地球的年龄(2)
佩里对勋爵说:“你计较的假设是固体地球,就算是在10亿年的标准里,也是一成稳定的。可是我们看获得矿坑的巷道会本身关闭上,还调查到褶皱和断层,说明地球是在一连受到应力浸染的。固然不像蜡那么软,可是10亿年足够长,所受到的力也足够大了。”
到了20世纪中叶,跟着海底地磁丈量的希望,以及板块结构的发明,人们终于意识到,地球的外貌确实并非铁板一块。尔厥后提出的地幔对流理论也表明白,地球外貌并非是以牢靠的速度冷却,地幔对流可以或许更好地操作内部物质由于释放引力势能而得到的能量来补给地表的温度。
放射性衰变的发明
故事还没竣事,1896年,法国物理学家贝克勒尔发明白放射性,尔后续研究不只展现了放射性同位素在地质汗青中可以释放大量的热,并且用一些长半衰期的放射性同位素体系还能直接给地球测年,用陈腐矿物、岩石和陨石测出地球的年数约为45.4亿年。
目前天地表87 mW m-2的热流中,只有25%是由于地球冷却造成的(21 mW m-2),剩下的75%都是由于放射性衰变释放的热。
尸体里的热源不都是凶手放的,死者死前吃的对象本身还在放热,难怪验尸官算禁绝!
看来开尔文勋爵囿于认知的有限,最终犯了两个错误,没有意识到地幔对流,以及没有发明放射性衰变。
然而,勋爵将以物理为基本的量化计较引入地质学的劳绩照旧不行扼杀的,19世纪的地质学家们只能通过化石赋存地层的彼此位置干系,鉴别化石年数的相对顺序,而对“地球的年数到底是几多?”这样的绝对问题,他们就束手无策了。
而无论是热力学计较,照旧放射性衰变,其基本都是物理学的进步。积木式创新就是如此,不怕错,怕的是迈不出第一步。
叩谢
感激内华达大学地球科学与工程学院助理传授曹文融对本文提供质料以及耐性接头和斧正。
参考文献
1. Turcotte, D.L., and Schubert, G., 2002, Geodynamics: Cambridge, Cambridge University Press.
2. England, P, P Molnar, and F Richter. 2007. “John Perrys Neglected Critique of Kelvins Age for the Earth: A Missed Opportunity in Geodynamics.” GSA Today 17 (1): 4–9.
3. England, PC, P Molnar, and FM Richter. 2007. “Kelvin, Perry and the Age of the Earth.” AMERICAN SCIENTIST 95 (4): 342–49.
(作者:尹莉华 池涵)
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