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地球有幾十億年老麼

古語說：「天長地久」。地球到底有多老？這是個又有趣又切身的問題。研究宇宙與人類起源的科學家都不得不要面對這個問題。生活在這物質的世界，人類始終仍不能擺脫時間的限制。地球的歷史自然影響我們對這太空的綠洲，藍色的星球，有不同的看法。

每年都有的「地球日」在提倡保護我們這獨一無二的小天地。它是如何形成？它存在有多久？地球上的證據、地質上的形態、埋藏在地裡的化石、冰封在兩極中的古代生物、高山峻嶺、深淵峽谷等；這一切能給我們甚麼啟迪呢？

年齡的計算

事實上，年齡的計算，要用科學的方法求證，實在不簡單。譬如：我問你幾歲？你說「卅五」。我問：「你怎知道？」回答自然是用出生紙證明了﹐這是用歷史目擊證人的方法。因為當時有你父母、有醫生、接生婦等作證記載下來。但是如果沒有目擊證人，比如警方找到不知名之屍骨，就難以肯定死者之年齡了。但另外一個辦法是根據我們所觀察到的正常人類成長過程的里程碑，用以比較在屍骨上所可以觀察到的現象去判斷。這第二個辦法假設了我們已經觀察過同樣生物的成長過程，確定了比較的標準。

推算地球的年齡在應用上述兩種方法，都有實際的困難。一．從人類的觀點，地球產生之時，並沒有人類，所以沒有目擊證人。二．人類不能也從來沒有,觀察過一個同樣的星體,從產生至消滅的過程，所以並沒有一個絕對的標準,可以讓我們作比較。

有四十五億年老麼？

這樣像四十五億年的數字卻是如何產生的呢？有些科學家提供了一些計算方法，其中值得一提的是：

輻射性元素衰退的所謂絕對計算法（Radiometric Dating or Absolute Dating Method）：

其實叫做「放射性定年法」（同位素定年法）。

這名聽起來高深，但其中原理是大家都可以瞭解的。地上的物件多含有少量的輻射性元素。這些「母元素」會變成另外一種元素「子元素」，這是所謂「衰退了」（Decay，衰變）。科學家觀察到這衰退的現象就計算了這衰退的速度，稱之謂「半衰期」，意即在一段時間內，有一半的「母元素」已變成「子元素」。一個常用的放射元素就是「鈾」238，原子彈的原料。「鈾」238（母元素）衰退後變成「鉛」。它的半衰期估計是 40 億年，意即一塊石頭從地出來40億年之後，它的含鈾 238 即有一半變成了鉛。

要瞭解「絕對計算法」，或者可以用一個簡單的比方。假設我一個人在一間房子裡看書，諸位進來時作了一些觀察。一．你們進來時，我正看完了第一千頁。二．你們進來後觀察到我看書的速度是一分鐘看一頁。從這兩個觀察，你們要計算在你們沒有進來以前，我在這房間裡看了書多久。如果你的答案是「一千分鐘」的話，這基本上就是類似以「放射元素半衰期」的「絕對計算」的結果。

我們不須是專家也可以觀察到這計算法的問題在那裡，這種計算法起碼有三個假定是無從肯定的：

「一千分鐘」的答案假定了我是從第一頁看起的。但是你們既然不在，又怎能知道呢？若我是從第九九九頁開始，我可能只在房間裡看書一分鐘。應用在「放射元素半衰退期」上就是假定在鑑定的石頭從地心出來時,只有鈾沒有鉛。這自然不是我們實際上觀察到的，因為我們無從知道地裡剛出來的石頭,是不含鉛的。

當然，還得看其他放射性同位素的定年，並不是只看一種同位素定年法。

而一般鉛原子量是207，鈾238衰變後的是206，這兩種是不同的。

鉛也會衰變。自然界中的鉛也會變成204和206，而且比例固定，故多出來的鉛206就可以知道是鈾238衰變出來的。（岩石中的東西要流動沒這麼容易）

「一千分鐘」的答案假定了你們未進來之先，我看書的速度一直都是一分鐘一頁，這自然也是不能肯定的。應用在「放射元素計算法」上:我們知道科學家發現「輻射」是從居禮夫人（Madam Currie）開始，才一百多年前。幾億年前鈾的衰退速度如何，我們怎能肯定？何況有些科學家相信連光的速度都在變動。

