地球的年龄约有(地球的年龄是45.5亿岁…)

爷爷爷爷,小石头要三个月大了呢!
是啊,时间过得可真快呀。
大家知道我们生活的地球的年龄有多大吗?
自古以来,人们就十分关心地球的年龄问题。过去,西方国家的教会神父们宣称地球是上帝在公元前4000年创造的,而在东方也有盘古开天辟地,女娲造人的传说,古人推测自开辟至于获麟(公元前481年),凡三百二十六万七千年。而在地球科学发展的过程中,这个问题更是见证了这门科学的起源和发展。
这个问题的第一次科学尝试来自于物理学而非地质学。1862年英国物理学家开尔文利用热传导原理尝试计算地球年龄。他认为地球本事一颗炽热的球体,逐渐冷却凝固下来,如果只考虑原始热能,那么就可以根据热传导定律,计算出地球冷却到如今这个温度所需要的时间了,这不就是地球的年龄吗。根据他的计算,地球年龄大约为3-4千万年。
英国物理学家-开尔文
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可惜的是,这一看似无懈可击的方法却是漏洞百出。现在看来,主要误差不在计算公式和计算过程,而在以下三点:第一,地球的热历史,主要不是热变冷的简单过程,而是从冷变热、又从热变冷的过程;第二,地球的热源主要不是原始热,而是放射性衰变热;第三,地球热量的主要传输方式不是热传导,而是热对流。这三点是带有根本性的,至于地球的温度初值等参数选择是否合理,显然不是根本的。
尽管开尔文的计算存在上述问题,但是在研究思路和方法论上,开尔文已经远远走在别人前面。这主要体现在:他不是从地球以外的日、月、星云去找自然“钟”,而是从地球的本体上,去寻找反映某种物性变化的“钟”(热过程);他不是从某个局部上,而是从地球的整体上,寻找这个过程;他所找到的这个过程,不需引进人为的诸如均匀变化等假定,而是遵从公认的物理学定律(热传导定律)。
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1899年,地质学家乔利提出了另一个方法。他认为,大陆上的河水不断溶解岩石中的盐,将其带入海洋。如果知道现在海洋中的总盐量,并假定盐的迁入速度恒定,地球形成之初海洋不含盐,就可计算盐的输送时间。这个时间可以叫海洋年龄。乔利算出的海洋年龄为9千万年。那么地球的年龄一定会比海洋年龄要大。
类似的,人们还想到了用沉积岩的沉积时间(2.5亿年),月球远离地球耗费的时间(40亿年),宇宙膨胀法(50亿年)来估计地球年龄。
历代地质学家为了解开这一难题,真可谓是“八仙过海,各显神通”呢。
终于有一天,我们找到了一个非常可靠的计时工具——放射性元素!
哇塞!那地质学家们最后得出了什么结论呢?
1896年,贝克勒尔发现铀的放射性。此后,利用放射性元素来研究地球年龄成为了研究这一问题的主流。
1907年,博尔特伍德在铀铅衰变的基础上解释了铀-铅时钟。1927年,A·霍姆斯根据陆壳岩石中铀和铅的丰度估计地球年龄为30亿年。克莱尔·卡梅伦·帕特森在1948年时以计算火成岩中铅同位素含量的方式,宣布地球的年龄约为45.5亿年,这个年龄至今仍被认可。
都说“钻石恒久远,一颗永流传”,可在地质学家看来,钻石不过是转瞬即逝的东西,真正“恒久远”的除了真理,非锆石莫属。
是的,锆石稳定性好,晶体结构可以轻易锁住铀原子。历史久远的锆石是地壳最古老的部分之一,能为地球年龄的下限提供有力的证据。
经过科学家的检测,在西澳大利亚一个牧羊场的石头中提取的微型锆石晶体已经经历了44亿年的岁月了呢!
1948年,克莱尔·卡梅伦·帕特森以计算火成岩中铅同位素含量的方式开始研究这一课题。几年后,他宣布地球的年龄约为45.5亿年,这个年龄至今仍被认可。2014年FOX和国家地理联合制作的耗资3亿美金的纪律片《宇宙时空之旅》(《cosmos》)中的第七集还以动画的形式详细得讲述了这其中的故事。

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