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地球年齡接近46億歲,這是如何測出來的?一場超越百年的爭論
2023/04/24

隨著人類科技的進步,現在人類已經能夠走出地球探索宇宙,這說明人類科技發展的速度很快,根據科學家的研究我們能夠知道,地球其實是太陽系中的一顆行星,在地球上生活著很多生物,有海洋生物、有陸地生物、有兩棲生物和微生物等等,在眾多生物當中,人類是地球在最有智慧的生命,人類的誕生給地球增添了很多色彩,人類從誕生以后就開始探索世界的奧秘,根據科學家的研究得出,我們的太陽系誕生于50億年前,太陽是從上一代恒星的殘骸中誕生的,因為在太陽系中存在著重元素。而這些重元素只能是一顆大質量恒星死亡以后形成的,太陽系中所有的物質都是上一代恒星的產物。

在太陽系誕生之前,上一代恒星死亡之后留下了大量的星云,這些星云在50億年前的時候,受到了某種擾動,星云內部開始出現了一個高密度的區域,于是在引力的作用下,大量的星云逐漸向高密度區域坍縮,因為角動量守恒,星云在收縮的同時,旋轉不斷加快,慢慢的形成了一個盤形結構,在它的中心,物質也隨著探索聚集越來越多,最終變成了一個超密度的球體,這就是太陽最原始的胚胎,這個過程持續了大約1000萬年的時間,在1000萬年之后,超密度球體的溫度和壓力不斷的升高,達到了一個不可思議的地步,這時候氫元素被點燃了,并且發生了核聚變反應,太陽從此誕生了。

太陽誕生以后吸收了周圍大量的物質,所以太陽的質量占到了太陽系總質量的百分之99.86,剩下的八大行星和其它物質占到了太陽系總質量的百分之0.14,從占比上我們就能夠看出太陽的質量很大,我們的地球是在太陽誕生之后形成的,根據科學家的研究得出,我們的地球誕生于46億年前,看到這里,可能很多朋友會產生一個疑問,就是地球的年齡是如何計算出來的?早在19世紀開始的時候,科學家們就一直在思考一個問題,那就是我們的地球是什麼時候形成的?最早對這個問題給出答案的科學家是開爾文,這位科學家提出了熱力學定律,他認為既然地球內部存在高溫,那麼就可以通過熱傳導的方程構建出地球的冷卻模型。

地球從早期的高溫一直冷卻到現在,到底經歷了多長的時間,由于地球的初始溫度、導熱系數、以及低溫梯度、,并不能夠準確的測量,所以只能夠采取大概值,最終答案在9800萬年左右,最少不會低于2000萬年,最高不會超過4億年,不過如果按照開爾文的這種方法來計算,那麼太陽的壽命只有不足1億年的時間,當時很多人都覺得這個數據是錯誤的,當時很多地質學家認為,想要知道地球的年齡,應該從地球上的巖石入手,我們的地球是一顆巖質行星,在地球上存在很多沉積巖,這些巖石都是通過地質沉積慢慢形成的,越下沉的沉積巖,年代就越久遠,因此只需要計算出各種沉積巖形成所需要的時間,就能夠計算出地球的年齡。

當時劍橋大學地質學家賽繆爾. 霍頓認為,地球的年齡高達23億年,兩位科學家各持不同的觀點,誰也不讓誰,這個爭論一直到1907年才有了定論,打破這種平衡的科學家是物理學家歐內斯特.盧瑟福,他是英國著名的物理學家,也是知名的原子核物理學之父,在科學界他被稱為是繼法拉第之后最偉大的實驗物理學家,在1908年獲得了諾貝爾化學獎,在他的帶領下,成功的證實了原子的中心有一個原子核,原子核是由質子和中子兩種微粒構成,而質子是由兩個上夸克和一個下夸克組成,中子又是由兩個下夸克和一個上夸克組成,在1907年的時候,歐內斯特.盧瑟福發現,所有的放射性元素都存在一個半衰期,也就是說一種放射性元素衰變到一半時所花的時間是固定不變的。不過歐內斯特.盧瑟福最終計算出來的地球年齡大約是7億年。

