地球的年齡已經有46億年,我們是如何知道的?

用戶69290716


確實很多人都知道地球的年齡大概是46億年左右,但是具體是如何得到的卻沒有那麼多人知道。

地球的年齡

其實關於地球的年齡是人們一直好奇的問題,例如我們中國神話故事中的盤古開天闢地換算下來就是差不多41000年,再比如西方上帝創世學說認為地球誕生於公元前4004年。。。。

再後來隨著科學思想的不斷進步,人們嘗試著去用實驗或者更有說服力的理論去探索地球的年齡。例如我們所熟悉的開爾文利用地溫梯度和導熱方程來估測地球的年齡。


最後他得到的數值為9千8百萬年,這個數值顯然不對,說實話他自己都對這個數值沒有多少信心。其實開爾文的方法存在著明顯漏洞,開爾文假設地球裡沒有其他熱量來源。但後來我們知道放射性同位素衰變提供了大量能量。其次開爾文假設地球是均一的堅硬固體。實際上,地球內部的物質對流促進了熱量的傳導,也將一部分勢能/相變潛能轉化為熱。

直到20世紀60年代才真正意義上得到了比較可靠的地球年齡。

化學家帕特森得到地球年齡

想想如果有哪種物質可以從地球誕生開始就不斷做著一系列改變,那麼找到這種物質不就可以知道地球年齡了嗎?

確實我們知道鈾235和鈾238都會按照各自不同的概率發生一系列衰變,分別成為鉛207和鉛206。所以,理論上說,只需要知道一個樣品裡有現在多少鉛和鈾,以及形成的時候有多少鉛,就可以得到它的年齡。



那麼我們要測量地球的年齡,就必須找到跟地球同時形成的物質。並且還要能夠知道鉛的初始值,開始帕特森研究的是鋯石,鋯石是一種很堅硬的礦物,它的晶體結構對鉛非常不友好,卻不排斥鈾。在岩漿冷卻結晶形成鋯石的時候,把絕大多數的鉛原子都擠出去了,因此可以基本當作初始的鉛含量為零。

但是帕特森測量地球年齡並沒有這麼簡單,因為他發現不管他多麼小心,重複多少次,測量到的鉛含量總是出乎意料的多。所以後面他建立了一個史上最乾淨的實驗室。

能夠實現純淨無汙染的鉛提取還不夠,因為要測地球年齡就以為著你要找到和地球年齡一樣的鋯石。這實在太難找了,所以必須找到另一種物質,那就是鐵隕石!

鐵隕石鉛含量高而鈾含量低。這就意味著,鈾衰變產生的鉛在這裡微不足道。因此,現在測量到的鉛的同位素相對含量乎是地球形成之時的相對含量,也就是大家夢寐以求的鉛,近初始值。

因此找了一塊鐵隕石樣品,帶回自己的實驗把隕鐵的鉛同位素比值作為初始值,再把地球的平均鉛同位素比值當作現今值,計算得到了一個41-46億年的不錯的估計。這還不夠精確他又找了一塊石質隕石的樣品。和鐵隕石不同的是,石質隕石擁有較多鈾,所以會有很多的鉛來自於鈾的衰變。如果測量到這兩個鉛含量組成迥異的樣品,就可以計算出地球的準確年齡。

最後我們所熟知的地球年齡45.5±0.7億年誕生了。


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科學認識論


目前已知的,世界上最古老的碎片是在澳大利亞發現的,44億年前的鋯石晶體,肯定是現有地球后有晶體的,所以地球的年齡是一定超過44億歲的。


現在所說的地球年齡是46億年,但是這只是地球的天文年齡,也就是說地球是在46億年前才開始慢慢形成的,並不是說地球從形成之日起就變成了今天這樣。

今天的地球地質結構層次分明,都是地球在幾十億年的時間裡慢慢累積而成的。事實上早期人類對地球的年齡有很多不同的答案,英國物理學家哈雷計算的地球年齡不超過2500萬年,而後來的英國物理學家湯姆生認為地球有2000萬到4000萬年的歷史。

遺憾的是這些都是錯的,直到1896放射性元素被發現之後,科學家們才想到用放射性元素衰變老計算地球的年齡,於是科學家們用鈾和鉛來計算地球的年齡,得到的數值已經非常接近地球的真實年齡了,直到美國登月帶回來了月球岩石,科學家們發現月球岩石的年齡在44到46億年前,又因為太陽系的天體都是差不多同時形成的,所以月球岩石的數據加上地球本身的數據,最後得出地球的年齡是46億年左右。

