有篇文章說地球的年齡只有一億年,如何反駁?
新知丨地球年齡只有一億年 推翻進化論
網址在這,如何反駁?
顯然,文章作者費很大心思想「科學」得表明地球年齡只有一億年,是醉翁之意不在地球年齡,在乎推翻進化論也。
首先,我尊重任何宗教信仰。
但是,我不尊重用科學來愚昧大眾的行為。
我本來只是想排著隊,拿著罵他的號碼牌。
可是,文中所舉幾個例子,都是值得尊敬的科學研究。
即使被證明是錯誤的,也是人類在認識我們所生活的地球的過程中的探索和思考。
不應該被利用來證實一個偽科學的論斷。
文中第一大證據--------海水鹽分測年法
可能有一個英國科學家,也可能有個人叫哈雷,也可能有個英國科學家叫哈雷,但是這個叫哈雷的英國科學家肯定和海水鹽分測年法沒有辦半毛錢關係(偽裝成科學家的第一步是要好好排參考文獻好伐啦)。海水鹽分測年是Pro. John Joly 在19世紀末提出的。該方法可以簡述為,河水可以喝,而海水那麼咸,那麼所有的鹽都是被江河帶入大海的可溶性礦物,所以用海水的總鹽量除以江河向大海的每年的鹽分輸送量,BINGO,就是地球的年齡啦。這個方法的最大問題在於只進不出,沒有考慮沉積作用,或者再循環;試想,如果鹽類源源不斷從江河入大海,那海水應該越來越咸啊,可是並沒有啊。
John Joly是一個愛爾蘭紳士,腦補一下他用愛爾蘭口音認真臉作報告還是很萌:
但是,即使後來大家認識到這個方法的謬誤,但是沒有否認John是一個偉大的科學家,因為他的海水鹽分計演算法是早期的幾個創新性的嘗試計算地球年齡科學方法之一,就像Pro. Jackson 在2002年紀念John的文章里寫的:Although his findings and conclusions were later discredited, he should be remembered for his valuable contribution to the important and fundamental debate in the geological sciences.
文中第二大證據----開爾文勛爵的熱力學計算
首先肯定文中這個參考文獻排對了,棒棒噠。
Lord Kelvin大名鼎鼎啊,開爾文溫度就是隨他命名的。
他對地球年齡的計算方法是假設地球開始的時候是個巨大的熔融的火球(這個假設是沒有問題的);隨後這個熔融火球由外向內慢慢冷卻,而整個冷卻過程的時間,也就是地球的年齡,是可以通過熱力學計算得到的,只要知道地溫梯度和地核及地殼間的溫度差異就行。具體計算方法見板書,那個300,000就是他的答案。
開爾文勛爵的計算在當時幾乎是一統江湖,但並沒有千秋萬載。因為這個計算的最大問題是只出不進。在那個時候大家還不知道一種叫放射性元素的東西。岩石中大量的放射性元素在衰變的時候會放出大量的熱,而開爾文勛爵沒有考慮這部分的熱。雖然開爾文勛爵後來也並沒有接受放射性衰變是地球內部熱量主要來源的事實,也沒有撤回他關於地球年齡計算的論文,但是他有跟他的好基友J.J. Thomson (發現電子的物理學家湯普森) 聊天的時候說到:「the discovery of radioactivity rendered several of my assumptions unworkable」,真是萌萌噠,雖然他是一個應該保持客觀的科學家,但他也是偉大的Lord Kelvin,可以任性一點點。然而,即使開爾文勛爵對地球年齡的計算也是錯誤的,但是這個嘗試卻是偉大的,它的偉大在於:在1897年,人類第一次嘗試用物理學理論來科學得約束地球的年齡,首次打開了人類對地球年齡的科學探索的大門。
文中第三大證據----沉積厚度估演算法John Phillips 是這個計算方法的主人。John一家都是牛人,他的叔叔是被稱為英國地質學之父的William Smith.John計算地球年齡的方法是通過觀測岩石風化剝蝕變成沉積物顆粒的速度,再用恆河三角洲沉積物總厚度除以形成沉積物的剝蝕年速率,就得到了地球的年齡。這個方法的最大問題在於只進不出。沉積物固結成岩後形成沉積岩。沉積岩既可以通過變質作用形成變質岩,又可以通過熔融作用生成岩漿噴發後形成岩漿岩。分久必合,合久必分,沉積物不會一直在恆河盆地里堆著,沒有什麼永垂不朽。
可是,John Phillips是一個偉大的地質學家,近代地層學是開創者。古生代、中生代、新生代的劃分和命名都有他的貢獻。雖然他的沉積厚度估演算法也沒能正確計算地球的年齡,但是這是地質學家從地質學的角度來約束地球年齡的早期創新性探索之一。這也是為什麼John的半身石膏像,今天在牛津大學的博物館裡,供著 (是的,長得有那麼一點像思聰,我看出來了)。
