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这些年我们是如何计算地球年龄的? 科普贴请查收

时间:2019/4/19 12:59:23  作者:  来源:  浏览:2  评论:0
内容摘要: 詹姆斯·乌雪担任过全爱尔兰天主教会的大主教,但对科学充满兴趣。他采用圣经年谱学的方法,把圣经上记载的重大历史事件按照时间顺序依次排列出来,同时他还查阅了很多非基督教古代历史文献,将与圣经上记载相同的事件一一标记年份。经过反复的比对和整理,乌雪在他1645年出版的著作《乌雪年表》...

     詹姆斯·乌雪担任过全爱尔兰天主教会的大主教,但对科学充满兴趣。他采用圣经年谱学的方法,把圣经上记载的重大历史事件按照时间顺序依次排列出来,同时他还查阅了很多非基督教古代历史文献,将与圣经上记载相同的事件一一标记年份。经过反复的比对和整理,乌雪在他1645年出版的著作《乌雪年表》中,根据当时流行的儒略历推算,认为整个世界被上帝创造于公元前4004年10月22日下午6时。

  在启蒙运动之后,基督教的权威已经摇摇欲坠了,后来的学者们纷纷采用更加科学的方法来推算地球的年龄。法国博物学家布丰收集到了很多史前古生物化石,根据这些化石的年份,布丰推测地球的年龄超过7万5000年。英国地质学家赫顿则提出了“均变论”,认为地球演化是一个复杂漫长的过程,而我们只能解释和分析每个地质时期的具体变化,但是无法推测起点和终点。这种地质渐变论的观点后来被赖尔发扬光大,成为了当时的主流观点。同为博物学家的达尔文推测一些地质变化的过程至少要经过三亿年,而地球的真实年龄说不定远大于此。

  当博物学家和地质学家们束手无策的时候,解答这个问题的重担落到了物理学家身上。19世纪50年代,由德国物理学家克劳修斯与英国物理学家开尔文勋爵分别提出的热力学第二定律已经成为了学界的共识。根据热力学第二定律,地球、太阳乃至整个宇宙都处在一种热量耗散的过程中。按照这个理论,地球在诞生之初是一个高热量的岩浆球,其温度随着时间不断降低,直到将热量完全耗散掉变得彻底冰冷死寂。这样一来,只要我们知道了地球的初始温度(也就是岩浆的温度)、岩层的导热系数以及地温梯度,我们就能根据公式计算出地球的年龄。

  开尔文在1862年发表了一篇名为《论地球的缓慢冷却》的文章,他将岩浆的温度设定为3870℃(实际上应该是700℃—1200℃),然后估算了导热系数与地温梯度的平均值。开尔文最终计算结果是9800万年,考虑到估算带来的误差,他提出地球的年龄大致在2000万年到4亿年之间。通过不断精确参数,开尔文在之后的几十年中不断地修订自己的计算结果,在1897年,他最终确定地球的年龄应该是2400万年。


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