相對論之基本設定︰光速恆定。

不過光速也會變，什麼情況呢？介質不同的時候。在水中的光速與在玻璃中、真空中都不同，不過這是因為光「波」的性質所致。

放射性定年法所利用的是半衰期，這是原子的特性，若半衰期會改變，代表原子特性也會改變，這種指控是很嚴重的，因為縱使這代表有個「上帝」，這個上帝也是一個隨心所欲、說話不算話的善變傢伙。也就是說～上帝的信徒們最好也準備好挨揍的打算。

「一千分鐘」的答案假定了沒有外來的因素。應用在「放射元素計算法」上，是假定並沒有外來的鈾或鉛滲進被鑑定的石頭裡；石頭裡的鈾和鉛也沒有流失。但是石頭經過數億年的風吹雨打，水浸火焚，地層的變動，我們怎能知道它是保持「封閉」呢？

半衰期並不受溫度壓力的影響，所以他才會被當作定年的天然核子鐘。

而且一般會用來作放射性定年法的岩石或者化石，不會是經過「數億年的風吹雨打，水浸火焚，地層的變動」來的。（這樣早就變成沙了…..= =）

對於以上情況使用isochron 的校正法︰

找出一個放射元素跟它的衰變後的元素（鉛206）與這個衰變後元素的同位素（無放射性，且非衰變得來），測含量畫 X-Y 平面。

X = 前/後(沒有放射性)

Y = 後(有放射性)/後(沒放射性)

然後儘量在受測物裡找出各種不同的「前」，因此大致上所有物質的 Y 應該是固定的。

但隨著前項的衰變，Y 的量會上昇，X 會下降，得到一個往左往上的斜線。從斜線是不是直線可看出這個元素的準確性。

這種方法的原理就是所有外來物的機率都不甚相同，畫出來的X-Y線也會不同，最後取其中互相接近的數條為正解。

感謝Yenchin提供教學網頁。

基於上述的三個未知數，「放射元素」的「絕對計算法」曾經在同一塊石頭上計算出「零」至「三百萬年」七個不同的答案，而正確的答案卻是二百年；因為這石頭是夏威夷一個火山在歷史上二百年前噴出的岩漿。

放射性定年法所使用的尺規有不少種（包括鈾鉛、鉀氬、釷鏷、碳1412等），各有各應用的範圍。

以上三點最大的問題就是︰因為這有些是「例外問題」，所以這個方法是錯的。

所以有人收集了六十幾個實驗結果，都是根據以同樣三個假設來計算地球的年齡，其答案從「零」到「四十五億年」。例一：以地球人口計算，目前每150年倍增，追朔回到只有一對人是約四千年。例二：以地球目前磁場衰退的速度計算，追朔回到地球上磁力強如磁星(magnetic star)是一萬年。

例一是笑話，既然科學實驗室中怎麼搞都搞不動的半衰期你認為不準，那麼每年都會改變的人口成長率反而能讓你相信？

這不就像是你不相信秤的刻度而去相信隨便一把抓的「直覺」嗎？

例二︰這也是笑話，最簡單的證據就是，中洋脊熔岩在冷卻時會紀錄當時地磁狀態，就海底地殼的研究指出，地磁已經轉了許多次了，根本沒有這種「直線」回溯上升的鳥事情。

http://slow.ccu.edu.tw/8801/team8/magnetic.htm

PS︰對於某個網站說什麼就鑽探計劃結果指出洋底地磁紀錄是不確實的，但是我卻找到這「鑽探計劃」的說明︰

「（大陸飄移說）直接證據在一九六○年代末期，由「格洛瑪挑戰者號」取得。當時，格洛瑪挑戰者號在中大西洋脊採掘岩心，這是屬於深海探鑽計畫的一部分。就和先前的預測一樣，科學家證實中洋脊裂縫處的岩石最年輕，由裂縫處向兩側延伸，則愈遠處的岩石年代愈古老。」

大陸飄移說網站︰http://earth.fg.tp.edu.tw/learn/plate/plate3.htm

包括陸地上（冰島）的中洋脊地磁紀錄，都具有這種排列的特徵。

有關以上所謂「絕對計算法」有多絕對呢？為甚麼一定要挑選漫長的年代呢？下回我們討論第二種計算方法。

下一回…恐龍是啥時代的？反正不會是你爸！