地球年齡已有46億年,科學家是如何測出來的?這裡告訴你答案
在我們日常生活中,每個人都知道自己的年齡是多少,是因為我們自己經歷或者我們旁邊的人經歷過然後把時間告訴我們,人的一生很短,短則幾十年,長則上百年,這點時間對於人類的歷史來說只不過是滄海一粟,人類誕生至今已經超過60萬年,而人類的有文字記載的文明也長達5000年以上,人類的年齡依靠一代又一代的傳承,始終知道自己活在哪個年代,現代處於哪個時間。也就是在人們的常識中,時間長的能夠對時間短的事物知根知底,而時間短就無法對時間長的事物進行了解。
一個人一生要用到的四個瓶子,記錄人生短短几十年
如果依據人們的那個常識,那麼有一個問題就非常矛盾,那就是地球的年齡,人類知道地球的年齡是46億年,人類最早的祖先南方古猿誕生於200萬年前,200萬年看似很長,可是對於地球的年齡來說根本不值得一提,而人類文明只不過短短髮展了幾千年,現代文明更是只有幾百年的時間,按理說人類在地球上生活的時間不是很長,或者說文明發展時間極短,那麼人類是用什麼手段去探知地球的年齡擁有46億年的「高齡」的呢?是人類信口開河還是有理有據的說出這個結論的?下面就來介紹一下。
人類的歷史不過幾十萬年,卻知道地球的年齡有46億年,圖為生活在遠古的人類
人類對地球的年齡的研究最早開始於20世紀前夕,至今已經超過100年時間。在20世紀初著名的物理學家開爾文為了研究地球的年齡,創立了一種叫做「冷卻模型」的理論,他認為可以利用岩石的傳熱係數和熱輻射定律,通過這個方法開爾文計算出地球的年齡0.9億年,雖然這個結果與地球真正年齡有很大差異,但是也拉開了人類對地球年齡測量的序幕。後來的人通過各種各樣的方法對地球年齡進行測算,但是依然沒有真正算出地球的實際年齡,直到20世紀60年代人類才真正得到比較可靠的地球年齡。
開爾文使用「冷卻模型」的理論首次對年齡進行測量
人們是通過三種方法測出地球比較可靠的年齡,第一種是岩石推算方法,第二種就是元素起源的推算方法,最後一種就是同位素含量測定法。首先來說說岩石推算方法,使用岩石推出方法是人類想到的一種比較簡單的測量地球年齡的方法,也就是如果能夠找到地球上最古老的岩石那麼就可以知道地球的大概年齡是多少,而這種測量方法必須滿足一個條件,就是必須知道如何測量岩石的年齡。經過科學家不斷努力,終於發現使用放射性元素衰變時間基本不受環境變化影響這個理論了解測量岩石的方法,最後發現地球上最古老的岩石位於加拿大一種名叫做:「阿卡斯塔片麻岩」的岩石,經過測量發現這種岩石距今已經有42年,這與地球的實際年齡非常接近了。
地球最古老的岩石-加拿大西北部acasta 地區的片麻岩
後來科學家又發現了一種測量地球年齡的方法,那就是元素起源的推算方法,我們知道地球上的全部元素最早起源於太陽星雲,根據核子合成理論以及軸和軸同位素的比值,人類計算出軸元素的年齡為60億年。在地球的衛星月球上仍然保留非常多的含軸原始物質,科學家利用時現法測得月球最古來的岩石年齡在45億-46億年之間,由於太陽系中的天體都是大體在同一個時間形成的,根據原始元素在各星球上大體同一時間形成的假設,以及利用各種隕石和礦物質計算得出地球的年齡為45億年。
月球上仍然保留非常多的含軸原始物質,可以利用它測量地球年齡
其實不管是岩石推算方法還是元素起源的推算方法,測得的地球年齡與地球實際年齡都有一定的差距,後來人類為了更加正確測出地球的實際年齡,發明了同位素含量測定法。這種方法是由一名叫做「克萊爾·帕特森」的美國地質學家發現的,同位素含量測定法根據軸的衰變原理最終測出地球的實際年齡為46億年,這也是目前人類公認程度最高的地球年齡時間。
同位素含量測定法發明者美國地質學家克萊爾·帕特森
不過46億年這個時間看似正確,其實都是科學家估算出來的,甚至可以猜出來都不為過,畢竟到目前為止不管是岩石推算方法、元素起源的推算方法還是同位素含量測定法都不是最精確測量地球年齡的手段,未來也只有等到人類科技更加發達,用更加先進的技術去測量才知道如今的結果正不正確,不知道有生之年能不能等到答案揭曉的那一刻。


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