Содержание
-
СПОСОБЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОЗРАСТА ЗЕМЛИ
Выполнила: студентка I курса филологического факультета Кокотова В.О.
-
Практически любой человек, являясь жителем нашей планеты, задавался вопросом о том, какой действительно возраст Земли. На протяжении трех столетий великие умы выдвигали различные теории о начале возникновения планеты, подкрепляя их множеством экспериментов.
-
Существуют совершено противоположные методы определения возраста Земли: креационный (планета была сотворена Творцом) и эволюционный, согласно которому она была сформирована в результате длительных природных процессов, растянувшихся на миллионы, а то и миллиарды лет.
-
Знаменитое определение возраста Земли в 1654 году сделал ирландский епископ и ученый Джеймс Ашшер, воспользовавшись для этого Библией. Начав от рождения Христа и используя жизнеописания библейских персонажей, он двигался вглубь времени и пришел к выводу, что Вселенная и Земля были сотворены за 4004 лет до Рождества Христова.
-
В 1779 году француз Жорж Луи Леклерк де Бюффон подверг сомнению результаты Ашшера. Он утверждал, что найденные к тому времени окаменелости успели бы сформироваться только в том случае, если возраст Земли составляет не менее 75 000 лет. Это радикальное предположение стало первым геологическим определением возраста Земли. При этом оно весьма неплохо совпадало с оценкой Исаака Ньютона, предположившего в своих «Началах» (1687), что возраст Земли должен составлять 50 000 лет.
-
Вскоре шотландский геолог Джеймс Хаттон выдвинул новую идею. Он предположил, что древние события можно понять, изучив современные процессы, такие как накопление песка на берегу или выбросы лавы и пепла при извержении вулканов: если их интенсивность не меняется со временем, их можно использовать для изучения геологических слоев и горных пород. Свои идеи Хаттон опубликовал в 1788 году в книге «Теория Земли».
-
Шотландец Чарлз Лайель в своей книге «Основы геологии» (в трех томах, изданных в 1830-1833 годах) подчеркивал, что действующие сейчас физические законы работали и в прошлом и что геологические процессы всегда происходили так же и с той же скоростью, что и сегодня. Далее, под впечатлением работы Лайеля, Чарлз Дарвин обратил внимание на новый аспект в споре о возрасте, рассмотрев эволюцию от простейших организмов до человека. По его оценкам, геологические процессы должны были продолжаться 300 млн. лет, и этого времени — как он полагал — достаточно и для эволюции жизни. Ирландский геохимик Джон Джоли в 1899 году получил для возраста Земли примерно такой же результат — 90 млн. лет. Итак, к началу XX столетия казалось, что геологический возраст Земли составляет 100 млн. лет или немного больше.
-
Следующим способом оценки возраста Земли стало физическое определение возраста. В 1862 году Уильям Томсон, известный также как лорд Кельвин, пересмотрел оценку графа Бюффона и вычислил, сколько времени потребуется земному шару, чтобы остыть от температуры 100 °С до 15 °С.
-
Геохронологическая шкала истории Земли
-
Все эти оценки возрастов были кардинально пересмотрены после создания методов радиохронологии. После открытия в конце XIX века французским физиком Анри Беккерелем явления радиоактивности и установления законов радиоактивного распада появился еще один способ определения абсолютного возраста геологических объектов.
-
В 1897 году Джозеф Джон Томсон открыл электрон, а в 1902 году Эрнест Резерфорд и Фредерик Содди предложили теорию радиоактивного распада, легшую в основу учения об атоме и атомной энергии. Они поразили мир заявлением, что в процессе радиоактивного распада один элемент меняется на другой: уран превращается в радий, который распадается, выделяя газ радон.
-
В 1907 году американский химик Бертрам Болтвуд изучил породы, содержащие уран. Он заметил, что наряду с гелием в них содержалось большое количество свинца, и предположил, что свинец может быть конечным продуктом в цепочке распада урана. А Артур Холмс, в свою очередь, понял, что если прав Болтвуд, то возраст породы можно получить, измеряя содержание в ней свинца, а не гелия.
-
Измеряя соотношение урана и свинца в породах, Артур Холмс разработал надежный экспериментальный метод датирования, открыв дорогу к определению возраста Земли. Установка Артура Холмса для определения соотношения урана и свинца в минералах: минеральной раствор кипятят, собирают выделившийся газ радон, количество которого (в силу своей радиоактивности он приводит к ионизации воздуха) оценивается с помощью электроскопа.
-
В1938 году Альфред Нир попытался выделить все известные изотопы свинца. Он быстро обнаружил три известных изотопа радиогенного происхождения (от распадавшихся урана и тория) — 206РЬ, 207РЬ и 208РЬ. А в конце спектра заметил еще один крошечный всплеск. Тогда и был наконец идентифицирован первичный изотоп 204РЬ — недостающий элемент в уран-свинцовой головоломке.
-
В 1956 году ему удалось наконец показать, что Земля, планеты и метеориты имели общее начало. Он проанализировал содержание свинца в пяти метеоритах и выяснил, что соотношения их изотопов легли на прямую линию (изохрону), которая и дала возраст 4,55 ± 0,07 млрд лет. Клэр Паттерсон, сумел выявить исчезающе малые количества свинца в железных метеоритах. Паттерсон сообразил, что если Земля (согласно предположениям астрономов) была сформирована в то же время, что и Солнечная система, то можно использовать данные по количеству первичного свинца, выделенного из метеоритов, для определения текущего возраста Земли.
-
ХРОНОЛОГИЯ
1775 г. - Жорж-Луи Бюффон вычисляет возраст Земли, нагревая железные сферы, засекая время, за которое они остывают и экстраполируя эти результаты на размеры планеты. Получается 74 832 года. 1862 г. - Лорд Кельвин считает, что Земля возникла как расплавленный шар 20-400 млн лет назад. Затем он уточняет это значение и получает 20-40 млн лет. 1902 г. - Эрнест Резерфорд и Фредерик Содди объясняют суть радиоактивного распада. Два года спустя Резерфорд впервые датирует возраст породы с помощью радиоактивного распада. Получается 40 млн лет. 1911 г. - Артур Холмс развивает уран-свинцовый метод датирования и выясняет, что Земля старше 1,64 млрд лет. Два года спустя Содди открывает ранее неизвестные изотопы свинца, что позволяет значительно улучшить точность метода. 1946 г. - После открытия Альфредам Ниром породы возрастом 2,48 млрд лет Холмс использует его данные для разработки модели расчета возраста Земли, с помощью которой получает значение 3,015 млрд лет. 1956 г. - Клэр Паттерсон оценивает содержание свинца в пяти метеоритах, упавших на Землю, что позволяет найти современное значение для возраста Земли, Луны и метеоритов. Оно равно 4,55 ± 0,07 млрд лет.
Нет комментариев для данной презентации
Помогите другим пользователям — будьте первым, кто поделится своим мнением об этой презентации.