地球年齡有多大 （上）

45.4億年，誤差1％，這是今天科學界測定的地球年齡。這個年齡漫長得超出人們的想象能力?！叭松粷M百，常懷千歲憂”。幾千年的歲月已是人類能夠想像的最漫長的歷史時間。難怪直到今天，仍有許多所謂“年輕地球論者”無視科學證據，堅信地球的年齡只有幾千年。

對古希臘自然哲學家來說，這不是一個問題。他們普遍認為世界是極其古老的，或無始無終永恒存在著，處于循環往復的變化之中。亞里斯多德在《氣象學》一書中，闡述了這一觀點：

“地球的相同部分并非總是潮濕或干燥的，而是隨著河流的出現和干涸而發生變化。而且，陸地和海洋之間的關系也發生了變化，一個地方并非總是陸地或海洋，以前是陸地的，變成了海洋，而現在是海洋的，有一天將變成陸地?！堑厍虻恼麄€有機過程是逐漸發生的，與我們的壽命相比，其時間間隔是極其漫長的，因此這些變化沒有被觀察到，在能夠對這個過程從頭到尾加以記錄之前，所有的民族都已衰亡、毀滅了?！?

基督教在西方占據統治地位之后，這種世界觀就成了異端?；浇獭妒ソ洝吩敿毜赜涊d了從亞當開始的人類的家譜。理論上，回溯這些家譜，即可以推算出神創造世界的時間。事實上，《圣經》對家譜的記載有的很含糊甚至自相矛盾，要推算出準確的日期是不可能的。因此在推算時還要參考其他資料，估計一代人的平均時間（通常按一個世紀三代計算）和君王平均在位的時間 （通常按20～25年計算），當然還免不了臆想。

最早這么做的是敘利亞安提俄克的主教西奧菲勒斯（約115-180）。169年，為了反擊異教徒對基督教的批評，他通過研究《圣經》推算出世界是在公元前5529年創造出來的。他承認這個數據未必很精確，但是即使有50年甚至200年的誤差，也足以反駁異教徒認為世界歷史很漫長的觀點。后來的神學家也如法炮制，雖然推算的結果各不相同，但是都認為世界歷史只有幾千年，不超過1萬年。例如在基督教神學史上地位崇高的古羅馬神學家奧古斯?。?54-30）曾推算出世界歷史為6321年。

這些推算中，以愛爾蘭首席主教詹姆斯·烏瑟 （1581-1656）的最為出名。他在1650和1654年發表兩部著作，推算出上帝在羅馬儒略歷710年10月22日傍晚時創造天地，相當于公元前4004年10月22日傍晚。奇怪的是，烏瑟認為上帝創造世界的年份是儒略歷710年而不是儒略歷1年，那么在太陽被創造出來之前的710年沒有太陽，怎么紀年呢？烏瑟和當時的人們都沒有注意到這個矛盾，烏瑟的推算被普遍接受，自1701年起被印在了英國出版的《圣經》上。

就在烏瑟發表其推算的時候，啟蒙時代已經開始了。啟蒙先驅們至少在私下里對《圣經》不以為然，不再相信地球是上帝直接創造出來的，而是自然形成的。在1644年出版的《哲學原理》一書中，法國哲學家笛卡兒（1596-1650）設想地球可能源自一顆熾熱的恒星，這顆恒星冷卻后，掉進了環繞太陽的以太“旋渦”中，變成了地球。另一個法國人德梅耶 （1656-1738）進而試圖根據自然現象來推算地球的年齡。推算的結果要比根據《圣經》推算出的古老得多。德梅耶深知這么做要冒著受到教會迫害的風險，因此他把這個觀點寫成了文學作品，虛構了一位法國傳教士與一位印度哲學家的對話，由后者表述出來。這位印度哲學家顯然是德梅耶的化身，他的名字特里梅德（Telliamed）是德梅耶（deMaillet）的倒寫。即便如此，德梅耶也不敢出版這部著作，只供朋友們傳抄，在他死去10年后，《特里梅德》才出版。

