看看我们的地球

地球年龄“官司” 地球的年龄，并不是一个新颖的问题。在那上古的时代早已有人提及了。例如那加尔底亚人（Chaldeans）的天文学家，不知用了什么方法，算出世界的年龄为21.5万岁。波斯的琐罗亚斯德（Zoroaster）一派的学者说世界的存在，只限于1.2万年。中国俗传世界有12万年的寿命。这些数目当然没有什么意义。古代的学者因为不明白自然的历史，都陷于一个极大的误解，那就是他们把人类的历史，生物的历史，地球的历史，乃至宇宙的历史，当作一件事看待。意谓人类出现以前，就无所谓宇宙，无所谓世界。 中古以后，学术渐渐萌芽，荒诞无稽的传说，渐渐失却信用。然而西元1650年时，竟有一位有名的英国主教阿瑟（Bishop Ussher），曾大书特书，说世界是西元前4004年造的！ 从18世纪的中叶到19世纪的初期，地质学、生物学与其他自然科学同一步调，向前猛进。德国出了伟尔纳（Werner），英国出了哈同（Hutton），法国出了蒲丰（Buffon）、陆谟克（Lamarck）以及其他著名的学者。他们关于自然的历史，虽各怀己见，争论激烈，然而在学术上都有永垂不朽的贡献。俟后英国的生物学家达尔文（Charles Darwin）、华勒斯（Alfred Russel Wallace）、赫胥黎（Huxley）诸氏，再将生物进化的学说公之于世。于是一般的思想家才相信人类出现以前，已经有了世界。那无人的世界，又可据生物递变的情形，分为若干时代，每一时代大都有陆沉海涸的遗痕，然则地球历史之长，可想而知。至此，地球年龄的问题，始得以正式成立。 就理论上说，地球的年龄，应该是地质学家劈头碰到的一个大问题，然而事实不然，哈同以后，地质学家的活动，大半限于局部的研究。他们对于一层岩石、一块化石的考察，不厌精详；而对过去年代的计算，都淡焉漠焉视之，一若那种的讨论，非分内之事。实则地质学家并非抛弃了那个问题，只因材料尚未充足，不愿多说闲话。待到克尔文（Lord Kelvin）关于地球的年龄发表意见的时候，地质学家方面始有一部分人觉得克氏所定的年龄过短，他的立论，也未免过于专断。这位物理学家不独不顾地质学上的事实，反而嘲笑他们。克氏说：“地质学家看太阳如同蔷薇看养花的老头儿似的。蔷薇说道，养我们的那一位老头儿必定是很老的一位先生，因为在我们蔷薇记忆之中，他总是那样子。” 物理学家既是这样地挑战，自然弄得地质学家到忍无可忍的地步，于是地质学家方面，就有人起来同他们讲道理。 所以地球年龄的问题，现在成了天文、物理、地质三家公共的问题。 天文学地球年龄的说法 1749年，丹索（Dunthorne）依据比较古今日蚀时期的结果，倡言现今地球的旋转，较古代为慢。其后百余年，亚当斯（Adams）对于这件事又详加考究，并算出每100年地球的旋转迟22秒，但亚氏曾申明他所用的计算的根据，不是十分可靠。康德（Kant）在他宇宙哲学论中曾说到潮汐的摩擦力能使地球永远减其旋转的速率，一直到汤姆孙（J.J.Thomson）的时代，他又把这个问题提起来了。汤氏用种种方法证明地球的内部比钢还要硬。他又从热学上着想，假定地球原来是一团热汁，自从冷却结壳以后，它的形状未曾变更。如若我们承认这个假定，那是由地球现在的形状，不难推测当初凝结之时它能保持平衡的旋转速率。至若地球的扁度，可用种种方法测出。旋转速率减少之率，也可由历史上或用旁的方法求出。假若减少之率通古今不变，那么，从它初结壳到今天的年龄，不难求出。据汤氏这样计算的结果，他说地球的年龄顶多不过10亿年。但是他又说如若比1亿年还多，地球在赤道的凸度比现在的凸度应该还要大，而两极应较现在的两极还要平。汤氏这一回计算中所用的假定可算得不少。头一件，他说地球的中央比钢还硬些。我们从天体力学上着想，倒是与他的意见大致不差；但从地震学方面得来的消息，不能与此一致。况且地球自结壳以后，其形状有无变更，其旋转究竟是怎样地变更，我们无法确定。汤氏所用的假定，既有些可疑的地方，他所得的结果，当然是可疑的。 达尔文佐治（Geo.Darwin）氏从地月系的运转与潮汐的关系上，演绎出一种极有趣的学说，大致如下所述：地球受了潮汐的影响，渐渐减少旋转能，是我们都知道的。按力学的原则，这个地月系全体的旋转能应该不变，今地球的旋转能既减少，所以月球在它的轨道上旋转能应该增大，那就是由月球到地球的距离非增加不可。这样看来，愈到古代，月球离地球愈近。推其极端，应有一个时候，月球与地球几乎相接，那时的地球或者是一团黏性的液质，全体受潮汐的影响当然更大。据达氏的意见，地球原来是液质，当然受太阳的影响而生潮汐。有一时这团液质自己摆动的时期，恰与日潮的时期相同，于是因同摆的现象，摆幅大为增加，一部分的液质就凸出了很远，卒致脱离原来的那一团液质，成了它的卫星，这就是月球。当月球初脱离地球的时候，这个地月系的运转比现在快多了，那时1月与1日相等，而1日不过约与现在的3点钟相当。从日月分离以来，每月每日的时间都渐渐变长了。 近来辰柏林（T.C.Chamberlin）等，考究因潮汐的摩擦使地球旋转的问题，颇为精密。他们曾证明大约每50万年1天延长1分。这个数目与达氏所算出来的数目相差太远了。达氏主张的潮汐与地月转运学说，虽不完全，他所标出来地球各期的年龄，虽不可靠，然而以他那样的苦心孤诣，用他那样数学的聪明才力，发挥成文，真是堂堂皇皇，在科学上永久有他的价值存在。