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確實(shí)很多人都知道地球的年齡大概是46億年左右，但是具體是如何得到的卻沒有那么多人知道。
地球的年齡
其實(shí)關(guān)于地球的年齡是人們一直好奇的問題，例如我們中國神話故事中的盤古開天辟地?fù)Q算下來就是差不多41000年，再比如西方上帝創(chuàng)世學(xué)說認(rèn)為地球誕生于公元前4004年。。。。
再后來隨著科學(xué)思想的不斷進(jìn)步，人們嘗試著去用實(shí)驗(yàn)或者更有說服力的理論去探索地球的年齡。例如我們所熟悉的開爾文利用地溫梯度和導(dǎo)熱方程來估測地球的年齡。
最后他得到的數(shù)值為9千8百萬年，這個數(shù)值顯然不對，說實(shí)話他自己都對這個數(shù)值沒有多少信心。其實(shí)開爾文的方法存在著明顯漏洞，開爾文假設(shè)地球里沒有其他熱量來源。但后來我們知道放射性同位素衰變提供了大量能量。其次開爾文假設(shè)地球是均一的堅硬固體。實(shí)際上，地球內(nèi)部的物質(zhì)對流促進(jìn)了熱量的傳導(dǎo)，也將一部分勢能/相變潛能轉(zhuǎn)化為熱。
直到20世紀(jì)60年代才真正意義上得到了比較可靠的地球年齡。
化學(xué)家帕特森得到地球年齡
想想如果有哪種物質(zhì)可以從地球誕生開始就不斷做著一系列改變，那么找到這種物質(zhì)不就可以知道地球年齡了嗎？
確實(shí)我們知道鈾235和鈾238都會按照各自不同的概率發(fā)生一系列衰變，分別成為鉛207和鉛206 。所以，理論上說，只需要知道一個樣品里有現(xiàn)在多少鉛和鈾，以及形成的時候有多少鉛，就可以得到它的年齡。
那么我們要測量地球的年齡，就必須找到跟地球同時形成的物質(zhì) 。并且還要能夠知道鉛的初始值，開始帕特森研究的是鋯石，鋯石是一種很堅硬的礦物，它的晶體結(jié)構(gòu)對鉛非常不友好，卻不排斥鈾。在巖漿冷卻結(jié)晶形成鋯石的時候，把絕大多數(shù)的鉛原子都擠出去了，因此可以基本當(dāng)作初始的鉛含量為零。
但是帕特森測量地球年齡并沒有這么簡單，因?yàn)樗l(fā)現(xiàn)不管他多么小心，重復(fù)多少次，測量到的鉛含量總是出乎意料的多。所以后面他建立了一個史上最干凈的實(shí)驗(yàn)室。
能夠?qū)崿F(xiàn)純凈無污染的鉛提取還不夠，因?yàn)橐獪y地球年齡就以為著你要找到和地球年齡一樣的鋯石。這實(shí)在太難找了，所以必須找到另一種物質(zhì)，那就是鐵隕石！
鐵隕石鉛含量高而鈾含量低。這就意味著，鈾衰變產(chǎn)生的鉛在這里微不足道。因此，現(xiàn)在測量到的鉛的同位素相對含量乎是地球形成之時的相對含量，也就是大家夢寐以求的鉛，近初始值。
因此找了一塊鐵隕石樣品，帶回自己的實(shí)驗(yàn)把隕鐵的鉛同位素比值作為初始值，再把地球的平均鉛同位素比值當(dāng)作現(xiàn)今值，計算得到了一個41-46億年的不錯的估計。這還不夠精確他又找了一塊石質(zhì)隕石的樣品。和鐵隕石不同的是，石質(zhì)隕石擁有較多鈾，所以會有很多的鉛來自于鈾的衰變。如果測量到這兩個鉛含量組成迥異的樣品，就可以計算出地球的準(zhǔn)確年齡。
最后我們所熟知的地球年齡45.5±0.7億年誕生了。

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怎么知道地球46億年 地球的年齡約有多少億年

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