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為地球確定年齡:帕特森——10月6日科學史上的今天

2018-09-29作者:科學π工作室, 編著編輯:書問閱讀



天有多長?地有多久?古往今來這個話題引起無數人的好奇,也成為科學界長時間探索的課題。到了20世紀,新西蘭物理學家恩斯特·盧瑟福提出了一個科學的辦法。在1904年的一次演講中,他提出利用放射性物質作為時鐘來確定地球的年齡。正是這個建議確定了未來半個世紀測定地球年齡的方向。


1947年,著名荷蘭裔德國物理學家弗里茨·豪特曼斯和加州理工學院的化學家哈里森·布朗分別提出了鐵隕石法。他們指出,在鐵隕石內不含有鈾,如果鐵隕石與地球在同一時期形成,鐵隕石中所含的同位素鉛的總量,以及各種不同同位素鉛的比例應該都保持不變,所以只要把地球上的鐵隕石鉛同位素的比例測定出來,即可以準確地確定地球年齡的起點。


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有了地球時鐘的起點,下面要做的是找到合適的地球鐘。美國地質化學家克雷爾·帕特森等人在亞利桑那州代阿布洛峽谷發現了一個大隕石坑,在那里找到了一塊鐵隕石。經過精密化驗,找到了鈾-鉛時鐘的零點年份,即原始同位素成分。然后與含有鉛同位素的現代時鐘比較,由此判斷出地球的年齡為45.1億年,而采用年輕火山石測出的地球年齡為45.6億年。


1956年10月6日,帕特森把這一結果公布在《科學導引》雜志上。與帕特森幾乎同時,弗里茨·豪特曼斯也利用相同的鐵隕石法,獲得了幾乎相同的結果,他把這個成果發表在意大利的《新實驗》雜志上。他們二人測定的地球年齡均為45億~46億年,這個結果獲得了廣泛的承認。至此,不僅地球的一個重大秘密終于被揭開,同時這種將地球與外太空物質聯系起來,利用放射性確定“時鐘”的方法,也開拓了人類認識宇宙的新時代。



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作者科學π工作室 編著
出版清華大學出版社
定價99元
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