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地球的年齡應該如何計算?科學家告訴你答案!

作者:小小 人氣: 發布時間:2019-06-17
摘要:喜歡科技的朋友們都應該聽說過地球的年齡大約是46億年,當然這并不是一個確切的數字。其實地球的年齡根本就還沒有宇宙的一半。那么科學家又是通過什么樣的方法來計算地球的年
喜歡科技的朋友們都應該聽說過地球的年齡大約是46億年,當然這并不是一個確切的數字。其實地球的年齡根本就還沒有宇宙的一半。那么科學家又是通過什么樣的方法來計算地球的年齡呢?
地球的年齡應該如何計算?科學家告訴你答案!
地球是人類生存了數百萬年的家園,我們都知道宇宙萬物都有年齡的長短,宇宙的年齡約為138億歲,人類的平均年齡約為80歲左右,而地球的年齡約為46億歲月。
 
很多人都明白,人類從誕生的那一刻起就開始計算年齡,自然我們也知道自己的年齡有多大,可是地球的年齡如此漫長,我們又是如何知道地球的年齡為46億歲?科學家又是如何計算得出地球的準確年齡呢?
 
人類的年齡從出生那一刻起就有了,而科學家判定一個人的年齡大小,并不是看你外表的年紀,也不是看你身份證上顯示的出生年月,要知道一個人的外表是無法判斷一個人年齡大小的,有的人天生就面嫩,又善于保養,即使60多歲了,從外表看也會被人們認為30歲月左右。
 
科學家判斷分析一個人的年齡大小,是通過骨齡,骨齡是骨骼年齡的簡稱。不管你如何保養,外表如何年輕,但是你的骨骼年齡卻是一年比一年老,這個無法改變,就好比一個人的DNA信息是很難改變的。科學家借助于骨骼在X光攝像中的特定圖像來確定一個人的年齡大小。
 
通常要拍攝人左手手腕部的X光片,醫生通過X光片觀察左手掌指骨、腕骨及橈尺骨下端的骨化中心的發育程度,來確定骨齡。這項技術被廣泛就用于各行各業,尤其是破案,考古學上。人的真實可以通過骨齡來判斷,那么地球的年齡又是如何來判斷的呢?
 
可能有人會想到,判斷巖石的年齡或許可以得出地球的年齡,事實真的如此簡單嗎?當然不是,要知道地球上面的巖石在經過數十億年歲月的變遷,早已變得不是誕生之初的巖石,因為科學家很難通過判斷巖石的年齡來準確得出地球的年齡。
 
人類對地球年齡的興趣,在古時候已經有人研究探索,只不過那個時候更多的是通過一些星相占卜來計算,得出的答案也是非常不準確的。直到人類開始走出科技的時代,科學愛好者們開始采用一些科學的方法來推算地球的年齡。
 
早期的時候,科學家通過收集很多的史前古生物化石,通過確定這些化石的年份,來判斷地球的年齡,得出的答案是7萬5000年以上。當然,這個年齡遠小于地球真實的年齡。后來,物理學家登場了,19世紀50年代,由德國物理學家克勞修斯與英國物理學家開爾文勛爵分別提出的熱力學第二定律已經成為了學界的共識。根據熱力學第二定律,地球、太陽乃至整個宇宙都處在一種熱量耗散的過程中。
 
按照這個理論,地球在誕生之初是一個高熱量的巖漿球,其溫度隨著時間不斷降低,直到將熱量完全耗散掉變得徹底冰冷死寂。這樣一來,只要我們知道了地球的初始溫度(也就是巖漿的溫度)、巖層的導熱系數以及地溫梯度,我們就能根據公式計算出地球的年齡。
 
開爾文在1862年發表了一篇名為《論地球的緩慢冷卻》的文章,他將巖漿的溫度設定為3870℃(實際上應該是700℃—1200℃),然后估算了導熱系數與地溫梯度的平均值。開爾文最終計算結果是9800萬年,考慮到估算帶來的誤差,他提出地球的年齡大致在2000萬年到4億年之間。
 
開爾文的這個有關地球年齡的論斷持續了很長時間,直到1907年,美國化學家博爾特伍德認為鉛是鈾放射衰變的最終產物,提出了“鈾—鉛測定方法”。在同位素被發現之后,這種方法被科學家們進一步優化,因為鈾235和鈾238會分別衰變為鉛207和鉛206,所以在理論上,只要我們知道一塊巖石中鉛和鈾的比例,我們就可以計算出巖石的年齡。
 
可是要在地球上尋找到符合這個要求的巖石可不容易,地球表面的巖石早已在經歷復雜的地質活動以及歲月的風化,變得面目全新,早已不再純潔,不是地球誕生之初的巖石。后來科學家又想到了利用太空中隕石來進行這個測定推算。
 
我們都知道,太陽系存在著很多的小行星以及其它小星體,這些星體基本和地球在同一時期形成,它們是太陽系早期的物質。由于這些小行星它們沒有大氣層,完全暴露在真空的太空環境中,即使經過了數十億年的歲月,這些小行星仍然保持著太陽系早期的物質成分。
 
這些隕石中由于隕鐵的含鈾量極低,這就意味著,鈾衰變產生的鉛微乎其微。因而,隕鐵中的鉛鈾比例就與地球形成之初的比例近乎相等。美國地球化學家克萊爾帕特森最終通過將隕鐵中的鉛鈾比例設定為初始值,將地球巖石中平均的鉛鈾比例設定為最終值,計算得出地球的年齡在41億—46億年之間。帕特森在1956年最終得出地球的年齡為45.50.7億年。
 
以上這個方法就是人類目前最先進的探測地球年齡的方法,那么這個方法計算出的地球年齡是正確的嗎?相信科學家也不敢100%肯定。要計算地球的真實年齡,一個方法就是尋找地球可能存在的誕生之初的物質,只要找到這樣的物質,計算出地球真實的年齡自然也就不難。
 
可是地球表面由于生態的變化,這樣的巖石物質是不存在的,那希望只能放在地球的內部,可是人類現在的科技,最深只能夠深入地下12000多米,這個深度連地殼的皮都沒有破,科學家想要拿到地球早期的物質,有可能需要深入地幔層才行,越往地心深入,越有可能存在地球形成之初的原始物質。
 
另外一個方法就是探測地球軌道附近的小行星年齡,這些小行星大概率是和地球同期誕生的,它們沒有自己的生態系統,小行星上面的巖石等物質依然保持著太陽系早期原始形成的可能性是非常大的。只要能夠準確判斷出這些小行星的年齡,地球的年齡應該也差不多。
 
科學家目前采用的“鈾—鉛測定方法”來計算隕石石鉛和鈾的比例,從而計算出地球的年齡,這個方法有可能并不是完全正確的。隨著人類科技的不斷前進,未來有可能還會出現更加先進準確的測算方法,對地球的真實年齡也會越來越準確,有可能地球的真實年齡要遠遠大于46億年。
 
實際上目前所得出的結果,是不是最為正確的結果人類尚未可知,可是人類目前所采用的方法也是非常具有科學根據的。也許在未來,人們還會發現更加準確的方法,也會得出更加準確的數據。
 
責任編輯:小小

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