Trái đất của chúng ta bao nhiêu tuổi?

09:07 SA @ Thứ Hai - 30 Tháng Mười Một, 2009

Nửa thế kỷ, đó là khoảng thời gian các nhà vật lý và tự nhiên học đã bỏ ra để tranh cãi về tuổi của Trái đất, một trong những cuộc tranh cãi khoa học dài nhất trong lịch sử. Vào những năm 1860, theo các nhà vật lý, trái đất chỉ mới 50 triệu năm. Trong khi đó thì các nhà địa chất và tự nhiên học đưa ra con số hàng trăm triệu năm, dựa vào các nguyên lý “thống nhất” do nhà khoa học Anh Charles Lyell, đã đề cập trong cuốn sách “Các nguyên lý của Địa chất học”. Tác phẩm này gồm 3 tập xuất bản vào đầu những năm 1830 với cách quan sát và phân tích các lớp địa chất khác nhau, tỉ lệ trầm tích, nghiên cứu hóa thạch.

Trái đất chưa quá già. Năm 1859, Charles Darwin cho ra đời tác phẩm nổi tiếng về nguồn gốc các loài. Trước đó ông đã đọc tác phẩm của Lyell, và nhà tự nhiên học người Anh đã nhấn mạnh ảnh hưởng của học thuyết Lyell tới học thuyết của ông: Bất cứ ai đọc tác phẩm lớn của Ngài Charles Lyell về nguyên lý của địa chất được các nhà lịch sử tương lai cho là cuộc cách mạng trong khoa học tự nhiên, mà không công nhận chuỗi dài các giai đoạn đã qua có thể gấp quyển sách này lại.

Thuyết tiến hóa qua con đường chọn lọc tự nhiên của Darwin cho rằng Trái đất phải tồn tại tương đối lâu để các sinh vật có thời gian tiến hóa qua biến dị và chọn lọc tự nhiên. Dựa vào tính toán đơn giản về tốc độ xói mòn của đất, Darwin đã đưa ra con số 300 triệu năm. Nhưng những phê phán về phương pháp đã buộc ông phải điều chỉnh lại ước tính này ngay trong lần tái bản thứ hai, và loại bỏ tất cả những con số phỏng đoán trong những lần tái bản sau. Tuy nhiên, các nhà địa chất học cũng như Darwin vẫn tin rằng thời gian địa chất là rất dài.

Tuy nhiên, nhà vật lý William Thomson (1824- 1907), được biết nhiều dưới cái tên Lord Kelvin (được đặt cho thước đo nhiệt độ tuyệt đối), nghi ngờ tính chính xác của học thuyết tiến hóa của Darwin và nhất là thước đo thời gian mà Lyell đã đưa ra. Theo ông, những quy luật của nhiệt động học cho phép suy luận rằng, Trái đất cũng như Mặt trời tương đối trẻ. Vì nếu Trái đất đã tồn tại hàng trăm triệu năm, tại sao Trái đất không nguội lạnh đi hoàn toàn? Kelvin đã sử dụng các luật về phát tán nhiệt của nhà toán học Pháp Joseph Fourier vào đầu thế kỷ 19 để chỉ ra là tuổi của Trái đất (cũng như của Mặt trời) chỉ khoảng 100 triệu năm.

Các nhà địa chất học có vẻ nhụt chí trước những tính toán của Kelvin dựa trên những quy luật toán học phức tạp mà họ không nắm rõ. Hơn nữa trong bậc thang khoa học, địa chất và vật lý bao giờ cũng xếp sau toán. Cần phải nói thêm rằng các nhà địa chất vào thời điểm đó không có bất cứ một phương pháp nào cho phép họ có được một con số về thời gian cụ thể.

Mơ hồ khoa học. Hơn một nửa thế kỷ, câu hỏi về tuổi của Trái đất vẫn không có câu trả lời thuyết phục. Trong khi các nhà địa chất cho rằng Trái đất khoảng 100 triệu năm, thì Kelvin vẫn tiếp tục nghiên cứu, và năm 1897 ông đã công bố những tinh toán mới cho thấy Trái đất khoảng 20- 40 triệu năm tuổi. Các nhà địa chất học miễn cưỡng chấp nhận con số này.

