地球幾歲了? -- 2008-08-15
老子在《道德經》裏說「天長地久」,究竟天有多長,地有多久?
從現代天文學我們知道先有天而後有地;先有星辰,次有日、地,而月後生。我們的生命只有數十年,而人類歷史亦只不過數千年,那麼在有人之前,地球已存在多久呢?1650年,愛爾蘭聖公會大主教額西爾(James Ussher)根據舊約聖經的宗譜,計算出上帝創造萬物發生於公元前4004年,並由此推斷地球約有6000歲。當時人們的傳統觀念認為地球是恆常不變的,直到海洋生物化石在高山上被發現,才對這個信念帶來一點衝擊。當時有人提出海平面可能曾作大幅度漲落,把海洋生物帶到高地。然而,他們從未就水退後的海水去向作出解釋。
到了19世紀,人類才開始意識到地球是在不斷改變,地球並非始終如一,它的外形亦受侵蝕和沉積作用等緩慢過程長期影響而改變。為了科學化地估計地球的年齡,人類發展出各種技術,包括量度在不同海域中累積的沉積物、海水的鹽度及海洋生物骨骼組織的含氟量等。我們知道,雨水會溶解岩石中不同的化學元素,並把它們帶到大海。由於再沒有其他出路,溶解在海洋中的鹽分會積聚起來,使海水變鹹。假設沒有把鹽分排走的機制(我們現在知道事實並非如此),便可透過海洋裏鹽分的累積速度來估計地球的年齡。基於海水的鹽度和河流把鹽分帶到海洋的速度,愛爾蘭地質學家喬利(John Joly)估計地球的年齡可以推延至8000萬至9000萬年。在1862年,英國物理學家威廉湯姆遜(William Thomson,後來的Lord Kelvin)設想地球原是熔化的,隨後才逐漸冷卻,他從冷卻的速度推算出地球約有2400萬至4億年。
更準確測定地球年齡的方法稱為放射定年法(radioactive dating)。美國化學家博爾特伍德(Bertram Boltwood)識別出鉛是鈾的衰變產物,透過量度岩石中的鉛跟鈾的比例,他計算出地球約有4億至20億歲。後人把這方法改良,在格陵蘭確認出最古老的沉積岩,它暗示地球最遲在38億年前已形成了一個液態水的海洋。現時所知地球上最古老的岩石約有44億年歷史。
我們知道地球跟太陽系其他成員(如彗星、小行星、隕石等)是差不多同時形成的。根據美國亞里桑那州迪亞布羅峽谷(Canyon Diablo)中發現的鐵隕石的放射性年代,可估計地球約為45.5億歲,在短短的300年間,地球的估計年齡從數千推延至數十億歲。人並非與地同生,而是在45.5億年的最後10萬年才出現,相比起來,人類在地球上出現的時間,僅佔地球歷史中的一小部分。
如果地的年歲是45.5億,那麼天有多長呢?我們肉眼可見天上的星星,都是銀河系的成員。根據現代天文學的估計,銀河系成於100億年前,而宇宙的起源可推至137億年前。雖然地球45.5億歲的年紀已是很大的數字,但相比起137億歲的宇宙,我們的太陽系可說是較遲起步,算是宇宙中較年輕的一員。
Source : Mingpao