地球年齡“官司”

地球的年齡，并不是一個新穎的問題。在那上古的時代早已有人提及了。例如那加爾底亞人（Chaldeans）的天文學(xué)家，不知用了什么方法，算出世界的年齡為21.5萬歲。波斯的瑣羅亞斯德（Zoroaster）一派的學(xué)者說世界的存在，只限于1.2萬年。中國俗傳世界有12萬年的壽命。這些數(shù)目當(dāng)然沒有什么意義。古代的學(xué)者因?yàn)椴幻靼鬃匀坏臍v史，都陷于一個極大的誤解，那就是他們把人類的歷史，生物的歷史，地球的歷史，乃至宇宙的歷史，當(dāng)作一件事看待。意謂人類出現(xiàn)以前，就無所謂宇宙，無所謂世界。

中古以后，學(xué)術(shù)漸漸萌芽，荒誕無稽的傳說，漸漸失卻信用。然而西元1650年時，竟有一位有名的英國主教阿瑟（Bishop Ussher），曾大書特書，說世界是西元前4004年造的！

從18世紀(jì)的中葉到19世紀(jì)的初期，地質(zhì)學(xué)、生物學(xué)與其他自然科學(xué)同一步調(diào)，向前猛進(jìn)。德國出了偉爾納（Werner），英國出了哈同（Hutton），法國出了蒲豐（Buffon）、陸謨克（Lamarck）以及其他著名的學(xué)者。他們關(guān)于自然的歷史，雖各懷己見，爭論激烈，然而在學(xué)術(shù)上都有永垂不朽的貢獻(xiàn)。俟后英國的生物學(xué)家達(dá)爾文（Charles Darwin）、華勒斯（Alfred Russel Wallace）、赫胥黎（Huxley）諸氏，再將生物進(jìn)化的學(xué)說公之于世。于是一般的思想家才相信人類出現(xiàn)以前，已經(jīng)有了世界。那無人的世界，又可據(jù)生物遞變的情形，分為若干時代，每一時代大都有陸沉海涸的遺痕，然則地球歷史之長，可想而知。至此，地球年齡的問題，始得以正式成立。

就理論上說，地球的年齡，應(yīng)該是地質(zhì)學(xué)家劈頭碰到的一個大問題，然而事實(shí)不然，哈同以后，地質(zhì)學(xué)家的活動，大半限于局部的研究。他們對于一層巖石、一塊化石的考察，不厭精詳；而對過去年代的計(jì)算，都淡焉漠焉視之，一若那種的討論，非分內(nèi)之事。實(shí)則地質(zhì)學(xué)家并非拋棄了那個問題，只因材料尚未充足，不愿多說閑話。待到克爾文（Lord Kelvin）關(guān)于地球的年齡發(fā)表意見的時候，地質(zhì)學(xué)家方面始有一部分人覺得克氏所定的年齡過短，他的立論，也未免過于專斷。這位物理學(xué)家不獨(dú)不顧地質(zhì)學(xué)上的事實(shí)，反而嘲笑他們�？耸险f：“地質(zhì)學(xué)家看太陽如同薔薇看養(yǎng)花的老頭兒似的。薔薇說道，養(yǎng)我們的那一位老頭兒必定是很老的一位先生，因?yàn)樵谖覀兯N薇記憶之中，他總是那樣子。”

物理學(xué)家既是這樣地挑戰(zhàn)，自然弄得地質(zhì)學(xué)家到忍無可忍的地步，于是地質(zhì)學(xué)家方面，就有人起來同他們講道理。