你看,這些偉大的研究居然險些被文章作者構陷成偽科學。多麼讓人於心不忍。
結尾彩蛋:
在經歷了數代科學家的嘗試,失敗,嘗試的不斷努力後,地球年齡最終通過鉛同位素的研究被確定,~45億年,不用懷疑。當然,這又是另外一個故事了。有機會再道來吧。
謝謝大家。
看到來源是《新紀元周刊》256期新思維欄目,我就覺得有點耳熟,不知道是中文版新紀元還是英文版?這文章要麼來自輪子,要麼來自New Age Movement
1.大法
新紀元周刊由「法輪功」旗下的大紀元集團於2007年初創辦的中文時事雜誌,由郭軍擔任社長和發行人,臧山為總編輯。在美國、英國、法國、台灣、香港等十四個國家和地區設有發行點。周刊一年的訂閱價格為10美圓(52期)。
2.新紀元運動
從新紀元內一個占星的角度看來,人類巳由基督教掌權的紀元(以雙魚為其星宮),轉入另一個星宮-寶瓶座 。這個全新紀元的世界將要展開,並且它仍兼收著一些基督教的原素在其中,因為它視兩個紀元是一個「延續」,而並非彼此對立,故此,基督教仍是兼容於此新紀元中。而本文討論的目的,也正在於對基督教與新紀元在「人觀」的理解,作一個在兩者觀念上的比較。
不管是哪個宗教,為什麼這文章會被基督徒大量無腦轉載呢?
我國基督徒的素質真的堪憂啊,你們地下教會的兄弟姐妹還是補補智商,再談斬斷大紅龍,重現太平天國吧。。。
保爾跟瓦西里神甫早就結下了仇。有一回,他跟米什卡·列夫丘科夫打架,老師罰他留校,不準回家吃飯,又怕他在空教室里胡鬧,就把這個淘氣鬼送到高年級教室,讓他坐在後面的椅子上。
高年級老師是個瘦子,穿著一件黑上衣,正在給學生講地球和天體。他說地球已經存在好幾百萬年了,星星也跟地球差不多。保爾聽他這樣說,驚訝得張大了嘴巴。他感到非常奇怪,差點沒站起來對老師說:「聖經上可不是這麼說的。」
但是又怕挨罵,沒敢做聲。
保爾是信教的。她母親是個教徒,常給他講聖經上的道理。世界是上帝創造的,而且並非幾百萬年以前,而是不久前創造的,保爾對此深信不疑。
聖經這門課,神甫總是給保爾打滿分。新約、舊約和所有的祈禱詞,他都背得滾瓜爛熟。上帝哪一天創造了什麼,他也都記得一清二楚。保爾打定主意,要向瓦西里神甫問個明白。等到上聖經課的時候,神甫剛坐到椅子上,保爾就舉起手來,得到允許以後,他站起來說:「神甫,為什麼高年級老師說,地球已經存在好幾百萬年了,並不像聖經上說的五千……」
他剛說到這裡,就被瓦西里神甫的尖叫聲打斷了:「混帳東西,你胡說什麼?聖經課你是怎麼學的?」
保爾還沒有來得及分辯,神甫就揪住他的兩隻耳朵,把他的頭往牆上撞。一分鐘之後,保爾已經鼻青臉腫,嚇得半死,被神甫推到走廊上去了。
保爾回到家裡,又挨了母親好一頓責罵。
——《鋼鐵是怎樣煉成的》第一部第一章
保爾柯察金同志在烏克蘭中部地區念四年制教會小學的時候,差不多是距今一百年以前。當時科學界(尤其是「高年級老師」這個十年制師範畢業生熟悉的那個「科學界」)流行的正是題主文章里介紹里的海水鹽分測年法和熱力學測年法,得到的結論是地球已經存在了一億年左右,即若干М?льйон(百萬)年。而當時神學界對科學界這一看法的態度,瓦西里神父已經說得十分清楚、做得十分明白了。
沒想到,一百年之後,科學界批判了這兩種錯誤的方法,神學界反而把它們撿起來了(出於什麼目的撿起來的,我這個局外人當然不得而知)。可是,難道這兩種方法計算出來的「一億年」就符合聖經或者其他什麼經典的教導了嗎?考慮到這些經典的不可更改性,我認為這是不可能的。一百年前瓦西里神甫看的《聖經》,跟今天宗教界人士看的《聖經》,至少在這方面不可能有什麼區別。
那麼問題來了,今天的宗教界人士的聖經課是怎麼學的呢?真該請瓦西里神甫用他對待柯察金的辦法好好地教育他們一番。在接受完這種再教育之前,我看宗教界人士最好還是不要出來做這種貽笑大方的事情了。否則,你們這是在拆自己的台啊。
不過話又說回來了,你國泛左里迷信各種資產階級反共謠言的也大有人在,比如著名的玄處就經常大講各類黑蘇段子。再仔細一想,其實外國也有這種人,比如俄國的「斯大林粉」卡爾波夫,常常在自己的著作里化用斯黑謠言(比如什麼斯大林與希特勒密謀坑羅斯福之類的腦洞),以此來「證明」斯大林」腹黑下大棋」。這樣看來,地下教會信徒們的所作所為也就不是那麼難以令人理解了。
侏羅紀,白堊紀的恐龍們表示不服。。。
我覺得作者認為科研就是選個方法測完了報告一下,其實是要有benchmark的.....
