第18部分(3 / 4)

小說:萬物簡史 作者:天淨沙

完全失去意義。最近有個案例引起了廣泛激烈的爭論,即梅毒究竟起源於新大陸還是舊大陸。赫爾的考古學家們發現,修道院墳地裡的修道士患有梅毒。最初的結論是,修道士在哥倫布航行之前就已經患上了梅毒。但是,該結論受到了質疑,因為科學家們發現,他們吃了大量的魚,這會使他們骨頭的年代看上去比實際的要古老。修道士可能患有梅毒,但究竟是怎麼患上的,什麼時候患上的,問題似乎容易解決,卻依然沒有解決。 由於碳-14年代測定法的缺點加起來還真不少,科學家們發明了別的辦法來測定古代物質的年代,其中有發熱光測定法和電子自旋共振測定法。前者用來測定存留在泥土裡的電子數;後者以電磁波轟擊一件樣品來測定電子的振動。但是,即使用最好的方法,你也無法測定20萬年以上的東西的年代,也根本無法測定岩石那樣的無機物質的年代。然而,若要確定我們這顆行星的年齡,這當然是必不可少的。 測定岩石年代的問題在於,世界上幾乎人人都一度不抱希望。要不是出了一位決心很大的、名叫阿瑟·霍姆斯的英國教授,這項探索很可能會完全停頓下來。 無論在克服困難方面,還是在取得的成就方面,霍姆斯都很有英雄氣概。20世紀20年代,正當他的事業進入全盛期的時候,地質學已經不再吃香……物理學是那個時代的熱門科學,資金嚴重缺乏,尤其在它的精神誕生地英國。多少年來,他是達勒姆大學地質系的惟一人員。為了進行測定岩石年代的工作,他常常不得不借用或拼湊裝置。有一次,為了等校方為他提供一臺簡單的加法機,他的計算工作竟然耽擱了1年時間。有時候,他不得不完全停止學術工作,以便掙錢來養家餬口……一度在紐卡斯爾開了個古董店,有時候他連地質學會每年5英鎊的會費也繳不起。 霍姆斯在研究工作中使用的方法,在理論上其實並不複雜,直接產生於歐內斯特·盧瑟福於1904年最初發現的那個過程,即,有的原子以一種可以預測的比率從一種元素衰變成另一種元素,因此這個過程可以用來當時鍾。要是你知道鉀-40要經過多長時間才變成氬-40,並且測定樣品裡這兩種元素的量,你就可以得出那種物質的年代。霍姆斯的貢獻在於,以測定鈾衰變成鉛的比率來測定岩石的年代,從而……他希望……能測定地球的年齡。

第十章 把鉛攆出去(3)

但是,有許多技術上的困難需要克服。霍姆斯還需要……至少會很高興擁有……一種能對細小樣品進行精密測量的先進儀器,而我們已經知道,他所能得到的不過是一臺簡單的加法機。因此,他竟然能在1946年較有把握地宣佈,地球至少已經存在30億年,很可能還要長。這是一項相當了不起的成就。不幸的是,他又一次遇到了巨大的障礙:他的科學界同行們非常保守,對他的成就拒不承認。許多人儘管樂意讚賞他的方法,卻認為他得出的不是地球的年齡,而只是組成地球的材料的年齡。 就在這個時候,芝加哥大學的哈里森·布朗發明了一種統計火成岩(即透過加熱形成的岩石,而不是透過沉積形成的岩石)裡鉛同位素的新方法。他意識到這項工作相當乏味,便把它交給了年輕的克萊爾·彼得森,作為他的論文專案。他向彼得森保證,以他的新方法來測定地球的年齡會〃易如反掌〃。實際上,這項工作花了幾年時間。 1948年,彼得森著手從事這個專案。與托馬斯·米奇利豐富多彩、不斷推動歷史前進的貢獻相比,彼得森測定地球年齡的工作有點兒平平庸庸的味道。有7年時間,先是在芝加哥大學,後在加州理工學院(他於1952年遷往那裡),他在無菌實驗室裡埋頭苦幹,仔細選擇古老岩石的樣品,精密測定裡面鉛/鈾的比例。 測定地球年齡的問題在於,你需要有極其古老的岩石,內有含鉛和鈾的晶體,其古老程度幾乎與這顆行星一樣……要是岩石年輕得多,測出的年代顯然會比較年輕,從而得出錯誤的結論,而真正古老的岩石在地球上是很難找得著的。到20世紀40年代末,誰也不知道這是什麼原因。實際上,要等到太空時代,才可能有人貌似有理地說明地球上古老岩石的去向,這真是不可思議的。(答案在於板塊構造,我們當然將談到這個問題。)與此同時,彼得森只能在材料非常有限的情況下把這一切搞清楚。最後,他突然聰明地想到,他可以利用地球之外的岩石,從而繞開缺少岩石的問題。他把注意力轉向隕石。 他提出了一個假設……一個很有遠見的假設,結果證明非常正確,即,許多隕石實際上是太陽系早期留下來的建築材料,因此多少保留著原始的內部化學結構。測定了這些四處遊蕩的岩石的年代,你也

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