這個時間和我們現在地球的年齡還相差很遠,隨著人類科技的發展,人類經過上百年的時間,最終在1953年的時候,克萊爾.彼得森從隕石上測出了地球的年齡大約是46億年,在我們的太陽系中,存在很多大大小小的隕石,這些隕石都是在太陽系誕生初期形成的,在隕石經過地球時,會被地球的引力所吸引,然后墜落到地球上,當隕石在地球大氣層中高速墜落時,其前方的空氣受到強烈壓縮,溫度可高達數千攝氏度到數萬攝氏度,有很多質量小的隕石在和大氣層產生摩擦時,會發生爆炸,然后分裂成很多碎片,最終墜落到地面上,目前人類記載的最大的隕石雨是在1976年3月8日發生的,當時一共落下了2600多顆隕石。隕石的形狀多種多樣。

有錐形的、有橢圓形的、扁球形和各種不規則形狀的,從外觀上看,隕石一般有小于1mm的黑色或深褐色熔融結殼和一些坑坑洼洼的地氣痕跡,根據科學家對隕石的研究得出,地球上的隕石一共分為是隕石、鐵隕石、隕石主要是由硅酸鹽組成,含有少量的鐵、和鐵硫化物,它是地球上最常見的隕石,占隕石總數的百分之92,鐵隕石主要是由鐵和鎳組成,含有少量的硫化鐵、磷化鐵和碳化物組成,科學家通過計算隕石的年齡發現,地球上年齡最大的隕石大約是43. 74億年,但是地球的年齡一定比隕石的年齡要大,所以科學家根據太陽系的形成最終確定地球的年齡大約是46億年。不過這個時間是不是正確的?目前科學家也在積極的研究當中。

其實想要真正的了解地球的年齡,最好的辦法就是回到地球誕生初期,這樣我們才能夠準確的知道地球到底是什麼時候誕生的,可能很多人看到這里會覺得這是不可能發生的事情,不過有一些科學家認為,如果人類的科技足夠發達,那麼這個愿望也是能夠實現的,根據科學家的研究得出, 光速是宇宙中最快的飛行速度,光速大約是每秒30萬公里,這個速度對于人類來說非常快,光速如此之快,人類是如何計算出來的呢?其實最早計算光速是在1676年,當時有一位叫做奧勒.羅默的科學家首次測算出了光速,他利用木衛一軌道陰影交替的時間,計算出了木衛一的軌道周期大約是42小時25分16秒,這些科學家認為木衛一每隔42小時25分16秒就會被木星遮住一次。

經過多年的觀測,科學家發現地球距離木星最遠的時候,木衛一出現的時間比地球距離木星最近的時候多了22分鐘,那麼這22分鐘就是光從地球到達木星的時間,按照這個方式,奧勒.羅默計算出光速大約是每秒21萬公里,雖然這個速度和現在人類計算出的光速有很大的差距,但是能夠在那個年代計算出光速來,說明這位科學家已經非常厲害了,後來在1728年,物理學家詹姆斯.布雷德利用光行差計算出光速大約是每秒29.8萬千米,這個數值和現在人類計算出來的光速值相差并不大,根據愛因斯坦的理論,如果我們的飛行速度能夠達到光速,那麼時間就會停止,如果我們的飛行速度能夠超越光速,那麼時間就會倒流。

只要我們能夠實現超光速飛行,那麼我們就能夠追上50億年前的光子,這樣我們就能夠看到地球誕生之前的樣子,在50億年前,這些光子記載了地球誕生之初的景象,這些光子已經在宇宙中飛行了50億年的時間,所以我們追上這些光子就能夠知道地球誕生的時間,雖然這種方式聽上去很不錯,但是想要追上50億年前的光子并不是一件簡單的事情,要知道現在人類的飛行速度連光速的100分之一都達不到,而且愛因斯坦認為,任何有質量的物體它的飛行速度最快只能夠無限接近光速,不可能達到光速,所以想要追上50億年的光子是一件非常困難的事情。

目前科學家正在積極的研究曲速引擎,這種方式的飛行速度能夠達到光速的幾千倍,如果人類真的能夠實現這種技術,那麼我們追上幾十億年前的光子也是有可能的,不過現在曲速引擎還處于起步階段,想要真正的實現曲速引擎還需要漫長的時間,小編認為,人類作為地球上最有智慧的生命,人類的科技在不斷的進步和發展,只要人類能夠堅持不懈的努力下去,再過幾千年,人類或許真的能夠實現超光速飛行。

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