德梅耶認為地球曾經完全被水淹沒，其證據就是在內陸高山上發現的海貝化石。之后，地球的水慢慢掉進了以太“旋渦”中，導致海平面逐漸下降。德梅耶指出，在迦太基、亞歷山大城、艾可等地，有一些建筑原先是建在海平面的，現在都遠離海平面了。根據這些建筑的位置和建造時間，可以算得海平面每100年大約下降3英寸。那么，從世界最高峰的海拔高度，可以推算出地球的年齡大約有20億年。

在今天看來，德梅耶的推算當然經不起推敲。地球從來沒有完全被水覆蓋。高山上的海貝化石不是由于海平面下降留下的，而是由于高山從海平面以下隆起帶來的。他也忽視了，同樣在地中海一帶，還有很多地方的地面反而下陷到海平面底下，沉入了海底。德梅耶試圖根據海平面下降來推算地球年齡，是站不住腳的。但是德梅耶第一個猜測到地球的年齡可能長達幾十億年，而不是只有幾千年。世界要比《圣經》所記載的古老得多。更重要的是德梅耶采用的研究方法：不是把《圣經》或某部宗教著作當作依據，而是去研究自然現象，試圖找到能用以測定地球年齡的規律。

德梅耶的宇宙觀深受笛卡兒的影響，但是這種旋渦宇宙觀在當時已經過時。取而代之的是牛頓 （1642-1727）的宇宙觀。在1687年出版的《數學原理》一書中，牛頓提出物體散熱的速度和物體的大小成正比。他認為，一個燒得通紅的直徑1英寸的鐵球會在1小時后失去所有的熱量，那么，一個和地球一樣大的熾熱鐵球（直徑大約4000萬英尺，1英尺＝12英寸），就要花上5萬多年的時間才能冷卻下來。

牛頓并不是在計算地球的年齡，但是他為后人計算地球年齡指示了一個重要方向：通過計算地球從最初的熾熱狀態冷卻到現在的溫度所需要的時間，就可以知道地球的年齡。法國博物學家布封（1707-1788）是沿著牛頓指示的方向前進的眾多學者中的第一個。他認為太陽系是一顆彗星撞擊太陽形成的，在撞擊下，太陽拋出的氣體和液體形成了各個行星和衛星。其中的一個就是地球。接下來布封要計算地球從一個熔球到冷卻到現在的溫度所需要的時間。為此他首先需要知道熔球冷卻的速度。他用10個直徑相差半英寸的鐵球做實驗，把它們加熱到通紅，然后測量冷卻到室溫所需要的時間。他發現冷卻時間和球的直徑大致成正比，由此外推到地球大小，算出地球從熔球冷卻到現在的溫度需要96670年。

但是地球畢竟不是鐵球。布封重復實驗，這回用的不是鐵球，而是和地球的組成相近的球。根據實驗結果算出地球的年齡是74832年。雖然這是布封印在書上的結果，但是他私下承認這可能大大低估了地球的年齡。他注意到，暴露在阿爾卑斯山的沉積巖層非常深，而巖石沉積的速度又極其緩慢，這些都說明地球年齡遠遠不只幾萬年。在一份沒有發表的手稿中，布封對地球年齡重新做了幾次估計，結果都比他發表出來的長得多。其中的一個估計是，地球有近30億年的歷史。

布封不敢發表這些估算，顯然是擔心激怒宗教勢力。說地球只有幾萬年的歷史也許還能被教會容忍，說地球有幾十億年的歷史，就會被認為是在和教會作對了。在布封小心翼翼的文字背后，隱藏著更具革命性的力量。他是第一個用實驗方法研究地球年齡的，也是第一個認識到地球的面貌是在自然力量持續而均一的作用下形成的，今天我們所觀察到的地質過程，與過去的相同——這種思想后來被稱為均變論。因此通過觀察地球漫長的歷史過程中在自然力的作用下發生的緩慢變化，可以推算出地球的年齡。布封采用的具體推算方法是錯誤的，思想觀念卻是正確的。

方舟子

留美學者，生物化學博士smfang@yahoo.com

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