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)
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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。
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