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很多人都知道地球的年龄大概是46亿年左右 ， 但是具体是如何得到的却没有那么多人知道 。
地球的年龄
其实关于地球的年龄是人们一直好奇的问题 ， 例如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 ， 再比如西方上帝创世学说认为地球诞生于公元前4004年 。。。。
再后来随着科学思想的不断进步 ， 人们尝试着去用实验或者更有说服力的理论去探索地球的年龄 。 例如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龄 。
最后他得到的数值为9千8百万年 ， 这个数值显然不对 ， 说实话他自己都对这个数值没有多少信心 。 其实开尔文的方法存在着明显漏洞 ， 开尔文假设地球里没有其他热量来源 。 但后来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硬固体 。 实际上 ， 地球内部的物质对流促进了热量的传导 ， 也将一部分势能/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较可靠的地球年龄 。
化学家帕特森得到地球年龄
想想如果有哪种物质可以从地球诞生开始就不断做着一系列改变 ， 那么找到这种物质不就可以知道地球年龄了吗？
确实我们知道铀235和铀238都会按照各自不同的概率发生一系列衰变 ， 分别成为铅207和铅206 。 所以 ， 理论上说 ， 只需要知道一个样品里有现在多少铅和铀 ， 以及形成的时候有多少铅 ， 就可以得到它的年龄 。
那么我们要测量地球的年龄 ， 就必须找到跟地球同时形成的物质 。 并且还要能够知道铅的初始值 ， 开始帕特森研究的是锆石 ， 锆石是一种很坚硬的矿物 ， 它的晶体结构对铅非常不友好 ， 却不排斥铀 。 在岩浆冷却结晶形成锆石的时候 ， 把绝大多数的铅原子都挤出去了 ， 因此可以基本当作初始的铅含量为零 。
但是帕特森测量地球年龄并没有这么简单 ， 因为他发现不管他多么小心 ， 重复多少次 ， 测量到的铅含量总是出乎意料的多 。 所以后面他建立了一个史上最干净的实验室 。
能够实现纯净无污染的铅提取还不够 ， 因为要测地球年龄就以为着你要找到和地球年龄一样的锆石 。 这实在太难找了 ， 所以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足道 。 因此 ， 现在测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 ， 也就是大家梦寐以求的铅 ， 近初始值 。
因此找了一块铁陨石样品 ， 带回自己的实验把陨铁的铅同位素比值作为初始值 ， 再把地球的平均铅同位素比值当作现今值 ， 计算得到了一个41-46亿年的不错的估计 。 这还不够精确他又找了一块石质陨石的样品 。 和铁陨石不同的是 ， 石质陨石拥有较多铀 ， 所以会有很多的铅来自于铀的衰变 。 如果测量到这两个铅含量组成迥异的样品 ， 就可以计算出地球的准确年龄 。
【地球的年龄已经有46亿年，我们是如何知道的？】最后我们所熟知的地球年龄45.5±0.7亿年诞生了 。
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