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地球的年龄已经有46亿年,我们是如何知道的?

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发表于 2019-10-10 08:20 | 显示全部楼层 |阅读模式
确实很多人都知道地球的年岁大概是46亿年左右,但是具体是怎样得到的却没有那么多人知道。
地球的年岁
实在关于地球的年岁是人们不绝好奇的标题,比方我们中国神话故事中的盘古开天辟地换算下来就是差不多41000年,再比如西方天主创世学说以为地球诞生于公元前4004年。。。。
再厥后随着科学头脑的不绝进步,人们实行着去用实行大概更有说服力的理论去探索地球的年岁。比方我们所熟悉的开尔文利用地温梯度和导热方程来估测地球的年岁。


末了他得到的数值为9千8百万年,这个数值显然不对,说实话他本身都对这个数值没有多少信心。实在开尔文的方法存在着显着毛病,开尔文假设地球里没有其他热量泉源。但厥后我们知道放射性同位素衰变提供了大量能量。其次开尔文假设地球是均一的坚固固体。实际上,地球内部的物质对流促进了热量的传导,也将一部门势能/相变潜能转化为热。
直到20世纪60年代才真正意义上得到了比力可靠的地球年岁。
化学家帕特森得到地球年岁
想想如果有哪种物质可以从地球诞生开始就不绝做着一系列改变,那么找到这种物质不就可以知道地球年岁了吗?
确实我们知道铀235和铀238都会按照各自差别的概率发生一系列衰变,分别成为铅207和铅206。以是,理论上说,只须要知道一个样品里有现在多少铅和铀,以及形成的时间有多少铅,就可以得到它的年岁。


那么我们要丈量地球的年岁,就必须找到跟地球同时形成的物质。而且还要可以大概知道铅的初始值,开始帕特森研究的是锆石,锆石是一种很坚固的矿物,它的晶体结构对铅非常不友爱,却不倾轧铀。在岩浆冷却结晶形成锆石的时间,把绝大多数的铅原子都挤出去了,因此可以根本当作初始的铅含量为零。


但是帕特森丈量地球年岁并没有这么简朴,由于他发现不管他多么鉴戒,重复多少次,丈量到的铅含量总是出乎意料的多。以是背面他创建了一个史上最干净的实行室。
可以大概实现纯净无污染的铅提取还不敷,由于要测地球年岁就以为着你要找到和地球年岁一样的锆石。这着实太难找了,以是必须找到另一种物质,那就是铁陨石!


铁陨石铅含量高而铀含量低。这就意味着,铀衰变产生的铅在这里微不敷道。因此,现在丈量到的铅的同位素相对含量乎是地球形成之时的相对含量,也就是各人梦寐以求的铅,近初始值。
因此找了一块铁陨石样品,带回本身的实行把陨铁的铅同位素比值作为初始值,再把地球的匀称铅同位素比值当作现今值,盘算得到了一个41-46亿年的不错的估计。这还不敷精确他又找了一块石质陨石的样品。和铁陨石差别的是,石质陨石拥有较多铀,以是会有很多的铅来自于铀的衰变。如果丈量到这两个铅含量构成迥异的样品,就可以盘算出地球的精确年岁。
末了我们所熟知的地球年岁45.5±0.7亿年诞生了。


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