地球年龄之争

与“日心说”不同，关于地球年龄的争论要晚得多，发生在19世纪进化论出现之后。按照宗教的神创论，地球的年龄只能是上帝创造世界的日子，可是《圣经·创世记》并没有给出具体年份。1650年代，爱尔兰大主教乌雪（James Ussher，1581—1656）经过“考证”，撰文提出上帝创世是在公元前 4004年 10月 23日星期天；亚当、夏娃被赶出伊甸园的时间，是公元前4004年11月1日星期二（图2.3左）。其实，乌雪并不是做这类“考证”的第一人，希伯来文专家、剑桥大学校长莱特富特（John Lightfoot，1602—1675）早在 1644 年就发表过上帝创世的日期，而且更加精准：“算”出是在早晨 9点钟。当然，说地球只有 6000年历史，和发展中的地质科学必然发生矛盾，比如 18 世纪法国科学家布丰（Georges Buffon，1707—1788）就提出，地球年龄至少要有 75 000 年才行。但是这类异议出入还不算太大，乌雪大主教说的年龄作为《圣经》的解读，直到 19 世纪以前并未动摇。

真正的争论是在19世纪：如果相信进化论，无论地球还是生物的演化都不可能是几千年的事，那又该有多久呢？受“进化论”“均变论”思想影响的地球科学界认为，地球总得有十亿年上下的历史。达尔文在《物种起源》里估计说，英国南部的地质过程要有三亿年左右才能完成。但是这种估计和物理学发生矛盾：根据康德-拉普拉斯的星云说，太阳系起源于高温、旋转的气体星云，地球是其冷却的产物。既然地球在形成之后只会越来越冷，最初的热量几千万年就该耗损完毕，因此地球的历史维持不了那么久。于是引发了一场地质学与物理学之间的争论。

引领物理学一方、从物理原理出发出来反对的不是别人，而是物理学泰斗开尔文勋爵［Lord Kelvin，即威廉·汤姆孙（William Thomson，1824—1907）］。此人的经历不同寻常：22岁当教授，42岁封爵士，66岁当英国皇家学会会长，我们用的绝对温度单位开尔文（K）就是纪念他的。根据冷却速率的计算，开尔文1862 年提出地球年龄是 9800 万年，1897 年又修改为 2400 万年（图 2.3 中）。当时的物理学无法理解，会有“燃料”几千万年都烧不完的星球。现在知道地球的年龄有 40 多亿年，这么说，是不是物理学输给了地质学？不能那么说，因为当时还没有产生核物理学。

转折发生在世纪之交。1896年，即发现X射线之后的第二年，发现了铀的放射性，接着居里夫妇在1898年发现了新的放射性元素钋和镭，从而开拓了一门新的学科——放射化学。因为放射性元素的原子核衰变速率不同，有的要经过几十亿年方才衰变掉一半，因此放射性同位素就为测定遥远的地质年龄提供了依据。1904 年英国的卢瑟福（Ernest Rutherford，1871—1937）从铀矿物测得了5亿年的放射性年龄（图2.3右），从而证明地球历史十分久远，同时还说明元素衰变能够使地球内部加温，彻底否定了地球产生后会逐渐冷却的传统观念。

17世纪的神学、19世纪的物理学和20世纪的地球化学，构成了地球年龄之争的三部曲。那么地球的年龄究竟是多少？这要看“地球形成”的定义怎么下。地球上最老的岩石测得年龄是 40 亿年，但是矿物里的锆石年龄有 43.7 亿年，而最老的月岩有 44 亿年。总之，根据放射性元素的推断，地球的年龄应当有45亿—46亿年。 nSYJGVOYx7KeYbj7CcO9+nUMd80t+C+rM/DSWocWg6t5v4+SOsIAnLhVqNU+zef6