这些年我们是如何计算地球年龄的？科普贴请查收(2)

　　历史性的转折发生在1904年。年逾八旬的开尔文勋爵参加了一场由英国皇家学会举办的物理学会议，早已成为物理学界权威的他受到了一位年轻物理学者的挑战，而这位挑战者正是开尔文晚年最得意的学生——当时年仅33岁的卢瑟福。卢瑟福在会议上作了关于放射性增温对估算地球年龄影响的报告，认为地球内部的放射性元素所产生的热量能够平衡地球自身的冷却。这一对师生代表了世纪之初发生的两种范式之间的交接，卢瑟福的研究从学理上推翻了开尔文的计算方法，为后来者们开辟了一种新的方法，即通过测定放射性元素的衰变过程来确定地球的年龄。在1907年，美国化学家博尔特伍德认为铅是铀放射衰变的最终产物，提出了“铀—铅测定方法”。在同位素被发现之后，这种方法被科学家们进一步优化，因为铀235和铀238会分别衰变为铅207和铅206，所以在理论上，只要我们知道一块岩石中铅和铀的比例，我们就可以计算出岩石的年龄。

　　于是，解决问题的关键变成了寻找到和地球同时形成的岩石。地表上的岩石都经历过复杂的地质运动，而陨石来自于太阳中的小行星，这些小行星是和地球在同一时间形成的。在各种各样的陨石之中，陨铁的含铀量极低，这就意味着，铀衰变产生的铅微乎其微。因而，陨铁中的铅铀比例就与地球形成之初的比例近乎相等。美国地球化学家克莱尔·帕特森最终通过将陨铁中的铅铀比例设定为初始值，将地球岩石中平均的铅铀比例设定为最终值，计算得出地球的年龄在41亿—46亿年之间。精益求精的帕特森对自己的测量结果仍旧不满意，他又找来另一种和陨铁性质近乎相反的石质陨石，即初始含铅量极低，其中的铅都是由铀衰变而来。综合两个测定结果，帕特森在1956年最终得出地球的年龄为45.5±0.7亿年。

　　科学研究终于告一段落，但故事并没有结束。在帕特森研究地球表面铅分布的时候，他惊人地发现，进入20世纪之后的自然界中的铅浓度增加速度陡然提升，远远高于过去几十亿年的积累速度。人类工业污染，特别是化石燃料的燃烧是这些铅的主要来源。意识到这点之后，帕特森将后半生的主要精力都投入到了环境保护事业中。对于整个宇宙来说，地球只是漂浮在宇宙中的一颗渺小行星，但是对于人类来说，地球是我们赖以为生的家园。每年的4月22日是世界地球日，这是一个为环境保护而设立的节日。科学理论能够计算地球这颗行星的年龄，但是作为我们家园的地球需要人类用爱和良知来守护。