十九世紀(jì)的科學(xué)被兩個(gè)大難題給困住了，一個(gè)是太陽(yáng)是為什么一直會(huì)發(fā)光發(fā)熱，另一個(gè)就是地球的年齡，現(xiàn)代中學(xué)生都能回答的問(wèn)題，實(shí)在把當(dāng)年科學(xué)家給害慘了！
很多朋友可能很奇怪，這地下的熔巖和太陽(yáng)的燃燒原理與地球的熔巖有啥關(guān)系？你別說(shuō)，還真有關(guān)系，而且還是環(huán)環(huán)相扣！
太陽(yáng)到底是怎么發(fā)光的？
各位耳熟能詳?shù)拇罂茖W(xué)家們對(duì)于太陽(yáng)的結(jié)論，能讓各位笑掉大牙，比如發(fā)現(xiàn)天王星、繪制銀河系的赫歇爾認(rèn)為太陽(yáng)有一個(gè)發(fā)光的大氣層，但在其下面涼爽宜居，可以住人！德國(guó)醫(yī)生兼物理學(xué)家邁耶 認(rèn)為太陽(yáng)可能是燒煤的，蘇格蘭物理學(xué)家沃特斯頓認(rèn)為太陽(yáng)是坍縮帶來(lái)的熱量（地球的熱量很大一部分來(lái)自引力坍縮），還有科學(xué)家認(rèn)為是小行星不斷撞擊等等。
一直到1920年代的英國(guó)科學(xué)家愛(ài)丁頓才給出太陽(yáng)能量來(lái)源的靠譜猜測(cè)，他認(rèn)為可能是氫元素聚變獲得能量，但后來(lái)發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)內(nèi)核的溫度不可能讓氫聚變，結(jié)果尷尬了，太陽(yáng)還在發(fā)光，科學(xué)家卻不知道為什么，這個(gè)問(wèn)題是伽莫夫解決的，他發(fā)現(xiàn)了量子隧穿效應(yīng)，解決了太陽(yáng)內(nèi)核氫聚變的問(wèn)題。
后來(lái)漢斯貝特搞定了質(zhì)子鏈反應(yīng)，太陽(yáng)發(fā)光原理終于搞清楚，而從太陽(yáng)光譜中發(fā)現(xiàn)的氦元素的豐度以及太陽(yáng)內(nèi)核溫度以及氫元素聚變的速度，大概就能計(jì)算出太陽(yáng)的年齡和壽命了！
科學(xué)家發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)的年齡可能高達(dá)四十多億年，而未來(lái)也將有接近五十億年的壽命！
那么地球的年齡又是多大呢？
關(guān)于地球年齡的故事其實(shí)要比太陽(yáng)要多得多，因?yàn)椤妒ソ?jīng)》中大概就記載了地球的年齡，當(dāng)然并沒(méi)有直說(shuō)，而是通過(guò)各種邏輯無(wú)法自洽的描述，最終被愛(ài)爾蘭天主教會(huì)的大主教所計(jì)算出來(lái)，他認(rèn)為地球是公元前4004年10月22日下午6時(shí)被創(chuàng)造的！
Oh,My God，這位大佬居然精確到了小時(shí)，看來(lái)還真花了一番心血，但很可惜這是個(gè)錯(cuò)誤的答案，后來(lái)史前生物化石的發(fā)現(xiàn)，這又給了科學(xué)家們靈感，得到了大量化石的法國(guó)博物學(xué)家布豐根據(jù)化石歷史，認(rèn)為地球的年齡大約在7.5萬(wàn)年左右。
之后物理學(xué)家開(kāi)始介入用科學(xué)的方法測(cè)定地球的年齡，英國(guó)物理學(xué)家開(kāi)爾文勛爵根據(jù)地下巖漿冷卻以及地表散熱的速度計(jì)算地球的年齡，他假設(shè)巖漿溫度為3870℃，然后提出了一個(gè)冷卻模型，求得地球年齡大約為9800萬(wàn)年，經(jīng)過(guò)各種誤差修正后上限為4億年，看起來(lái)確實(shí)很科學(xué)，但錯(cuò)誤太多，比如巖漿溫度才700-1200℃。
在二十世紀(jì)以前，科學(xué)家盡管腦洞無(wú)數(shù)，但沒(méi)有一個(gè)正確答案，而1896年對(duì)于放射性元素的發(fā)現(xiàn)，則為地球年齡測(cè)定開(kāi)啟了一扇新的大門(mén)！