珍惜智商,遠離宗教和陰謀論。
王華是誰?什麼大學?什麼專業?什麼職務?
新紀元周刊是什麼科學雜誌?
1984年《科學》第224期美國科學家用碳-14年代測定法推算一隻活生生蝸牛的外殼年歲,結論是那隻蝸牛已有2萬7,000歲
1970年3月7日,《自然》(Nature)雜誌報導,用碳-14測定英國一座有787年歷史的古堡年齡,得出的結論卻是7,370年
1968年7月15日在《地球物理研究專刊》報導,大約在200年前於夏威夷的水中所形成的火山岩,用鉀-氬法放射性測量法推算出的年齡卻是1億6千萬至30億年。
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。19世紀人類就是這樣來測定地球年齡的。
是個大學生寫畢業論文都知道,參考文獻要儘可能新,作者一個勁的往後倒是什麼鬼?
行,你要鬥文獻老是吧
三國《三五歷記》:
天地渾沌如雞子。盤古生在其中。萬八千歲。天地開闢。陽清為天。陰濁為地。盤古在其中。一日九變。神於天。聖於地。天日高一丈。地日厚一丈。盤古日長一丈。如此萬八千歲。天數極高。地數極深。盤古極長。故天去地九萬里。後乃有三皇。
這麼算,地球最多只有(開天闢地)18000年+(燧人氏)50000年=68000年的年齡。
另外薔薇文摘如果要轉發我的回答不用註明作者哦~當玄幻小說看吧
Not even wrong.
先說一句——同位素測年測的是礦物從岩漿或其他流體中結晶或重結晶後經歷的時間。用它測沉積岩,甚至是岩石機械運動、破碎、風華、沉積等的年代都是耍流氓!【或者說無知……】
普地內容:同位素測年大多測的是岩漿岩中的某些礦物中的某些元素。比如鋯石,其中就含有鈾……
之所以可以用同位素斷代,是因為在岩漿岩剛形成的時候,其中的礦物顆粒時,我們需要測定的裂變產物是很少的,比如Pb207.Pb206
這時U238-Pb206或U235-Pb207的比例是接近1:0的。
進行測定的時候我們需要將礦物顆粒篩選出來,經過處理,測得其中U238-Pb206或U235-Pb207的比例,根據半衰期,進行計算,就可以得知這塊鋯石形成的年代,進而得知了整塊岩漿岩冷卻成岩的年代。
所以怎麼可能知道石頭是什麼時候磊起來的(?_? )
但是要知道,地球早期是熔融態的【或者說全是岩漿】,從外向內慢慢冷卻,才行成了各個殼層,沒冷卻的就是現在的軟流圈及其以下所含的液體成分——岩漿(?_? )
所以我們不斷地測,找到最早凝結的那部分岩石,它的同位素年齡也就是地球從冷凝算起的年齡了……
不知道是不是因為幾位答主都在國內,剛查了下這個新紀元周刊是X紀元集團旗下的新聞周刊。。。這還有啥好說的。。。只是居然現在大法也會用腦殘朋友圈來滲透了,TG得好好學學怎麼宣傳了@Bananahammock@聰明文靜哈士奇
三種計算方法《十萬個為什麼》1980年版都有介紹,分析正確的思路和錯誤的原因。
總之,多看書,少上網。
沒事,相對論早已經被民科推翻數百次了…他們想推翻進化論…恐怕得排隊
教你一個簡單的判別方法。
1,朋友圈轉發的某公眾號文章。
2,與主流認知不符,或是推翻現有理論。你要相信,如果有任何新的科學發現,朋友圈那些公眾號不可能拿到第一手消息。
3,濫用感嘆號,震驚,求擴散,原來我們一直****的都是錯的,****應該這樣****等一些標誌性句式和詞語的,百分之百假的。
對於以上,我連標點符號都不信。也別讓我反駁,因為我打開看都覺得是在污染我的眼睛,對,是污染眼睛,僅僅是看到那些字和感嘆號,我的眼就要瞎了。
以下是方舟子的科普文章《地球年齡有多大?》:
45億4千萬年,誤差1%,這是今天科學界測定的地球年齡。這個年齡漫長得超出人們的想像能力。「人生不滿百,常懷千歲憂。」幾千年的歲月已是人類能夠想像的最漫長的歷史時間。難怪直到今天,仍有許多所謂「年輕地球論者」無視科學證據,堅信地球的年齡只有幾千年。
對古希臘自然哲學家來說,這不是一個問題。他們普遍認為世界是極其古老的,或無始無終永恆存在著,處於循環往複的變化之中。亞里斯多德在《氣象學》一書中,闡述了這一觀點:
