科學(xué)大爭(zhēng)論

今天，科學(xué)界測(cè)定的地球年齡是:45.4億年，誤差1%。這個(gè)年齡漫長得超出人們的想象能力。“人生不滿百，常懷千歲憂。”幾千年的歲月已是人類能夠想象的最漫長的歷史時(shí)間。難怪直到今天，仍有許多所謂“年輕地球論者”無視科學(xué)證據(jù)。堅(jiān)信地球的年齡只有幾千年。

對(duì)古希臘自然哲學(xué)家來說，這不是一個(gè)問題。他們普遍認(rèn)為世界是極其古老的，或無始無終永恒存在著，處于循環(huán)往復(fù)的變化之中。亞里士多德在《氣象學(xué)》一書中，闡述了這一觀點(diǎn):

“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(xiàn)和干涸而發(fā)生變化。而且，陸地和海洋之間的關(guān)系也發(fā)生了變化，一個(gè)地方并非總是陸地或海洋，以前是陸地的，變成了海洋，而現(xiàn)在是海洋的，有一天將變成陸地。但是地球的整個(gè)有機(jī)過程是逐漸發(fā)生的，與我們的壽命相比，其時(shí)間間隔極其漫長，因此這些變化沒有被觀察到，在能夠?qū)@個(gè)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(jù)統(tǒng)治地位之后，這種世界觀就成了異端。基督教《圣經(jīng)》詳細(xì)她記載了從亞當(dāng)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(chuàng)造世界的時(shí)間。事實(shí)上，《圣經(jīng)》對(duì)家譜的記載有的很含糊甚至自相矛盾，要推算出準(zhǔn)確的日期是不可能的。因此在推算時(shí)還要參考其他資料，估計(jì)一代人的平均時(shí)間和君王平均在位的時(shí)間，當(dāng)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。公元169年，為了反擊異教徒對(duì)基督教的批評(píng)，他通過研究《圣經(jīng)》推算出世界是在公元前5529年創(chuàng)造出來的。他承認(rèn)這個(gè)數(shù)據(jù)未必很精確，但即使有50年甚至200年的誤差，也足以反駁異教徒認(rèn)為地球歷史很漫長的觀點(diǎn)。后來的神學(xué)家也如法炮制，雖然結(jié)果各不相同，但是都認(rèn)為世界歷史只有幾千年，不超過1萬年。

這些推算中，以愛爾蘭首席主教詹姆斯·烏瑟的最為出名。他在1650年和1654年發(fā)表二部著作，推算出上帝在羅馬儒略歷710年10月22日傍晚時(shí)創(chuàng)造天地，相當(dāng)于公元前4004年10月22日傍晚。奇怪的是，烏瑟認(rèn)為上帝創(chuàng)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(chuàng)造出來之前怎么紀(jì)年呢?烏瑟和當(dāng)時(shí)的人們都沒有注意到這個(gè)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(jīng)》上。

就在烏瑟發(fā)表其推算的時(shí)候，啟蒙時(shí)代已經(jīng)開始了。啟蒙先驅(qū)們至少在私下里對(duì)《圣經(jīng)》不以為然，不再相信地球是上帝直接創(chuàng)造出來的，而是自然形成的。在1644年出版的《哲學(xué)原理》一書中，法國哲學(xué)家笛卡兒設(shè)想地球可能源自一顆熾熱的恒星，這顆恒星冷卻后，掉進(jìn)了環(huán)繞太陽的以太“旋渦”中，變成了地球。另一個(gè)法國人德梅耶特進(jìn)而試圖根據(jù)自然現(xiàn)象來推算地球的年齡。推算的結(jié)果要比根據(jù)《圣經(jīng)》推算出的古老得多。德梅耶特深知這么做要冒著受到教會(huì)迫害的風(fēng)險(xiǎn)，因此他把這個(gè)觀點(diǎn)寫成了文學(xué)作品，虛構(gòu)了一位法國傳教士與一位印度哲學(xué)家的對(duì)話，由后者表述出來。即便如此，德梅耶特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。