1898年居里夫婦發(fā)現(xiàn)了放射性元素釙和鐳，并且同時(shí)發(fā)現(xiàn)鐳元素在衰變時(shí)會(huì)釋放大量的熱，1904年盧瑟福發(fā)表了關(guān)于放射性對(duì)地球溫度和年齡的影響報(bào)告，認(rèn)為地球內(nèi)部的放射性元素產(chǎn)生熱量能平衡自身的冷卻，并且由此開(kāi)創(chuàng)出了一個(gè)新的領(lǐng)域，放射性地球年齡測(cè)定！
1907年，美國(guó)化學(xué)家博爾特伍德認(rèn)為鉛是鈾放射衰變的最終產(chǎn)物，因而提出了“鈾—鉛測(cè)定方法”，原理很簡(jiǎn)單，鈾元素會(huì)一路衰變到鉛，那么根據(jù)其半衰期，然后再根據(jù)一路衰變下來(lái)的元素比例，然后再根據(jù)原始的比例，即可準(zhǔn)確計(jì)算出地球的年齡！
鈾元素的衰變鏈
美國(guó)地球化學(xué)家克萊爾·帕特森最終通過(guò)將隕鐵中的鉛鈾比例設(shè)定為初始值，然后將地球巖石中的鉛鈾比例為終值，計(jì)算出地球年齡大約41-46億年！帕特森仍然不太滿(mǎn)意，反復(fù)尋找樣品測(cè)定地球年齡，最終找到鉛含量極低石質(zhì)隕石（確定都是由鈾衰變而來(lái)），測(cè)定的結(jié)果是45.5±0.7億年。
各位發(fā)現(xiàn)沒(méi)？這和太陽(yáng)的年齡不謀而合！
地球內(nèi)部的熱量來(lái)源
上文中提到了鐳元素衰變會(huì)釋放熱量，而地球內(nèi)核中的鈾元素衰變同樣會(huì)產(chǎn)生熱量，而且在內(nèi)核中難以散發(fā)，所以這些熱量會(huì)讓整個(gè)地球內(nèi)核出現(xiàn)熔融態(tài)，溫度高達(dá)6000度，和太陽(yáng)表面差不多，當(dāng)然還有部分熱量來(lái)自地球的引力坍縮能，不過(guò)據(jù)估計(jì)，地球內(nèi)核熱量有80%以上來(lái)自放射性衰變，而引力坍縮能則占不到20%。
這一點(diǎn)非常重要，一個(gè)熔融態(tài)的高溫內(nèi)核，其含有大量的鐵鎳質(zhì)，這是導(dǎo)電體，而來(lái)自太陽(yáng)風(fēng)對(duì)地球的誘發(fā)磁場(chǎng)，則給了這個(gè)初始系統(tǒng)一個(gè)磁通量，導(dǎo)致了地球發(fā)電機(jī)的誕生，當(dāng)然就是瞎猜而已，因?yàn)榈浆F(xiàn)在科學(xué)家都還搞不清楚地球磁場(chǎng)到底是怎么誕生的的哈！
但有一點(diǎn)可以肯定，熔融態(tài)內(nèi)核很重要，未來(lái)涼涼了磁場(chǎng)必定消失！而磁場(chǎng)幾乎就是地球生命的保護(hù)傘，因?yàn)樘?yáng)的核聚變產(chǎn)生大量能量都從太陽(yáng)表面輻射到宇宙空間，其大量離子狀態(tài)的氫原子核（質(zhì)子），氦原子核，電子等沖向四面八方，當(dāng)然也包括地球！
如果沒(méi)有磁場(chǎng)，這些高能粒子將直達(dá)地球表面，它會(huì)電離人體組織中的原子，造成DNA損傷，嚴(yán)重的可能會(huì)導(dǎo)致腫瘤甚至死亡！所以磁場(chǎng)可以說(shuō)是人類(lèi)的保護(hù)傘，它不僅保護(hù)了生命，還保護(hù)了大氣不被太陽(yáng)風(fēng)“沖走”，因?yàn)榇艌?chǎng)偏轉(zhuǎn)了高能帶電粒子，避免了它們沖擊大氣原子，讓大氣原子獲得能量逃逸！
地球內(nèi)核熱量導(dǎo)致板塊運(yùn)動(dòng)，火山噴發(fā)等等，它們都有可能是促成地球生命誕生的重要因素。
地球內(nèi)核未來(lái)冷卻
地球內(nèi)核熱量的主要來(lái)源是鈾元素的衰變或者其衰變產(chǎn)物的繼續(xù)衰變，而鈾-238半衰期是44.7億年，鈾-235是7億年，不是早已過(guò)半就是已經(jīng)過(guò)半，下一個(gè)周期就是一半的一半，內(nèi)核越來(lái)越冷，科學(xué)家預(yù)計(jì)再過(guò)23億年，內(nèi)核的熱量將無(wú)法維持液態(tài)流動(dòng)內(nèi)核，磁場(chǎng)將會(huì)消失！
不過(guò)還有23億年，Who怕Who??！
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