三大獨立方法證明地球年齡只有一億年
2012-11-24 10:56
來源: 天行健9
用放射性同位素半衰期法這種方法得到的地球年齡嚴格來說只是構成地球的岩石年齡。如果地球並不是現在科學家們認為的是從星際氣體匯聚而成，而是由太空中的大塊岩石通過某種機制聚合而成，那麽岩石的年齡就可能與地球年齡大相逕庭。就好比我們用測定房子的基石年齡來推斷一座房子的年齡一樣，得到結果肯定比房子的實際年齡要大得多。更好的方法也許是通過觀測房子橫樑上集灰的厚度或者房子被侵蝕的程度來推斷房子的年齡。對於地球年齡也一樣。實際上歷史上的確有不少大科學家使用地球上沉積物的厚度、大洋鹽度的起源、熱力學原理等三種方法來推斷地球的年齡而且得到的結果比放射性同位素法得到的結果普遍要小得多，三種獨立的方法得到的一致結果是地球年齡約一億年。
（1）最早嘗試用科學方法探究地球年齡的是英國物理學家哈雷。他提出，研究大洋鹽度的起源，可能提供解決地球年齡問題的依據。愛爾蘭人 JohnJoly於1899年認為海水剛形成時是淡的，是陸上來源的礦物質使之變咸，由此可以根據每年流入的礦物質總量和海水總含鹽量計算出地球的年齡（八千萬到一億年）。品嚐一下海水的味道，我們會發現它又苦又咸，這是因為海水中含有鹽份的緣故。海水中的鹽被認為是陸地的降雨沖刷地表面，最終將溶解的物質帶入大海的。人們已經知道海水中的總含鹽量是1.6億億噸，而每年流水由陸地搜颳走的鹽份是1.6億噸。這樣，用後一個數去除前一個數，就可以得到地球的年齡，結果是1億年。
（2）大名鼎鼎的英國物理學家威廉.湯姆遜（William Thomson，也就是後來的開爾文勛爵）計算出地球年齡約為一億年。開爾文是19世紀最傑出的人物之一。在漫長的生涯里(他活到1907年，享年83 歲)，他寫了661篇論文，總共獲得69項專利(因此變得很富裕)，在物理學的差不多每個學科都享有盛譽。其中，他提出一個方法，後來直接導致製冷技術的發明；設計了絕對溫標，至今仍冠以他的名字；發明了增壓裝置，使越洋發送電報成為可能；還對海運和航海作了無數改進，從發明一個深受歡迎的航海羅盤，到創造第一個深度探測器。這些只是他有實用價值的成果。他在電磁學、熱力學和光的波動等理論方面的成果同樣是革命性的。作為維多利亞時代格拉斯哥大學的自然哲學教授，開爾文是當時最具影響的理論物理學家。他採用當時已知的熱力學原理來計算地球的年齡。1862年，在為一本名叫《麥克米倫》的通俗雜誌寫的一篇文章里，根據對來自地球內部的熔岩流的觀察以及以往對深部礦床的開採經驗，開爾文知道地球的內部比地表要熱得多。因此，他期望通過觀察地表和地內的溫度差別（即所謂地溫梯度）來推測地球的形成年齡。他假定地球的初始狀態是一個溫度約為3850oC的熔融體。因此，他的計算結論是約需1億年的時間才能使地球達到現在的地溫梯度值。這一時間即被他視為地球的年齡。
（3）有一位知名地質學家叫做約翰·菲利普斯（John Phillips）。他的估算方法是先測量出正常情況下剝蝕的速率，從而得到沉積岩石的形成速率（因為沉積岩石的”原料”正是來自於流水風沙對於已有岩石的剝蝕），再利用地質圖計算所有沉積岩石的總厚度，一除即知（得數是九千六百萬年）。當然，他也知道這樣的估算很粗糙，但是畢竟是獨立於冷卻法的新思路。驗證科學結論時，同一思路得出同樣結果不足為奇，不同思路得出結果相仿那才叫好結果。
實際上歷史上的確有不少人從地球上沉積物的厚度來推斷地球的年齡而且得到的年齡比放射性同位素法得到的結果普遍要小得多。比較有影響的如A.凱基 (A.Keikie)在1868年,1899年和T.H.胡胥利(T.H.Huxley)在1869年得到的結果一億年；J.約力 (J.Joly,1908)和W.J.蘇勒士(W.J.Sullas,1909)的八千萬年；查爾斯D.沃爾科特(Charles D.Walcott,1893)的三千五百萬到八千萬年；以及T.M.李德(T.Mellard Reade，1893)的九千五百萬年。
關鍵字: 地球年齡一億