「地球的相同部分並非總是潮濕或乾燥的,而是隨著河流的出現和乾涸而發生變化。而且,陸地和海洋之間的關係也發生了變化,一個地方並非總是陸地或海洋,以前是陸地的,變成了海洋,而現在是海洋的,有一天將變成陸地。……但是地球的整個有機過程是逐漸發生的,與我們的壽命相比,其時間間隔是極其漫長的,因此這些變化沒有被觀察到,在能夠對這個過程從頭到尾加以紀錄之前,所有的民族都已衰亡、毀滅了。」
基督教在西方佔據統治地位之後,這種世界觀就成了異端。基督教《聖經》詳細地記載了從亞當開始的人類的家譜。理論上,回溯這些家譜,即可以推算出神創造世界的時間。事實上,《聖經》對家譜的記載有的很含糊甚至自相矛盾,要推算出準確的日期是不可能的。因此在推算時還要參考其他資料,估計一代人的平均時間(通常按一個世紀三代計算)和君王平均在位的時間(通常按20~25年計算),當然還免不了臆想。
最早這麼做的是敘利亞安提俄克的主教西奧菲勒斯(約115~180)。169年,為了反擊異教徒對基督教的批評,他通過研究《聖經》推算出世界是在公元前5529年創造出來的。他承認這個數據未必很精確,但是即使有50年甚至200年的誤差,也足以反駁異教徒認為世界歷史很漫長的觀點。後來的神學家也如法炮製,雖然推算的結果各不相同,但是都認為世界歷史只有幾千年,不超過1萬年。例如在基督教神學史上地位崇高的古羅馬神學家奧古斯丁(354~430)曾推算出世界歷史為6321年。
這些推算中,以愛爾蘭首席主教詹姆斯·烏瑟(1581~1656)的最為出名。他在1650和1654年發表兩部著作,推算出上帝在羅馬儒略曆710年10月22日傍晚時創造天地,相當於公元前4004年10月22日傍晚。奇怪的是,烏瑟認為上帝創造世界的年份是儒略曆710年而不是儒略曆1年,那麼在太陽被創造出來之前的710年沒有太陽,怎麼紀年呢?烏瑟和當時的人們都沒有注意到這個矛盾,烏瑟的推算被普遍接受,自1701年起被印在了英國出版的《聖經》上。
就在烏瑟發表其推算的時候,啟蒙時代已經開始了。啟蒙先驅們至少在私下裡對《聖經》不以為然,不再相信地球是上帝直接創造出來的,而是自然形成的。在1644年出版的《哲學原理》一書中,法國哲學家笛卡兒(1596~1650)設想地球可能源自一顆熾熱的恆星,這顆恆星冷卻後,掉進了環繞太陽的以太「旋渦」中,變成了地球。另一個法國人德梅耶(1656~1738)進而試圖根據自然現象來推算地球的年齡。推算的結果要比根據《聖經》推算出的古老得多。德梅耶深知這麼做要冒著受到教會迫害的風險,因此他把這個觀點寫成了文學作品,虛構了一位法國傳教士與一位印度哲學家的對話,由後者表述出來。這位印度哲學家顯然是德梅耶的化身,他的名字特里梅德(Telliamed)是德梅耶特(de Maillet)的倒寫。即便如此,德梅耶也不敢出版這部著作,只供朋友們傳抄,在他死去10年後,《特里梅德》才出版。
德梅耶認為地球曾經完全被水淹沒,其證據就是在內陸高山上發現的海貝化石。之後,地球的水慢慢掉進了以太「旋渦」中,導致海平面逐漸下降。德梅耶指出,在迦太基、亞歷山大城、艾可等地,有一些建築原先是建在海平面的,現在都遠離海平面了。根據這些建築的位置和建造時間,可以算得海平面每100年大約下降3英寸。那麼,從世界最高峰的海拔高度,可以推算出地球的年齡大約有20億年。
在今天看來,德梅耶的推算當然經不起推敲。地球從來沒有完全被水覆蓋。高山上的海貝化石不是由於海平面下降留下的,而是由於高山從海平面以下隆起帶來的。他也忽視了,同樣在地中海一帶,還有很多地方的地面反而下陷到海平面底下,沉入了海底。德梅耶試圖根據海平面下降來推算地球年齡,是站不住腳的。但是德梅耶第一個猜測到地球的年齡可能長達幾十億年,而不是只有幾千年。世界要比《聖經》所記載的古老得多。更重要的是德梅耶採用的研究方法:不是把《聖經》或某部宗教著作當作依據,而是去研究自然現象,試圖找到能用以測定地球年齡的規律。
德梅耶的宇宙觀深受笛卡兒的影響。但是這種旋渦宇宙觀在當時已經過時。取而代之的是牛頓(1642~1727)的宇宙觀。在1687年出版的《數學原理》一書中,牛頓提出物體散熱的速率和物體的大小成反比。他認為,一個燒得通紅的直徑1英寸的鐵球會在1小時後失去所有的熱量,那麼,一個和地球一樣大的熾熱鐵球(直徑大約4千萬英尺。1英尺=12英寸),就要花上5萬多年的時間才能冷卻下來。
