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化石年代与地球年龄

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有些人质疑测定化石年代的同位素法不科学,原因有两种。第一种是以为只能用碳14测化石年代,所以上亿的化石年代都是编的。虽然没用但是再强调一遍碳14测不了可以用其他同位素。
昨天看到了第二种人,质疑半衰期公式中的同位素原子数初值N0不可考。首先我承认这波质疑比前一种高级得多,因为大部分人应该没有想到这个问题。然而他还是走了其他神棍的老路,没有花5秒钟查一下科学家当年如何解决的这个问题。


IP属地:北京1楼2020-08-22 08:31回复
    先感谢知乎HanX详细解释了这个问题。


    IP属地:北京2楼2020-08-22 08:32
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      准确测定地球年龄的人是美国地质学家克莱尔·帕特森(1922-1995)。帕特森之前的诸多著名科学家探究过地球年龄,但方法并不合适。其实不管是十亿年还是十秒,测量的关键只在于可靠的标尺,而同位素就是那个理想的超长标尺。


      IP属地:北京3楼2020-08-22 08:34
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        先介绍一下基本原理。
        公式1:同位素衰变。N是现有同位素原子数,N0是初始同位素原子数,t是时间,T是半衰期。式子表示经过半衰期T,有一半的放射性元素衰变。


        IP属地:北京4楼2020-08-22 08:38
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          公式2:铅同位素含量。
          铅有四种同位素分别是204、206、207和208,并且都很稳定。铀235和铀238分别会衰变成铅207和铅206,因此它们的来源只有初值和铀的衰变。上面提到的人无非是质疑式中铅的初值,因为地球上的206和207铅有相当一部分来自于铀。
          帕特森使用了铁陨石中的铅初值。陨石与地球同时产生,此后便被冰封在太空。最重要的是铁陨石含铀极少,这样铀衰变就基本没影响。根据公式2算出地球年龄为41亿-46亿年。


          IP属地:北京6楼2020-08-22 09:17
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            帕特森对这个结果并不满意,开发了第二种方法。与铁陨石不同,石陨石会含有较多的铀。
            公式3就是两种铅的公式2作个商,由于地球上铀235和铀238的比例是固定的,石陨石和铁陨石的同位素值最终会落在一条直线上。这条直线的斜率就可以计算地球年龄。方法2测得地区年龄为45.5±0.7亿年。


            IP属地:北京7楼2020-08-22 09:23
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              主要是他们双标,同位素测地质年代事关进化论那就是不准确不可靠的,而事关“超古代文明”,“外星人殖民”就立刻可靠了。


              IP属地:广东来自Android客户端8楼2020-08-22 09:25
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                对于碳14测不了的化石年代,只要测定地层岩石年代就可以。锆石法就是一种可靠的方法,锆石成岩过程中会将铅排出去,而铀则保留。此外,还有其他同位素测试法可以参考,这样误差能控制得非常小。


                IP属地:北京来自Android客户端9楼2020-08-22 09:55
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                  只有地层保存完好的地方,才能发现化石。化石的地点往往是集中的,比如澄江动物群。看见地层中躺着一大批化石,还谈什么“岩石可能是别的地方过来的”岂不是胡搅蛮缠。测地层年代不会只取一个点,测不准除非化石周围每一块石头都被换了。更不用说金钉子这样完美的地层。对于地层年代未知的化石,年代就只能估算了。


                  IP属地:北京来自Android客户端10楼2020-08-22 10:08
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                    帕特森发现,美国的空气和水都有高浓度的铅。为了测地球年龄他不得不建造一个超净实验室来排除铅污染的干扰。研究成功后,他开始研究铅污染,在nature发表文章说明当时环境中的铅远高于工业革命前的水平。


                    IP属地:北京来自Android客户端11楼2020-08-22 10:36
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                      上世纪全世界都使用含铅汽油(四乙基铅),尾气产生的铅直接排入空气。发明者对公众隐瞒了它的真实成分。帕特森此举无疑会影响石油公司的利益,搞笑的是石油公司此前还赞助了他的研究。论文发表仅三天,便有人上门威胁他停止研究。


                      IP属地:北京来自Android客户端12楼2020-08-22 10:43
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                        当商人和工业界心照不宣地赚着黑心钱,帕特森为了全人类的健康孤军奋战。他去南极和格陵兰,在冰层下采得未被污染的雪样,而接触过现代空气的表面雪已经被污染。帕特森于1968年再发文章公布研究结果,利益相关者群起而攻之。


                        IP属地:北京来自Android客户端13楼2020-08-22 10:54
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                          在他的努力下,美国终于在90年代开始禁用含铅汽油。短短几年,美国儿童血液铅含量下降75%。中国于2000年全面禁止含铅汽油的生产和使用。


                          IP属地:北京来自Android客户端14楼2020-08-22 10:57
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                            让我们铭记人类和地球的守护者,克莱尔•帕特森


                            IP属地:北京来自Android客户端15楼2020-08-22 11:00
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                              垃圾一个,说不过就删评论。知乎的神棍就这点水平。


                              IP属地:北京来自Android客户端16楼2020-08-22 21:45
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