Sự bất đồng về tuổi của Trái đất giữa các nhà vật lý, các nhà địa chất và tự nhiên học tồn tại cho tới đầu thế kỷ 20. Giải pháp bất ngờ được đưa ra nhờ các công trình của nhà vật lý New Zealand Emest Rutherford (1871 - 1937), được đào tạo tại Cam- bridge và từng làm việc trong phòng thí nghiệp của J. J. Thomson- người đã phát hiện ra electron. Chính nhà vật lý này đã tìm thấy lỗ hổng trong lập luận của Kelvin, và ủng hộ quan điểm của các nhà địa chất và tự nhiên học.

Từ năm 1898, Rutherford - Giáo sư vật lý của Đại học McGill, Montreal đã nghiên cứu đặc tính phóng xạ của Radi. Mùa hè năm 1903, hai nhà vật lý người Pháp là Pierre Curie và Albert Laborde đã phát hiện ra Radi sản sinh ra rất nhiều nhiệt. Rutherfurd, được sự trợ giúp của một chuyên gia về đo nhiệt độ là Howard Turner Barnes đã theo hướng nghiên cứu này và khẳng định rằng, nhiệt sinh ra khi các nguyên tử phân rã là rất lớn nếu so với kích thước nhỏ bé của chúng. Ông đã suy ra rằng các chất phóng xạ, được phân bố ở bề mặt Trái đất, đã sưởi ấm nó. Trái đất sẽ không nguội dần đi như Kelvin đã nói và có thể giữ nhiệt độ trung bình hàng triệu năm. Nhiệt lượng bên trong. Năm 190, Rutherford tới Anh để tổ chức hội thảo tại Học viện Hoàng gia London với sự hiện diện của Lord Kelvin. Trong cuộc hội thảo, ông đã chỉ ra rằng những tính toán của nhà vật lý theo quan điểm chống lại Darwin đã sai vì đã giả thiết rằng không có nguồn nhiệt bên trong Trái đất. Tuy nhiên, nguồn nhiệt này tồn tại dưới dạng Radi và các nguyên tố phóng xạ khác. Nó giúp Trái đất không bị lạnh đi đúng như theo thuyết động nhiệt học: Một vật chỉ mất đi nguồn nhiệt của mình khi không thể sản sinh ra nó từ bên trong. Trái đất có thể có nhiệt độ tương đối ổn định như các nhà địa chất đã khẳng định mặc dù không hiểu lý do của hiện tượng này.

Lord Kelvin không tin rằng Radi có thể là một nguồn nhiệt bên trong của Trái đất; đồng nghĩa với việc ông không chấp nhận quan điểm Trái đất đã hình thành từ rất lâu, với việc công nhận thuyết tiến hóa mà ông từng gạt bỏ hoàn toàn. Nhà vật lý Max Planck đã nói trong cuốn sách tự truyện của mình: Một sự thật khoa học mới không chiến thắng bằng cách thuyết phục những người đối lập, làm cho họ nhìn thấy ánh sáng mà bởi vì những người đối lập đã chết đi và một thế hệ mới sinh ra, trở nên quen thuộc với học thuyết mới. Điều này gần giống với thuyết mà Lord Kelvin bảo vệ, nhưng nó bị lãng quên hoàn toàn sau khi ông qua đời vào năm 1907.

Tính tuổi của quặng. Nếu giả thiết về nguồn nhiệt bên trong cửa Trái đất đã bị loại bỏ, chỉ còn lại duy nhất phương pháp để biết tuổi của hành tinh chúng ta là xác định tuổi của quặng. Quy luật về phân rã nguyên tử của Rutherfurd và đồng nghiệp Frederick Soddy- nhà vật lý đoạt giải Nobel, đã tạo ra đơn vị đo thời gian của quặng.