所以地球年齡的問題，現(xiàn)在成了天文、物理、地質(zhì)三家公共的問題。

天文學(xué)地球年齡的說法

1749年，丹索（Dunthorne）依據(jù)比較古今日蝕時期的結(jié)果，倡言現(xiàn)今地球的旋轉(zhuǎn)，較古代為慢。其后百余年，亞當(dāng)斯（Adams）對于這件事又詳加考究，并算出每100年地球的旋轉(zhuǎn)遲22秒，但亞氏曾申明他所用的計(jì)算的根據(jù)，不是十分可靠�？档拢↘ant）在他宇宙哲學(xué)論中曾說到潮汐的摩擦力能使地球永遠(yuǎn)減其旋轉(zhuǎn)的速率，一直到湯姆孫（J.J.Thomson）的時代，他又把這個問題提起來了。湯氏用種種方法證明地球的內(nèi)部比鋼還要硬。他又從熱學(xué)上著想，假定地球原來是一團(tuán)熱汁，自從冷卻結(jié)殼以后，它的形狀未曾變更。如若我們承認(rèn)這個假定，那是由地球現(xiàn)在的形狀，不難推測當(dāng)初凝結(jié)之時它能保持平衡的旋轉(zhuǎn)速率。至若地球的扁度，可用種種方法測出。旋轉(zhuǎn)速率減少之率，也可由歷史上或用旁的方法求出。假若減少之率通古今不變，那么，從它初結(jié)殼到今天的年齡，不難求出。據(jù)湯氏這樣計(jì)算的結(jié)果，他說地球的年齡頂多不過10億年。但是他又說如若比1億年還多，地球在赤道的凸度比現(xiàn)在的凸度應(yīng)該還要大，而兩極應(yīng)較現(xiàn)在的兩極還要平。湯氏這一回計(jì)算中所用的假定可算得不少。頭一件，他說地球的中央比鋼還硬些。我們從天體力學(xué)上著想，倒是與他的意見大致不差；但從地震學(xué)方面得來的消息，不能與此一致。況且地球自結(jié)殼以后，其形狀有無變更，其旋轉(zhuǎn)究竟是怎樣地變更，我們無法確定。湯氏所用的假定，既有些可疑的地方，他所得的結(jié)果，當(dāng)然是可疑的。

達(dá)爾文佐治（Geo.Darwin）氏從地月系的運(yùn)轉(zhuǎn)與潮汐的關(guān)系上，演繹出一種極有趣的學(xué)說，大致如下所述：地球受了潮汐的影響，漸漸減少旋轉(zhuǎn)能，是我們都知道的。按力學(xué)的原則，這個地月系全體的旋轉(zhuǎn)能應(yīng)該不變，今地球的旋轉(zhuǎn)能既減少，所以月球在它的軌道上旋轉(zhuǎn)能應(yīng)該增大，那就是由月球到地球的距離非增加不可。這樣看來，愈到古代，月球離地球愈近。推其極端，應(yīng)有一個時候，月球與地球幾乎相接，那時的地球或者是一團(tuán)黏性的液質(zhì)，全體受潮汐的影響當(dāng)然更大。據(jù)達(dá)氏的意見，地球原來是液質(zhì)，當(dāng)然受太陽的影響而生潮汐。有一時這團(tuán)液質(zhì)自己擺動的時期，恰與日潮的時期相同，于是因同擺的現(xiàn)象，擺幅大為增加，一部分的液質(zhì)就凸出了很遠(yuǎn)，卒致脫離原來的那一團(tuán)液質(zhì)，成了它的衛(wèi)星，這就是月球。當(dāng)月球初脫離地球的時候，這個地月系的運(yùn)轉(zhuǎn)比現(xiàn)在快多了，那時1月與1日相等，而1日不過約與現(xiàn)在的3點(diǎn)鐘相當(dāng)。從日月分離以來，每月每日的時間都漸漸變長了。

近來辰柏林（T.C.Chamberlin）等，考究因潮汐的摩擦使地球旋轉(zhuǎn)的問題，頗為精密。他們曾證明大約每50萬年1天延長1分。這個數(shù)目與達(dá)氏所算出來的數(shù)目相差太遠(yuǎn)了。達(dá)氏主張的潮汐與地月轉(zhuǎn)運(yùn)學(xué)說，雖不完全，他所標(biāo)出來地球各期的年齡，雖不可靠，然而以他那樣的苦心孤詣，用他那樣數(shù)學(xué)的聰明才力，發(fā)揮成文，真是堂堂皇皇，在科學(xué)上永久有他的價值存在。