科普知识:地球的年龄是多少?科学家们是如何确定的?
来源:新浪科技
发布时间:2020-05-29
浏览次数:1460

 如果你在科学网站或科普书籍上查找地球的年龄,通常会发现结果是“估计为45.4亿年”,还有正负5000万年的误差。你可能还会惊讶地发现,公认的估计数据可以追溯到20世纪50年代,并且从那时起就几乎保持不变,尽管从那时至今其他领域的科学知识已经有了显著的进步。那么,这是怎么回事呢?

  计算地球年龄的工作可以追溯到遥远的古代。古希腊哲学家亚里士多德认为,时间是没有起点和终点的,他也相信地球是无限古老的;古印度的宗教学者则认为,宇宙不断地爆炸、膨胀和坍缩,然后循环往复,他们计算出地球已经存在了19.7亿年。根据布伦特·达尔林普尔(G。 Brent Dalrymple)所著的《地球年龄》(The Age of the Earth)一书,在中世纪时期,许多基督教神学家都在仔细研究圣经,寻找地球年龄的线索,他们的估计值在5471年到7519年不等。从18世纪到19世纪,众多科学家也根据各种线索——从地球的冷却速度和沉积物的积累到海洋的化学演变——得出了各种各样的估计值。

  就在20世纪初,科学家发现可以通过测量放射性衰变来计算岩石的年龄,这种方法被称为放射性年代测定法。1907年,美国化学家和物理学家博尔特伍德提出了“铀-铅测定法”,认为铅是铀放射衰变的最终产物。在理论上,只要知道一块岩石中铅和铀的比例,就可以计算出岩石的年龄。那么,问题的关键就在于找到和地球同时期形成的岩石。

  到了20世纪50年代初期,加州理工学院有一位名为克莱尔·帕特森(Clair C。 Patterson)的地球化学家,他曾在第二次世界大战期间参与了开发原子弹的曼哈顿计划,不过更为人津津乐道的是他对地球年龄的计算。帕特森测量了代亚布罗峡谷(Canyon Diablo)的陨石,以及其他几块陨石碎片的铅同位素组成。这些太空岩石被认为来自太阳系的小行星,而这些小行星与地球在同一时间形成。1953年,帕特森提出了41亿至46亿年的地球年龄估计值,之后又在1956年得出了更精确的估计值:45.5±0.7亿年。自此以后,对陨石和月球岩石的研究结果只对该数值进行了微小的修正。

  尽管帕特森的突破使他在科学界名声大噪,但他自己并不认为这有什么大不了的。1995年,在他去世前不久接受的一次口述历史采访中,他回忆道,当时“没什么人关心”这个问题。“即使在今天,人们也不关心地球的年龄。事实上,对此的关注度比40年前我测量的时候还少。”值得一提的是,帕特森在研究地球表面铅分布的时候发现,进入20世纪之后,自然界的铅浓度增加速度陡然提升,远远高于过去数十亿年的积累速度,而工业污染尤其是化石燃料的燃烧是这些铅的主要来源。意识到这个问题之后,帕特森将后半生的主要精力都投入到环保事业中。(任天)

关注【深圳科普】微信公众号,在对话框:
回复【最新活动】,了解近期科普活动
回复【科普行】,了解最新深圳科普行活动
回复【研学营】,了解最新科普研学营
回复【科普课堂】,了解最新科普课堂
回复【科普书籍】,了解最新科普书籍
回复【团体定制】,了解最新团体定制活动
回复【科普基地】,了解深圳科普基地详情
回复【科学防控】,学习疫情相关科普知识

听说,打赏我的人最后都找到了真爱。
做科普,我们是认真的!
扫描关注深i科普公众号
加入科普活动群
  • 参加最新科普活动
  • 认识科普小朋友
  • 成为科学小记者