地球的年齡

地球的年齡 (Tha Age of Earth)
國立臺灣師範大學地球科學所科學教育組任欣怡碩士生/國立臺灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

十七世紀的Vico 是對人類社會進行歷史分析的先驅者。Buffon以地球為依據，估計一個從假定早期融熔開始的冷卻速度，計算出地球的年齡為75000年。在敬神論者的心中，啟蒙運動關於地球有悠久過去的觀念與法國的政治事件有牽連。結果18世紀末，在大不列顛倒出現了反對大陸無神論影響的運動。

Cuvier和其他突變論者的工作已經證實在人類出現之前，地球本身就經過了一系列世界組成的歷史過程。這個新的時間觀念完全是革命性的，它形成了19世紀早期地質學家的共識。但隨著Scrope和Lyell 的著作問世，開始產生分歧。雙方都認為要使得他們所研究的侵蝕和沈積現象得以形成，就需要很長的時間。

Darwin以英格蘭東南部Weald的剝蝕作用按照這個速率搬運這些物質，得出的地質年齡大約為300百萬年。Phillips採用累積厚度作為計算最有效地質時間量度的方法。Phillips承認這種計算需要做某些附帶的假設，估計大約經過96百萬年的時間，才形成地球的地殼。他的計算對Lyell實際無限時間概念產生衝擊。

在十九世紀中葉，Kevin 以22歲被任名為格拉司格大學自然哲學主席，也是熱力學第二定律的建立人之一，獲得相當高的聲譽。他假設宇宙中的所有能量都來源於重力，按照熱理學第二定律不斷地耗散著，而太陽可能是一個正在散熱的炙熱液態物體。太陽不具有無限的原始能量，也不可能永恆供給能源。Kevin選定流星活動作為可以逕行時間反推的目標，急速的碰撞產生融化的熱物質。這種思考與星雲假說類似。

一年後，他發表一篇文章，論述了地球與其長期的冷卻，說明地球最初是個炙熱融熔的球體，後來才逐漸變涼。他又進行熱導率的測量，但遇到內部溫度的問題。他並未掩飾碰到這些問題，很自信的認為已有足夠的資料，可以估計地球的年齡為98百萬年，上下限為20到400百萬年。另外他也根據潮汐摩擦現象做出限定。因為他認為潮汐會減慢地球的旋轉，並從此推算地球凝固的時間。

Croll反對Kevin的潮汐摩擦理論，並認為100百萬年是合理的。他根據冰川理論，提出一個獨創的地質年齡確定方法。計算近百萬年的偏心率，發現在95萬年到75萬年間，有三個高偏心率，而兩個新的週期是20萬和10萬年，並認為最後一次冰期結束於8萬年前。Haughton照過去的氣候變化與北極化石的出現做比較，建立了一個將北極過去的溫度與連續的地質時期對應的地質時間表。

最後，他得出153百萬年為整個前中新世的時間。Jolly根據海水中鈉的含量，估算大洋的年齡。Kevin在1863年提出地球年齡上限為400百萬年，1868年為100百萬年，1876年為50百萬年，1881年為20~50百萬年，到1897年，減少到24百萬年。1896年，Bequerel發現了放射性現象，到1903年，居里發現鐳鹽恆定地釋放熱量。Rutherford and Soday發現巨大的能量與任何已知輻射物質中的α射線輻射有關。

由於鐳的發現，使得Kevin開始站不住腳。Strutt開始研究地球中的放射性。1905年，Boltwood提出鉛可能是鈾衰變的最終穩定產物。Strutt於1908~1919年間，使用氦去計算礦物的年齡，並將結果與礦物的地質位置聯繫起來。1931年Holmes提出地球超過1460百萬年，也許不小於1600百萬年，但可能到3000百萬年。而到了半個世紀以後，人們已經普遍相信地球年齡大約為4500百萬年。

From: Great Geological Controversies