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地球的历史源远流长,根据科学家利用测定地质年代的时钟——某种矿物中所含有的「放射性同位素」测定发现,地球的年龄至少有45-46亿年了。而最原始的生命演化则是从38-35亿年前开始登场。
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地球年龄有多大? 古往今来,围绕着地球年龄究竟有多大这一问题,众说纷纭,直到发现了放射性元素和现代核理论知识,才基本上找到了测定地球年龄的可靠的方法。 自然界提供了一种变化非常缓慢而又有严格规律性的这就是放射性元素。它存在于地壳岩石和其它地质构造它的衰变率不受普通物理、化学条件的影响,比较稳定,可来测量几百年到几十亿年的时间。例如自然界大部分放射性质缓慢地变化,是以固定的速度稳定地进行。就说铀的过程,每年有一百亿分之二衰变为铅,由此推断,放射的寿命为七十四亿年,地球上的铀(指铀235)已接近消失。所以,构成地球物质的年龄应该在几十亿年间。目前用多种放射性元素测得最古老岩石年龄为四十亿年。经过必要的校正和测算,地壳年龄加上地壳形成的地表熔解时间,地球的天文年龄约为五十亿年左右。地球的年龄从圣经的记载来推算,地球的历史大约有六千年左右。但如前述,科学家则认为有二十多亿年。(见第二章之地质年代表),其相差如此钜大,究竟谁是谁非?要解决这个问题,首先要明白两点。其一是六千年这年份是如何推算出来的;其二就是科学家用甚麼方法来测定地球的年龄。首先看看这六千年的问题。今日有很多人认为上帝创造人类是在公元前四千零四年,所以人类历史至今约有六千年左右。其实圣经上根本没有说明上帝创造天地万物和人类的准确日期。而公元前四千零四年这个日期乃是英国一位主教黎德福博士 (Dr Lightfoot) 计算出来的。可是这一推算显然没有注意到希伯来人记载家谱的方法,故此这一年份显然是不准确的。近东文字学家拉芬 (J。H。 Raven)发现,希伯来人的族谱是有一个固定的格式的:「甲活了……岁生乙,乙活了……岁生丙。」这里的乙可能是甲的孙子,甚至是隔几代的後裔,但所记甲生乙的年岁,却是甲生儿子的年岁。故此甲和乙之间可能相隔了很多年,但在家谱中却没有记载。所以上帝创造天地万物和人类是远在公元前四千零四年这年份之前。再者,这些记载只能说是人类的历史,而不能算出地球的年龄。圣经创世记中记载上帝用六「日」来创造天地宇宙万物。这个「日」字究竟何所指呢?有人主张它就是二十四小时,一昼一夜的一日;有人则设想这些日子乃是圣经创世记的作者看见异象的日子。现在许多人则支持第三种观点。这观点认为每一日不是指二十四小时的一日,而是代表一个地质时代。故此这六「日」可能是六段很长的时间。又在上帝的创造次序中,是先创造了天地万物後才创造人。在这期间究竟相差多久,这是无从稽考的。但地球的年龄应远远超过六千年。其次,科学家用来测定地球年龄的方法最主要有以下几个:一,用方射性元素来测定大气层中的氮气与中子 (neutrons) 反应生成碳十四(carbon 14) (普通的碳是碳十二)。碳十四有放射性。碳十四和碳十二一样,与空气中的氧结合成二氧化碳。这含碳十四的二氧化碳与含普通无放射性的碳所成的二氧化碳充份地混合在一起。植物体进行光合作用时,两种不同的二氧化碳同时被吸收。经过一连串的化学作用後,那些碳元素便成为淀粉存在於植物体内,成为植物体的一部份(碳十四和碳十二一样)。