元素「鈾」為例,1克鈾在1年中可以變成1/74克鉛和氦,2年就變成l/37克鉛和氦,3年呢?4年呢? ……這樣計算下來,我們就可以計算出巖石的年齡了。再說,地殼主要是巖石組成的,知道了巖石的年齡,不就基本知道地球的年齡了嗎?

地殼中具有這樣「魔術師」一樣會變化的元素還有很多,基於上述基本原理,科學家們已經制訂出了許多種測年的方法:U-Th-Pb法、K-Ar法、Rb-Sr法、Re-Os法、I-Xe法、Sm-Nd法、鈾系不平衡法、Ra法、14C法等。

到目前為止,科學家們不僅計算出了地球的年齡大約為46億年,並且還計算出了各個地質時代的年齡,甚至發現的恐龍化石的年齡以及人類祖先頭蓋骨的年齡等等。

(文中圖片來自網絡略修改)

——完——

作者:章秉辰中國旅遊協會地學旅遊分會副秘書長、河南省地質調查院副總工程師、教授級高級工程師,地學科普旅遊之窗自媒體創辦人,河南沁陽市人,專業從事地質公園策劃與申報、地學旅遊發展規劃編制,地質遺蹟資源保護與開發、地學科普導遊培訓、地質博物館創意與設計等工作。先後主持或參與主持完成了雲臺山、王屋山、嵩山世界地質公園,鄭州黃河、汝陽恐龍、洛寧神靈寨、禹州華夏植物群、山西壺關太行大峽谷、西藏羊八井、林州紅旗渠-林慮山、焦作縫山……等數十家不同級別的地質公園與礦山公園申報與建設工作;主持完成了60餘項中央與省級財政地質遺蹟保護項目,主編出版《邙山黃土特徵及區域對比研究》、《東亞裂谷對雲臺地貌形成的控制作用研究》、《鄭州黃河科學導遊指南》、《王屋山科學導遊指南》、《雲臺山科學導遊指南》,參與出版《河南省地質遺蹟資源》、《中國王屋山及臨區元古宙地質研究》等各類專著10餘部,發表各種論文40餘篇及大量的自媒體科普文章。