牛頓並不是在計算地球的年齡,但是他為後人計算地球年齡指示了一個重要方向:通過計算地球從最初的熾熱狀態冷卻到現在的溫度所需要的時間,就可以知道地球的年齡。法國博物學家布封(1707~1788)是沿著牛頓指示的方向前進的眾多學者中的第一個。他認為太陽系是一顆彗星撞擊太陽形成的,在撞擊下,太陽拋出的氣體和液體形成了各個行星和衛星。其中的一個就是地球。接下來布封要計算地球從一個熔球到冷卻到現在的溫度所需要的時間。為此他首先需要知道熔球冷卻的速度。他用10個直徑相差半英寸的鐵球做實驗,把它們加熱到通紅,然後測量冷卻到室溫所需要的時間。他發現冷卻時間和球的直徑大致成正比,由此外推到地球大小,算出地球從熔球冷卻到現在的溫度需要96670年。
但是地球畢竟不是鐵球。布封重複實驗,這回用的不是鐵球,而是組成和地球的組成相近的球。根據實驗結果算出地球的年齡是74832年。雖然這是布封印在書上的結果,但是他私下承認這可能大大低估了地球的年齡。他注意到,暴露在阿爾卑斯山的沉積岩層非常深,而岩石沉積的速度又極其緩慢,這些都說明地球年齡遠遠不只幾萬年。在一份沒有發表的手稿中,布封對地球年齡重新做了幾次估計,結果都比他發表出來的長得多。其中的一個估計是,地球有近30億年的歷史。
布封不敢發表這些估算,顯然是擔心激怒宗教勢力。說地球只有幾萬年的歷史也許還能被教會容忍,說地球有幾十億年的歷史,就會被認為是在和教會作對了。在布封小心翼翼的文字背後,隱藏著更具革命性的力量。他是第一個用實驗方法研究地球年齡的,也是第一個認識到地球的面貌是在自然力量持續而均一的作用下形成的,今天我們所觀察到的地質過程,與過去的相同——這種思想後來被稱為均變論。因此通過觀察地球漫長的歷史過程中在自然力的作用下發生的緩慢變化,可以推算出地球的年齡。布封採用的具體推算方法是錯誤的,思想觀念卻是正確的。
到了19世紀,科學家已無需擔心由於發表離經叛道的觀點而受到宗教界的迫害。科學界實際上已無人相信地球如《聖經》所記載的只有幾千年的歷史。各種證據都表明地球的年齡必定非常古老。但是究竟老到什麼程度,物理學家和地質學家(以及生物學家)卻有不同的看法,發生了一場持續幾十年的大爭論。
物理學家延續牛頓、布封的傳統,試圖根據地球的冷卻來估算地球的年齡。牛頓、布封的估算未免過於粗陋,要做較為精確的計算,需要用到熱力學的方法。創建熱力學的關鍵人物英國物理學家威廉·湯姆遜(後來成為開爾文勛爵)(1824~1907)成了最佳人選。
湯姆遜在1852年寫了一篇簡短的論文,指出在能量轉化過程中,總會有一部分能量變成熱量耗散掉。這意味著地球、太陽系乃至整個宇宙也都在逐漸散熱,持續冷卻下去。當時已知的化學反應能夠補充一些熱量,但是遠遠不足以補償散發的熱量。換言之,地球在過去必定比現在熱,曾經熱得生命無法生存,在將來則會比現在冷,會冷得不適合人類居住。假定地球一開始是完全熔化的,之後熱量從地球內部傳導到地球表面耗散掉,地表逐漸冷卻到現在的溫度,那麼如果知道了地球的初始溫度、岩石的熱導率和現在地表的溫度梯度,就可以算出地球的年齡了。
湯姆遜在1862年的一篇論文中就是這麼算的。但是他所需要的三個數據在當時都不確定,只能先做一番估計。湯姆遜把地球的初始溫度設為3870攝氏度。他認為這是岩石熔化的溫度,但是當時並沒有這方面的實驗,其實也就是瞎猜的。對岩石熱導率,湯姆遜倒是自己做了測量,分別測了沙、沙岩和輝綠岩的熱導率,把它們的平均值做為地球岩石的熱導率。至於現在地表的溫度梯度,有一些數據,但是彼此差別很大,湯姆遜挑了其中的一個。據此,湯姆遜計算出在9千8百萬年前地球從熔化狀態開始凝固下來。考慮到數據可能有錯,湯姆遜給出一個比較大的估算範圍,下限是2千萬年前,上限是4億年前。
儘管湯姆遜的估算所用的假設很成問題,數據也很不確定,但是在此後的幾十年內卻被認為非常權威。畢竟,湯姆遜是當時首屈一指的大物理學家,身上籠罩著無數的光環:連續6年當選王家學會會長,被授予爵士和男爵爵位,成為第一個入選英國上議院的科學家……不相信這樣的權威還相信誰呢?