动物因以植物为食,(肉食性动物虽然食其他动物,但如跟 这一食物链追踪下去,必定是以植物为始),故直接或间接亦将碳十四吸入体内,成为身体的一部份。因为碳十四有放射性,故此会因不断的放射而减少其份量。科学家计算得知碳十四的半衰期(half life) 是五千七百六十年(碳十四在 5760 年间将其原有份量的一半分解)。据此,科学家从动植物化石内侦查其碳十四剩馀的份量,便可以得知该化石的年龄。但是,到目前为止,这方法最多只可以应用到五万年前的化石。而且,如果要测定的物件年龄超过四千五百年的话,其准确度已不能保证了。此外,放射性的铀二三八 (uranium 238,半衰期四十五亿年) ,铷八十七 (rubidium 87,半衰期四百七十亿年) 和钾四十 (potassium 40,半衰期一亿五千万年)等都曾被用来测定地球的年龄,但仍以碳十四比较通用。再者,用此方法测定年份的人,他们都相信一个假设,就是认为放射性元素(尤其是碳十四)的放射速率在过去的日子中一直没有改变。这个假设至今尚未能证实,但人们都毫不怀疑地应用这方法去测定,这未免稍为太虚浮一些了。在过去的年日中,天气的变化,地层变动或是大气层成份的变化,都可能引起碳十四的放射程度改变。如挪亚洪水时期(注二十一),碳十四的放射程度很可能会增加了不少。所以,超过五千年的物件,便不能用这些放射性元素来准确地测定年龄了。又从现存已知最古老植物——刺果松 (bristle-cone pine) ——的研究,科学家发觉用碳十四的放射来测定年代的方法有许多错误。此等错误是因为未有计算大气中含碳量的变更。二,根据石笋和钟乳石的长度来计算雨水下降在石灰岩区域,往往将石灰质溶解,如被溶解之石灰在地层之中,就会形成石灰洞。雨水不断地下降,常把上层的石灰质溶解而一同下渗。当这些石灰溶液在石灰洞之顶部向下滴的途中凝结,成为长条形挂在洞中,是为钟乳石 (stalactite) 。如果这石灰溶液在滴到地面上後才凝结,则形成一笋形的突起,是为石笋 (stalagmite) 。因石灰溶液不断地下渗,故石笋和钟乳石也不断地增长。人们便利用此一现象,先测定石笋或钟乳石在一定时间内增长的程度,进而以此应用到世界各地的石笋和钟乳石上去。他们推算的结果,认为地球的历史至少有四万二千年之久。这即是说,假定地球在初形成的时候是完全没有石笋和钟乳石的话,现在存在於地球最长的钟乳石要四万二千年才可以形成。但是,难道天地万物被创造之时,钟乳石不能同时被造而且具有某一定长度吗?造物者岂不能将时间「浓缩」起来,将在自然状况下要很多年才能形成的东西在很短的时间内完成吗?例如,根据创世记的记载,亚当和夏娃被造时显然不是在婴孩时代,而是一个生理上成熟的人,也许有二十来岁。这样看来,造物者既然能将二十年的光阴缩成一刹那,他岂不会在创造天地万物时也有同样的做法吗?况且,在洪水时代(注二十二),这些石笋和钟乳石的长度会有改变。那麼,用这方法计算的结果便没有多大价值了。三,利用海洋的盐份浓度来计算科学家首先计算得海水的咸度在一定时间内的增加速率,在以之与今日的海水咸度昨被较,从而算出地球的年龄应有二十亿年。但是,起初造物者创造天地时,很可能海洋已有盐份的存在,而不如科学家的想像为淡水所充满。所以这方法所定出之年数又不能确定了。此外又有人从地球表面的岩石层的厚度来推断地球的年龄。先测定岩石经由冲积,压缩,硬化等过程而形成的速率,再计算今日岩石的厚度,便推算得地球的历史。但这计算法和上述几个方法一样是基於一个假设:在过去的日子中,地球的环境和今日的情形完全一样———均变说 (uniformitarianism)。