不只是測算地球年齡,現在科學家們測算文物以及化石的年齡的時候,用的都是碳14年代測定法,通過對碳14的衰變情況來精確計算文物和化石的年齡百試百靈。


宇宙探索未解之迷


地球的年齡普遍說法是46億年,從人類文明開始就有過相關記載,瑪雅人把公園前3114年8月13日奉為“創世日”。

英國聖公會的大主教推算創世的日期是公元前4004年10月裡的一個星期日,希臘正教會的神學家把創世日提前到公元前5508年,著名的科學家牛頓根據《聖經》推算地球約有6000多歲,而我們想象更大膽在古老的神話故事,盤古開天闢地的傳說中。宇宙一開始猶如一個大雞蛋,盤古在黑暗混沌的雞蛋中睡了1萬多個年,一覺醒來用斧子開天闢地又過了1萬多年天地開始形成。地球的年齡是指地球從原始的太陽星雲中積聚成為一個行星所到現在的時間。,計量地球所經歷的時間必須要找到一種速獵恆定而又量程及大的尺度,早期找到的一些尺度的變化速率在地球歷史上是不恆定的。1896年放射性元素被發現後人們才找到了一種以恆定速率變化的物理過程作為尺度來測定岩石和地球的年齡。最早嘗試用科學方法,探究地理念地球年齡的是英國物理學家哈雷,他提出研究大洋鹽度的起源可以提供解決地球年齡的問題。


1854年德國的科學家赫爾姆霍次。根據他對太陽能量的估算認為地球的年齡不超過2500萬年。1862年英國著名的物理學家湯姆生說。地球,從早期,熾熱狀態冷卻到如今的狀態,需要2000萬至4000萬年。這些數字小,遠遠小於地球的實際年齡。但作為早期常識還是有益的。到了20世紀,科學家發明了同位素地質測定法這是測定地球年齡的最佳方法是計算地球歷史的標準始終。根據這種方法,科學家找到了最古老的岩石有38一歲。然而最古老岩石並不是地球出事時留下最早的證據。不能代表地球的整個歷史。這是因為嬰兒時代的地球是一個熾熱的球體最古老的岩石從地球能學下來,形成堅硬的d殼後保存下來的。

20世紀60年代末,科學家測定取自月球表面的岩石標本,發現月球的年齡是44已知46億年之間,於是根據目前最流行的太陽系起源的行星說吉太陽系的天體是在差不多的時間內連接而成的觀點。這樣我們可以認為地球是在46億年前形成的。然而這只是依靠間接證據來推測出來的。事實上,至今人們還沒有在地球自身發現確鑿的證據證明地球活了46億年。

所以,我們目前是根據地表岩石的壽命來推測地球的壽命,這也是具有科學依據的。在以後科技發達之後,或許可以得出準確的答案。


深渡i


不多說了,現在的這個數值是用放射性元素的半衰期計算出來的。放射性元素半衰期不會隨化學反應或非超高溫或超 高壓所能影響的,所以測出來和數據可靠性還是比較高的。譬如,假設有一種元素半衰期是46億年,我們恰好找到了含2g這種元素的礦石,發現1g已經衰變成了其它元素。我們就認為地球年齡是46億年。如果我們還能發現比這個更古老的且含有放射元素的岩石,那麼地球的年齡又得重寫了。所以地質學家一直在努力。目前發現的最古老的岩石是46億年,所以暫時認為地球年齡是46億年。


癲濟哥


地球年齡現在比較公認的是46億年,這個數據是如何得到呢?開始人們似乎無處下手,曾經根據海洋的鹽度來推測,得出地球有至少上億年,可並不能解釋地球上許多問題,因為有許多的證據說明地球年齡遠遠不止這個年齡。直到上世紀20-30代,人們發現了放射性元素。放射性元素具有非常穩定的性質,無論是加熱或者化學反應,都不能改變其穩定的衰變。於是人們根據岩石中衰變元素的比例,可以比較準確的得出岩石的年齡,從而得出地球的年齡。現在地球上發現最古老的岩石約有38-40年,加上地球前期形成的時間,估計地球約有46年。


泉水63362300


地球的年齡為什麼是用表面岩石測量呢?地球中心處的岩石才能測出真正的年齡。地球年齡按地表放射性測量已有46億年,最少還要加35億年,為81億年,這才符合地球真正存在時間。依據放射性物質越往地心越多,才是真正體現地球年齡的物質。樹齡越往中心輪廓越清晰,體現的年齡數輪數越多,只看表面推測就可能產生錯誤的結果。地球年齡是建立在一定的科學道理基礎上,符不符合客觀還不能給以肯定。依據探測器探測地球一定深處的放射性物質,再去推測地球年齡,接近客觀的年齡值又會上升,地球演化規律決定著年齡值不是46億年,而是81億年。


蘭天196926837


其實很容易推,人類歷史這麼久,除了科技成果,人類沒什麼進化,從三葉蟲到人那不是要46億年


UFO20750


根據隕石知道的,這些隕石和地球的年齡差不多,測量隕石的年齡就知道地球的年齡


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