地質學家們卻不以為然。一億年的歷史聽上去已極為漫長,但是在地質學家看來卻過於短暫,與他們觀察到的地質現象不符。湯姆遜的估算也讓達爾文深感苦惱。達爾文的自然選擇學說認為生物進化是一個逐漸改變的過程,需要無比漫長的時間才能進化出現在我們見到的如此眾多、如此豐富多彩的生物物種。但是按照湯姆遜的估算,只有最近的2~4千萬年地球才冷卻到能夠讓生命生存,這個時間框架顯然遠遠少於達爾文所需要的時間。實際上,湯姆遜之所以選擇在《物種起源》出版3年後挑起有關地球年齡的論戰,就是針對達爾文的自然選擇學說而來的。湯姆遜做為一位虔誠的基督徒,是廣義的神創論者,雖然接受進化論,但是相信生物進化是在上帝的指導下進行的。
地質學家有自己的辦法估算地球的年齡,例如根據岩層的厚度。當時的地質學家已經知道沉積岩是水中的物質沉積而成的。那麼,如果知道沉積的速度和一組沉積岩的厚度,就可以計算花了多長時間形成這組沉積岩。如果知道了所有沉積岩的總厚度,就可以知道花了多長時間形成所有的沉積岩,那麼就可以知道地球的年齡的下限。但是這樣的估算很難做到精確,最主要的缺陷在於物質沉積的速度並不是均一的,根據情況變化很大。而且沉積岩的總厚度也難以知道,特別是寒武紀之前的岩層很不完全,而那段時期佔了地球歷史的大部分。
因此達爾文無法具體地估算地球的歷史究竟有多長,但是他有理由相信它必定是非常古老的。例如,當時英國地區沉積岩的已知總厚度是77584英尺,美國密西西比河的泥沙沉積速度據估計是10萬年600英尺,即每166.67年沉積一尺。按這個沉積速度,英國沉積岩花了1千2百萬年才形成,而實際的沉積速度可能比那慢得多,因此所用的時間也就長得多。在另一個例子中,達爾文估計要用大約3億年的時間才能把一個高度為500英尺的懸崖侵蝕成現在的韋爾德平原(假定侵蝕速度是每百年1英寸)。
但是物理學家用別的方法估算出的地球年齡卻都比較接近湯姆遜的估算。當時的物理學家認為,太陽最初從星雲凝聚,達到現在的大小和亮度,只用了大約2千萬年的時間,地球的年齡當然不可能比這老。當時太陽核聚變還未被發現,他們計算的時候,錯誤地假定了太陽能夠發光是引力收縮釋放出的能量導致的。物理學家採用的另一種估算方法是海洋中鹽分的累積。海洋中的鹽來自水土的流失,據此估算出海洋的年齡大約是8千萬到1億年。就連達爾文的二兒子、劍橋大學的天文學家喬治·達爾文也獨立地驗證了湯姆遜的估算。喬治·達爾文假定地球和月球是在熔化狀態下分離形成的。在月球引力作用下,地球的海洋出現潮汐。潮汐摩擦會讓地球自轉速度變慢。喬治·達爾文估算出自月球從地球分離出去,到潮汐摩擦讓地球自轉減慢到現在的速度,大約用了5千6百萬年的時間,與湯姆遜的估算相當。
這些根據物理定律所做的計算,看上去要比達爾文本人的估算準確得多。在地球年齡的問題上,物理學家似乎更有發言權。達爾文無法反擊,只能說「我確信有一天世界將被發現比湯姆遜所計算而得的還要古老」。「達爾文的鬥犬」托馬斯·赫胥黎則抨擊說,湯姆遜的計算貌似精確,其實是基於錯誤的假設。達爾文相信地球的年齡至少有幾十億年老,生物才有足夠的進化時間。我們今天知道達爾文、赫胥黎是對的,而物理學家們算錯了。在地球年齡問題上生物學家比物理學家更靠譜,這很有諷刺意味,不過,後來證明物理學家算錯的,也是物理學家。
1895年,湯姆遜以前的助手約翰·佩利(1850~1920)發現了湯姆遜估算的一個漏洞。湯姆遜把地球當成了固體。但是如果地球內部是液體,地球內部的導熱率就要比湯姆遜估計的高得多,地球的年齡相應地要比湯姆遜計算的大得多(地球內部導熱率高使得地表溫度增高,冷卻時間變長)。佩利算出地球的年齡大約有20~30億年。但是佩利的觀點在當時沒有造成什麼影響。
