科学家|揭开地球年龄之谜的绝妙“钟表” 科学家

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科学家们经过将近200年的苦苦探索，仍然没能解开地球年龄之谜，根本原因是没有找到一个合适的、能够准确稳定地记录地球年龄的“钟表” 。
能够记录地球年龄的“钟表”可不简单，它要满足许多苛刻的条件才行。首先，这只“钟表”的量程要非常大，也就是说它要能够记录很长很长的时间。因为我们要记录的时间不是一小时两小时，也不是一天两天的时间，而是地球从诞生到现在的亿万年的漫长岁月；其次，这只“钟表”必须十分稳定，不管外面的条件如何变化它都能够稳定地走动，从不“停摆”；另外，这只“钟表”还必须是在地球一形成就开始自动地记录地球的年龄……
看起来对记录地球年龄的“钟表”的要求真是太高了！自然界真的有这样的“钟表”吗？无巧不成书，丰富多彩的大自然当中，还真的就有这么一种“钟表” 。
这真是踏破铁鞋无觅处，得来全不费工夫。正当科学家们对地球年龄的问题一筹莫展的时候， 19世纪末，科学家们在做原子物理学研究的时候，却发现了能够记录地球年龄的绝妙“钟表” ，这就是放射性元素。
会变的原子1896年，法国一位科学家贝克勒尔发现，他放在抽屉里的用不透光的黑纸包得严严实实的胶片感光了，放在胶片外边的一只钥匙被清清楚楚地“印”在感光胶片上。
贝克勒尔百思不得其解，包得好好的胶片怎么会感光呢？过去一直没有发生过类似的情况啊？他反复琢磨，突然发现抽屉里比原来多了一块石头，这块石头是他前几天不经意随手放在抽屉里的一块含铀矿石，难道是这块石头的原因？
通过试验，贝克勒尔证明自己的想法是正确的，这块含铀的矿石能使包得厚厚的胶片感光。由此，贝克勒尔断定这种含铀的矿石能够自动向外发射一些看不见的射线，这种射线的穿透力很强。
两年之后，波兰的科学家居里夫人发现钍元素也有类似的放射性。不久，英国的科学家卢瑟福发现放射性元素的原子会蜕变。所谓原子的“蜕变” ，就是放射性元素的原子，在放射出射线的同时，自己就会变成另一种元素的原子。比如，铀和钍在放出射线之后就会变成铅，而另一种放射性元素铷在放出射线之后就会变成锶。
合格的“钟表”放射性元素蜕变现象的发现，令苦于揭开地球年龄之谜的科学家们欣喜若狂。原来，这种放射性元素的蜕变过程非常得缓慢和稳定，并且这种蜕变速度可以在实验室里准确地测出来。
我们知道，一种矿物在形成时，它内部的各种元素的比例是固定的，因此，只要从地壳中找出一种矿物，精确地测量出它现在含有的铀、钍和铅或者铷和锶的含量和比例，就能计算出这块矿物从诞生到现在已经有多长时间了。这样，放射性元素就成了准确记录矿物年龄的可靠“钟表” 。如果能够准确知道地球上矿物的年龄，再计算地球的年龄就容易多了。
科学家们对这只“钟表”非常满意。首先，这只“钟表”的量程非常大，可以记录非常久远的时间。比如， 1克铀，在1年时间里只有七十四亿分之一克变成铅，要经过45亿年，才能有一半变成铅。而另一种射性元素铷变成锶的速度就更慢，变化一半竟需要498亿年。用量程这样大的“钟表”记录地球的年龄是再合适不过了。
此外，这只“钟表”非常稳定。不管春夏秋冬，干湿冷热，外部条件如何变化，它都是照走不误，不受任何干扰。更奇妙的是，这只“钟表”只要矿物已形成就“自动开始”计时。因为任何一种放射性元素，只要被固定在一种矿物中，就会在新的环境里继续进行蜕变，并把蜕变成的新元素一点一点重新积累在这种矿物里。
【科学家|揭开地球年龄之谜的绝妙“钟表”】因此，它记录下来的时间，正好是从这个矿物形成到我们测量时所经历的时间。