章秉辰個人

微信公眾號:地學科普旅遊之窗

微信號:地學科普人

相關焦點

  • 幾百年前,人們怎麼計算地球年齡?甚至有人用神學來計算地球年齡
    有人說過,科學的盡頭是哲學,還有人認為科學的盡頭是神學,可是對於地球的年齡底是多少歲這問題,最開始的人們就是用神學來解答的。在將近4個多世紀以前的西方國家,愛爾蘭詹姆斯烏雪,被認為是研究地球年齡的首席測算專家。但是,令人詫異的是,他是一位宗教人士,並不是一位專門科學家。所以,地球的年齡到底是多少歲?
  • 地球的年齡該如何正確計算?聽完科學家的解釋恍然大悟!
    在太陽系當中,只有地球這顆星球是運用出來生命的,雖然說地球現在誕生的時間已經被確定是46億年,但是地球的年齡到底是如何計算出來的呢?很多人都知道地球的年紀,但是並不知道地球的年紀到底是怎麼算出來的。相比較於地球的年紀,人類的年紀就變得非常的簡單好算了。
  • 地球年齡究竟是如何計算的?
    1、地球年齡測定的方法    在說地球年齡究竟有多大這個問題之前,我們應該先了解下世界各地的專家是如何確定地球年齡的
  • 地球的年齡是如何測量出來的?
    長久以來,人們相信地球有一個起源時間。曾經有很多科學家或者有興趣人士都曾打算測定過地球的年齡,但苦於沒有比較合適的模型和技術手段,因此地球的年齡基本是靠猜的。中國古人推測推測地球年齡為三百二十六萬七千年。17世紀英國的烏舍爾主教按《聖經》的記載推算出,地球是上帝在公元前4004年時創造的。
  • 地球的年齡是多少?科學家們是如何確定的?
    計算地球年齡的工作可以追溯到遙遠的古代。古希臘哲學家亞里斯多德認為,時間是沒有起點和終點的,他也相信地球是無限古老的;古印度的宗教學者則認為,宇宙不斷地爆炸、膨脹和坍縮,然後循環往復,他們計算出地球已經存在了19.7億年。根據布倫特·達爾林普爾(G。
  • 地球的年齡到底有多大?
    作者:王清晨來源:中科院地質地球所(ID:dizhidiqiusuo)1人類文明史已經有6千年,那麼,地球的年齡有多大?自創造出文字算起,人類文明史已經有6千年。自進化成早期猿人(能人)算起,人類演化史已經有250萬年。那麼,自太陽系誕生算起,地球演化史有多少年?或者問,地球的年齡有多大?
  • 沒有人從地球誕生活到現在,專家憑什麼說地球年齡是45億年?
    這是因為在地球剛剛誕生之初,地球上沒有任何生命,自然也沒有留下任何痕跡和記載,以至於在過去很長一段時間,關於地球年齡的說法眾說紛紜。而現如今,科學家們通過一系列的計算發現,地球誕生於45.5億年前,宇宙誕生於138億年前,那麼問題來了:為什麼沒有一個人從地球誕生一直活到現在,科學家就敢斷定地球已經有45.5億年的歷史。
  • 我們的地球有多少歲了?是如何計算出來的?
    如何計算地球的年齡這就要從地球誕生的那一刻開始說起,我們的星球在最初的幾百萬年裡是太陽系當中的一片混沌,小到如同顆粒般大小,這些塵土顆粒滾雪球般的逐漸變大,當我們的星球質量達到一定程度時就開始有了引力,這些小星球開始相互吸引相互碰撞,這就是我們世界最初的模樣。
  • 地球的年齡是如何算出來的,科學家給出的解釋讓人刮目相看
    地球的年齡是如何算出來的,科學家給出的解釋讓人刮目相看現在我們知道,地球是太陽系中的一顆行星,也是人類生活的家園,地球上有很多生命,而且地球能夠孕育生命也是因為地球上有足夠的空氣,水,溫度,這些能夠讓地球有一個良好的生態環境,根據科學家的預算,地球現在已經有46億年了,那麼科學家是如何算出地球的年齡的
  • 關於計時器和時間
    但是,如果我們用相同的人造計時器,在宇宙間的不同地方測量,儘管這個計時器已經可以是非常地精確,現在已經有了原子鐘,這樣得到的計時結果卻可能是不同的,而且,也許我根本不應該說「可能是不同的」,而應該斬釘截鐵地說「肯定是不同的」。也許你已經留意到了我在計時器前面加了一個限定詞「人造」,這個詞很重要。
  • 科學家計算出的宇宙年齡和大小,真的準確嗎?
    聽到這裡,不知道大家有沒有疑問,科學家們是如何計算宇宙的年齡和大小的呢?實際上,無論是宇宙的年齡還是宇宙的大小,都是科學家經過建立模型而估算出來的,雖然這個結果不斷被修正,但準確度也越來越高!,而D則是星系退行的距離(也就是目前為止星系距離地球的距離)。
  • 【地理視野】地球的年齡有多大?一文告訴你!
    我們所生活的地球的年齡是多少歲,從地球還是個星雲積聚到一個行星,到如今地球年齡大約為46億歲。地球年齡是用同位素法測定的,也有科學家用地球上各種物理化學來估算地球的年齡,最古老巖石也有35億歲了。地球從原始的太陽星雲中積聚形成一個行星的時間,地球年齡約為46億年,宇宙年齡到底有多大,可以精確到138.2億歲。
  • 人類是怎麼算出地球年齡的?科學家給出答案
    地球在剛形成時也應該如此,在時間的推移下,地球上的物質發生了變化,產生了生命,生命進化衍生了人類,產生了文明。那在人類文明之前,地球到底存在了多久,這是科學家們一直在探研的問題。計算地球的年齡,也是經過了長時間的研究才得出的。古時代,人們封建迷信,宗教信仰和宗教故事支配著人們的思想。
  • 是誰算出地球年齡46億歲的?
    如此一來,地球形成至今大約過了四萬多年,但神話傳說畢竟是後人杜撰,不具備真實性。那麼歷史上還有哪些人曾經研究過地球的年齡嗎?這樣來說,那麼地球形成至今的時間不過才六千多年,這個數值對於當時信奉宗教的普通民眾來說,其實並沒有什麼感覺,你要說是六萬年,也不會有人質疑你。
  • 地球概論教你計算地球上任意兩點的距離
    如圖,如何求出地球球面上BC兩點間的距離即弧BC(α)的長度?今天小編就帶大家學習一下如何簡易地計算地球球面上兩點間的距離。一、地球的形狀  在中學地理的學習中,我們知道「地球是一個兩極略扁,赤道略鼓的不規則球體」,但是因為地球極半徑跟赤道半徑的差值相對於他們本身來說過於微小,所以我們可以將這個差別忽略不計,故我們近似地將地球視為一個規則的正球體。二、數據表示  提到計算,數據肯定是必不可少的。在這類計算中,我們將弧線的長度用度數來表示。
  • 地球的年齡究竟是多少 待我詳細給您道來
    地球年齡是用同位素法測定的,也有科學家用地球上各種物理化學來估算地球的年齡,最古老巖石也有35億歲了。地球從原始的太陽星雲中積聚形成一個行星的時間,地球年齡約為46億年,宇宙年齡到底有多大,可以精確到138.2億歲。關於地球的年齡概念,地球的天文年齡是指地球開始形成的時間,這個時間同地球起源的假說有密切關係,地球的地質年齡是指地球上地質作用開始之後到時間。
  • 奈克斯特奧特曼的彩色計時器才是最類似於心臟的設定!
    奈克斯特奧特曼的彩色計時器才是最類似於心臟的設定! 各位朋友大家好,今天小編來和大家一塊聊一聊奧特曼中的彩色計時器的問題。
  • 賽羅奧特曼到底是誰的兒子,賽文額頭有計時器,為什麼賽羅沒有?
    第一個就是眼睛,他們通常都是橘黃顏色六角形,不像奧特之父他們都是鴨蛋形狀;另外他們的計時器都長在額頭上,與光線發射器合二為一;還有就是他們身上通常都有護甲,這三個特點很明顯,不過賽羅奧特曼似乎並不符合。
  • 2020福建公務員考試年齡的計算規則,年齡怎麼計算?
    2020福建公務員考試年齡的計算規則,年齡怎麼計算?
  • 「地球的年齡是怎麼計算出來的?」哈哈哈哈評論笑出腹肌了!
    地球的年齡是怎麼算出來的?肯定是拿香飄飄算的呀,一年三億杯,你自己算吧02.小夥子,你說說你怎麼就這麼暴躁呢?你要是多等一會,這水就出來了03.哎喲,這隻鸚鵡壞的很,小倉鼠要被你玩壞了04.大妹子,能跟我們說說,你這是在幹嘛嗎?為什麼要栓個繩子呀?