计算地球年龄的人
地球的年龄是45亿年。世界上也许很少有人知道是谁发现了这个数字?
这个无名英雄的名字叫做克莱尔·卡梅伦·帕特森。他成功之前只是美国芝加哥大学一名普通的分子光谱学博士。
1945年,帕特森作为一名研究生在芝加哥大学学习。当时,还没有人知道地球的年龄究竟有多大,但当时的科学家已经知道,通过对比地球表面的铅的同位素比例和陨石中铅同位素的比例,可以推测出地球的年龄,因为陨石中的铅含量就是太阳系中最原始物质的含量。人们已经计算出了关于地球年龄的公式,但是却无法知道地球最初的铅的同位素的比例。一旦这个比例得到确定,整个方程就变得可解,地球的年龄之谜就被揭开了。
帕特森的导师哈里森·布朗研究的正是这个课题,他把在陨石之中寻找铅含量的任务交给了自己的学生。而帕特森正是质谱分析方面的高手,但他意识到这似乎是不可能完成的任务。
计算过程千辛万苦
作为探测地球年龄的第一步,帕特森首先考虑测量锆石中的铅含量。最开始锆石之中含有铀,随着年龄的增长,其中的铀会缓慢的转化成铅。如果锆石中的铅含量越多,说明年龄越长。成功测量出锆石中的铅含量后,就能采用相同的方法测量陨铁中的铅含量,铅含量越高,说明时间越久远。
当帕特森对锆石铅含量进行测量的时候发现,相同微粒的铅含量的结果数值,每次都偏差很大。也就是说,帕特森每次测量,锆石里的铅数值都不一样。帕特森绞尽脑汁,最后发现,可能是实验室或者空气里存在铅,影响了实验结果。
一个了不起的发现
帕特森的导师哈里森调任到加州理工学院时,把他也带了过去。加州理工有着优良的试验设备和环境,帕特森在加州理工制造出第一个超级洁净室。随后,帕特森的研究飞速的前进着。终于,帕特森算出了地球的年龄45亿年这个数字!
这是一个多么了不起的发现!按常理怎么也得获得个诺贝尔奖吧。但当时诺贝尔物理学奖和化学奖都没有兴趣投给新兴的交叉地质学领域,物理学奖的评委不认为他的研究属于物理,化学奖的评委也不认为属于化学。45亿年这个数字,直到十几年后才放进地质教科书中,但也只有4本提到帕特森这个名字。
铅杀手,那么近
帕特森认识到铅是生活中无处不在的污染的时候,大多数人甚至不知道它在我们身边的存在。他仔细研究了海水中深层和浅层中铅的含量,又一次发现他的原始数据无法解释了:深海中铅只有少部分,但到了浅水和水面上,铅的含量高出几百倍,经过进一步研究,帕特森发现了一个更惊人的事实:浅层海水中这些铅是近年才出现的!而且这些铅来自于铅汽油。
现在的人都知道,铅是有毒的。但是过去的人却并不知道这一点。到了20世纪中叶,随着科学的进步,人类才开始逐渐了解到铅的危害。
勇敢的真相揭露者
帕特森研究出真相后,立即着手发表学术论文,对含铅汽油做出讨伐。没想到却因此得罪了美国的整个铅工业和石油工业的巨头。
工业巨头们开始给他施压,甚至以解雇为威胁。然而这没能阻止帕特森的调查,他来到南极向下挖掘200米,找到几百万年前冰芯。通过对其气泡中空气的研究,帕特森发现,现在空气中铅含量是过去的几百倍。
帕特森不断把论文和成果投向杂志和寄给政府高官。终于,在一名州议员的帮助下,美国国会于1966年主持了关于铅的听证会。
帕特森的影响日益扩大,到了20世纪80年代,铅终于被禁止在美国消费品中使用。这位计算出地球年龄的人,同时也赢得了20世纪最伟大的公众健康权益抗争的胜利。
《大科技·百科新说》 文/芷馨