放射性現象被發現以後,湯姆遜計算的另一個大缺陷也暴露了出來。湯姆遜假定地球內部沒有熱源,地球形成以後就一直在冷卻。1903年,法國物理學家居里(1859~1906)發現放射性同位素鐳能夠釋放出熱量,喬治·達爾文和幾個物理學家幾乎同時指出,這表明湯姆遜的假定是錯的,地球內部放射性同位素產生的熱量足以平衡湯姆遜假設的冷卻效應。1904年,核物理之父盧瑟福(1871~1937)在湯姆遜出席的一次報告會上,指出了這一點。盧瑟福以後也將由於他的物理學上的重大貢獻被授予爵士、男爵,獲得諾貝爾獎,學術地位不亞於湯姆遜。不過在當時,他還只是個嶄露頭角的年輕物理學家,要當面挑戰德高望重的權威,不免戰戰兢兢。盧瑟福在回憶錄中生動地描述了這一幕:
「我進了昏暗的房間,很快發現開爾文勛爵就在觀眾中,並意識到我有麻煩了,我的報告的最後部分是關於地球年齡的,而我的觀點和他的觀點相抵觸。開爾文很快睡著了,這讓我鬆了一口氣,但是在我講到關鍵部分時,我看到老傢伙坐直了,張開眼睛,惡狠狠地盯著我!我突然靈機一動,說:『開爾文勛爵已限定了地球的年齡,條件是沒有發現新的熱源。這個高瞻遠矚的觀點指的就是我們今晚討論的東西,鐳!』瞧!老傢伙對我發出了微笑。」
放射性現象的發現不僅推翻了此前物理學家對地球年齡的低估,而且讓準確測定地球年齡成為可能。
放射性現象的發現純屬意外。1896年,法國物理學家貝克勒爾(1852~1908)在準備實驗時,驚訝地發現鈾鹽已讓包在厚黑紙里的底片感光,表明鈾鹽發射出能穿透黑紙的射線。兩年後,皮埃爾·居里(1859~1906)和瑪麗·居里(1867~1934)夫婦發現釷元素也能發出類似的射線,把這種現象命名為「放射性」。之後,居里夫婦發現了兩種具有放射性的新元素——釙和鐳。
盧瑟福和索迪(1877~1956)一起為放射性年齡測定奠定了理論基礎。他們發現放射性現象是由於元素的自發衰變造成的。在衰變過程中,一種元素變成了另一種較輕的元素,同時發射出射線。一种放射性元素的衰變速率是固定的。這樣,如果知道了某种放射性元素的衰變速率和衰變產物,就可以根據衰變產物的量計算出用了多長的時間產生這些產物。
盧瑟福在1905年首先想到了可以用這種辦法來測定岩石的年齡。當時,他已經知道鈾、鐳發射出的阿爾法射線其實就是氦,那麼,通過測量岩石中鈾和氦的比例,以及鈾產生氦的速率,就可以知道岩石的年齡。用這個辦法,他測定兩塊岩石的年齡大約是5億年。盧瑟福謹慎地指出,這只是下限,因為有一部分氦可能從岩石中逃逸了,導致測定的氦含量比實際的要少,測定的岩石年齡也就偏小。
在同一年,美國化學家波爾特伍德(1870~1927)注意到鉛總是出現在含鈾和釷的礦石中,推測鉛是鈾和釷衰變的最終產物。在盧瑟福的建議下,波爾特伍德開始通過測量鈾礦石中的鉛含量來計算岩石的年齡。他測了26份岩石樣本,發現它們的年齡在4億到22億年之間。這表明地球的年齡至少是22億年。
波爾特伍德的結果於1907年發表在地質學雜誌上。儘管這個測定結果符合地質學家的預想,他們卻對此沒有什麼興趣。地質學家對物理學家、化學家闖入他們的領域的舉動仍保持戒心。波爾特伍德沒有做進一步的研究,後來患了抑鬱症,自殺身亡。盧瑟福的興趣也轉移到其他方面。
在其他人都放棄的時候,只有英國地質學家霍姆斯(1890~1965)堅持了下來。早在1911年霍姆斯還是一名本科生時,就開始用鈾-鉛法測定岩石的年齡,並測出最古老岩石的年齡是16億年。此後,隨著對放射性現象、放射性同位素的研究的深入,霍姆斯一直在改進其測量結果。但是直到進入20年代,霍姆斯的工作才逐漸受到重視。此時,地質學家已發現地層的沉積速度並不是恆定的,因此想根據現在地質變化的速率來精確地算出地球的年齡是不可能的,只能藉助放射性方法。1931年,美國科學院指定一個委員會專門研究地球年齡的測定問題,由霍姆斯執筆的委員會報告認定放射性年齡測定法是測定地球年齡的唯一可靠的方法。
有關放射性測定法的爭議消失了,接下來就是如何儘可能準確地測定地球的年齡。岩石越古老,當然就越接近地球的年齡。目前測定的最古老的岩石年齡大約是38~39億年,其中有的是沉積岩,含有更古老的礦物晶體。已知最古老的礦物晶體是在澳大利亞發現的鋯石小晶體,年齡至少為44億年。但是用地球岩石無法直接測定地球形成的年齡。這是因為地球由地殼、地幔、地心幾部分組成,由於板塊運動,新的地殼持續地產生,然後又被循環,岩石始終處於變化之中,其結果是,地球最早形成的岩石已不存在。