但这是不能被证明的。另一方面,天灾论 (catastrophism)则显示出,在过去的年日中,洪水,火山爆发,地震,山崩,宇宙辐射改变,大陨石撞击地球等天灾,都可能将原本要很长时间才能形成的地质学现象,在短时期内完成。在岩石中埋有大量化石的事实,正符合了天灾论。因为生物体之所以成为化石,其?铺灞匦牒芸斓谋宦?否则便会腐败。天灾正能将生物体迅速埋藏。圣经所记载的洪水,正是天灾论的例子。这洪水改变了当时的地理环境,地质结构和气象等。但天灾究竟有多大的影向,实在无法估计, 故此这也不能用来断定地球的年龄。如果地球和化石的年龄不能确定,古生物学中所提到有时间性的论点自然要受到合理的怀疑了。怎样测定地球年龄 我们已经说过,铀的同位素之一铀-235,比另一种同位素铀-238衰变得快(约快5。3倍)。它们分别衰变成两种不同的铅同位素。因此,如果我们能够测定现在地壳中普通铅的平均同位素组成,并且能设法获得至今仍封闭在地核中的那种铅的样品,我们就能计算原始铅(与地核中的铅相似)逐渐加进由铀衰变产生的放射成因铅,而变为现在地壳中的铅所需的时间。现在可能有人会根据逻辑推理提出一个问题:“是否也需要知道参与这一过程的铀的实际数量?并且确定这一数量是否很困难?”原来霍姆斯-豪特曼斯计算式有一个显著的优点,就是在这个方程中铀的浓度项可被约去,而只需要考虑这两种同位素的比例及其衰变常数,而这些都已知道得很准确了。其次,我们需要确定现代铅同位素组成的平均值。仅仅到一个铅矿去采取一些样品是不够的,因为各处的铅都是四种天然同位素(铅-204、铅-206、铅-207和铅-208)的不同混合物,但由于地质历史不同以致各铅矿中铅的同位素组成相差很大,所以不能仅从某个铅矿中取样。然而,地质学家已能从远离大陆的大洋底部的近代沉积物中分离出铅来。这些铅的同位素组成都一样,是世界上所有河流带到海洋去的物质的典型样品。另外还可由高原玄武岩中找到有用的样品。高原玄武岩是巨大的深色火山岩体,它构成了世界很多地方的基岩。这些玄武岩中铅的同位素组成与海底铅的同位素组成非常相似。但是,地核中的铅是什么样的呢?我们能从什么地方得到这种样品呢?解决这个问题,比人们想像的要容易些。天文学家们相信,大部分陨石很可能是以前的行星由于不完全清楚的原因破裂而产生的碎块。然而可以肯定,这个原始的星体(或者说这些星体,因为当时可能远不止一个)有一个铁质的星核,这种星核就是现在在宇宙中飞行的铁陨石的来源。在不久以前(从地质年代来看)一个大陨石落到地球上,在美国亚利桑那州迪亚布洛峡谷附近造成了一个巨大的陨石坑。在坑口周围找到了许多陨铁碎块。假设这就是我们希望在地核找到的那种铁是完全合理的。与地核中■的铁一样,陨铁中混有少量的铅。我们可将这些铅分离出来,并用质谱仪测定它的同位素组成。我们发现这种铅中所含放射成因铅极少,因而这种铅比地球上发现的最古老的铅还更古老。所以陨石大概是我们能得到的最接近原始铅(即地球和原始星体等最初形成时的铅)的东西了。一旦取得上述测量值,我们就能很容易地写出现代铅和原始铅的豪特曼斯方程: 式中137。7是现代铀-238与铀-235的比值,e是自然对数的底,λ是每种铀同位素的衰变常数。t是地球的年龄。将最好的铅同位素比的实验值代入上式,就能解出t来。帕特森计算的地球年龄为45.5亿年。后来基于其他方法的计算,都证实了这一结果。。
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比你还老哦大约4500000000岁呵呵,也比我老一些啦.