德梅耶特認(rèn)為地球曾經(jīng)完全被水淹沒，其證據(jù)就是在內(nèi)陸高山上發(fā)現(xiàn)的海貝化石。之后，地球的水慢慢掉進(jìn)了以太“旋渦”中，導(dǎo)致海平面逐漸下降。德梅耶特指出，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(xiàn)在都遠(yuǎn)離海平面了。根據(jù)這些建筑的位置和建造時(shí)間，可以算得海平面每100年下降了7.62厘米。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，德梅耶特的推算當(dāng)然經(jīng)不起推敲。但是德梅耶特第一個(gè)猜測(cè)到地球的年齡可能長達(dá)幾十億年，而不是只有幾千年，世界要比《圣經(jīng)》所記載的古老得多。更重要的是德梅耶特采用的研究方法:不是把《圣經(jīng)》或某部宗教著作當(dāng)成依據(jù)，而是去研究自然現(xiàn)象，試圖找到能用以測(cè)定地球年齡的規(guī)律。

德梅耶特的宇宙觀深受笛卡兒的影響。但是這種宇宙觀在當(dāng)時(shí)已經(jīng)過時(shí)，取而代之的是牛頓的宇宙觀。1687年，牛頓提出物體散熱的速率和物體的大小成反比。他認(rèn)為，一個(gè)燒得通紅的直徑為2.54厘米的鐵球會(huì)在1小時(shí)后失去所有的熱量，那么，一個(gè)和地球一樣大的熾熱鐵球，就要花5萬余年的時(shí)間才能冷卻下來。

牛頓并不是在計(jì)算地球的年齡，但是他為后人計(jì)算地球年齡指示了一個(gè)重要方向:通過計(jì)算地球從最初的熾熱狀態(tài)冷卻到現(xiàn)在的溫度所需要的時(shí)間，就可以知道地球的年齡。法國博物學(xué)家布封是沿著牛頓指示的方向前進(jìn)的眾多學(xué)者中的第一個(gè)。他認(rèn)為太陽系是一顆彗星撞擊太陽形成的，接下來要計(jì)算的是地球從一個(gè)熔球冷卻到現(xiàn)在的溫度所需要的時(shí)間。為此他首先需要知道熔球冷卻的速度。他用10個(gè)直徑相差1厘米的鐵球做實(shí)驗(yàn)，把它們加熱到通紅，然后測(cè)量冷卻到室溫所需的時(shí)間。他發(fā)現(xiàn)冷卻時(shí)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(xiàn)在的溫度需要96670年。

但是地球畢竟不是鐵球。布封重復(fù)實(shí)驗(yàn)，這回用的不是鐵球，而是組成和地球相近的球。計(jì)算得出地球的年齡是74832年。雖然這是布封印在書上的結(jié)果，但是他私下承認(rèn)，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(yuǎn)遠(yuǎn)不止幾萬年。在一份沒發(fā)表的手稿中，布封對(duì)地球年齡重新做了估計(jì)，結(jié)果都比他發(fā)表出來的長得多。其中的一個(gè)估計(jì)是，地球有近30億年的歷史。

布封不敢發(fā)表這些估算，顯然是擔(dān)心激怒宗教勢(shì)力。說地球只有幾萬年的歷史也許還能被教會(huì)容忍，說地球有幾十億年的歷史，就會(huì)被認(rèn)為是在和教會(huì)作對(duì)了。布封是第一個(gè)用實(shí)驗(yàn)方法研究地球年齡的，也是第一個(gè)認(rèn)識(shí)到地球的面貌是在自然力量持續(xù)而均勻的作用下形成的，今天我們所觀察到的地質(zhì)過程，與過去的相同。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(fā)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(cuò)誤的，思想觀念卻是正確的。(待續(xù))