整個太陽系是由同一片星雲形成的,形成太陽系各個天體的過程所花的時間相對來說比較短,可能不到1億年。太陽系其他天體的年齡也就基本等於地球的年齡。因此,有關地球年齡的最好證據反而不是來自地球,而是來自月球和降落到地球上的天外來客——隕石。月球上不存在板塊運動,可以在上面找到月球剛形成時就有的岩石。對阿波羅號帶回來的月球岩石的測定結果表明,最古老的月球岩石大約是44~45億年。對許多隕石的測定結果,年齡也都在45億年左右。現在被普遍接受的地球年齡45.4億年(1%誤差),根據的是美國地質球化學家帕特森(1922~1995)在1956年發表的測定結果,測的是一塊在美國亞利桑那州惡魔谷發現的隕石。
地球年齡大約45億年,科學界對此已無疑義,它做為一個科學事實已有50多年的歷史。但是在科學界之外,仍然有許多人不能接受這一事實。這主要是基督教原教旨主義者,他們堅信地球的年齡只有大約1萬年。這些「年輕地球論者」的依據是基督教《聖經》,但是卻給自己披上科學的外衣,試圖動搖放射性測定法的科學基礎。
簡單的放射性測定法有兩個假設:一、在岩石剛剛形成時,只有母元素(例如鈾),子元素(例如鉛)都是後來由母元素衰變形成的。二、自岩石形成以後,沒有母元素、子元素逃逸出去,也沒有母元素、子元素從外界滲透進來。顯然,這兩條假設如果有一條不成立,就會影響到測定結果,因此就受到了「年輕地球論」的質疑。
但是存在這兩個假設並不會讓放射性測定法變得毫無價值。在許多情形下,有足夠的依據可以認定這樣的假設是完全合理的,而且也可以通過對同一個樣本用不同的同位素、不同的測定方法進行核對。實際上,現代放射性測定法普遍採用的是等時線法,通過測量同一種元素的不同同位素的量,以及通過測量在同一時間形成的不同物體(例如岩石中的不同礦石晶體),取消了這兩個假設。因此「年輕地球論者」對此的質疑是沒有道理的。
放射性測定法還有一個基本假設,某种放射性元素的衰變速率是恆定不變的。如果這個假設不成立,測定的結果當然就靠不住。因此「年輕地球論者」最喜歡攻擊這一假設。但是這一假設有充分的量子力學理論依據,攻擊它也就是在攻擊量子力學。這個假設也被實驗所證實:物理學家做了很多試圖改變衰變率的實驗,對放射性同位素施加不同的溫度(高達2000攝氏度,低達零下186攝氏度),不同的氣壓(從真空到幾千個大氣壓),不同的引力場和磁場,都未能顯著改變衰變率。
而且放射性測定法的結果已被別的方法所獨立驗證,例如日震年齡測定法。上個世紀60年代,天文學家發現太陽表面在有規律地振蕩,稱為日震。日震波的傳播與太陽的組成,特別是太陽中心的氦和氫的相對含量有關。自太陽誕生以來,其內部就一直在進行著把氫聚合成氦的核聚變。因此,通過日震測定太陽中心氦的含量,就可以計算出太陽的年齡。用這個方法測出的太陽年齡大約為45.7億年,與用放射性測定法測出的吻合得很好。
當代「年輕地球論者」對地球年齡的質疑沒有任何科學含量,不能算是科學爭論,也無法通過學術爭論獲得解決。這是宗教與科學的衝突,這些偏執的信徒還生活在17世紀烏瑟主教的時代。
沒事還是少看微信上的文章。
尤其是一些營銷號的。關微信保智商。地球其實是五分鐘以前創造出來的
那些你的記憶 也都是五分鐘前被撰寫的 恐龍化石 三葉蟲化石 也是五分鐘前被生產出來的
你看到的十幾萬光年外傳來的星光也是五分鐘前被創造出來的
你無論如何反駁 亦是徒勞
請各位記住這個薔薇文摘和這個什麼狗屁新紀元周刊
非常支持這樣的人在科學界發聲,只有敢於對權威發起質疑,才能推動科學進步。
因為只有這樣才能讓廣大科學界人士快速分辨出誰是真傻逼,可以不用浪費時間去解釋。
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