Thực vậy, Rutherford đã ghi lại vào năm 1905 trong các bài giảng về tính phóng xạ tại Đại học Yale rằng đo trọng lượng của các quặng urani bằng hai và tỉ lệ tạo thành khi phân rã urani cho phép có được ước tính chính xác về tuổi của quặng. Từ tháng 11/1905, Bertram Borden Bolt- wood, một cộng sự của ông tại Đại học Yale, đã thông báo rằng nhờ có phương pháp của Ruther- ford họ đã xác định được tuổi của nhiều quặng trong khoảng 92 tới 570 triệu năm.

Vài năm sau, Boltwood tiếp tục nghiên cứu này, trong khi đó Rutherford đã chuyển sang hướng khác và tìm thấy những tảng đá có tuổi hơn 1, 6 tỉ năm: Ngày nay, nhờ có các kỹ thuật xác định niên đại tân tiến, chúng ta đã biết rằng Trái đất hình thành khoảng 4,5 tỉ năm về trước.

Cuối cùng, các nhà vật lý đã phải công nhận các nhà địa chất và tự nhiên học có lý khi tin rằng Trái đất của chúng ta hình thành từ rất xa xưa. Điều quan trọng là họ đã góp phần tạo ra thước đo thời gian tuyệt đối, thay thế cho thước đo tương đối của các nhà địa chất. Những nguyên tử phóng xạ đã giúp tạo ra thước đo để xác định chính xác tuổi của Trái đất- điều mà vào cuối thế kỷ 19 nhiều nhà địa chất tin rằng không thể thực hiện được.

Nguồn:
Cập nhật lúc:

Nội dung liên quan

  • Chúng ta thoát thai từ đâu?

    07/01/2014"...khó mường tượng, cơ chế gì mà chỉ một mô người chết có thể tung ra một lượng thông tin to lớn về tạo dựng những mô người mới ở một cơ thể khác, tức kích thích sự tái sinh. Rồi chuyện mỗi tế bào người phức tạp đến thế nào cũng khó hình dung... Rõ ràng mọi chuyện đó xảy ra theo một chương trình hoạt động liên tục, chặt chẽ mà so với nó một cái máy tính hiện đại nhất cũng chỉ là cái đồ chơi treo trên cây thông Nôen. Các chương trình đó khu trú ở đâu? Tất nhiên không chỉ trong các gen. Theo dữ kiện vật lý mới thì các chương trình đó được ghi trong năng lượng tế vi, ở phương Đông năng lượng đó gọi là năng lượng của Chúa Trời, và cả ở trong nước cơ thể người . Vậy ai đã lập ra các chương trình tái tạo mô người diệu kỳ đó?..."
  • Cái vô hạn trong lòng bàn tay

    25/11/2009Lê Ngọc Sơn(Thực hiện)UNESCO vừa trao giải thưởng danh giá Kalinga về phổ biến khoa học cho ông Trịnh Xuân Thuận, nhà vật lý thiên văn hàng đầu thế giới đang làm việc tại Đại học Virginia (Hoa Kỳ). GS Thuận là người Việt đầu tiên được trao giải thưởng cao quý này. Ông là một nhà viết sách phổ biến khoa học nổi tiếng thế giới. Sách của ông được dịch ra 20 thứ tiếng trên toàn cầu.
  • Trái đất đang quay

    04/11/2009GalileGalile (1564 - 1642) là một nhà vật lý người Italia, ông là người đặt nền móng cho ngành vật lý cận đại. Do ông là người tích cực tuyên truyền cho học thuyết “Mặt trời là vũ trụ” của Copecnic nên ông đã bị triều tính giáo hội bức hại. Ông có hai tác phẩm lớn đó là “Cuộc đối thoại giữa hai hệ thống thế giới có liên quan đến Claudius Ptolemeus và Copecnic” và “Đối thoại về động lực học và sự vận động cục bộ”. Đây là bài diễn thuyết rất có sức thuyết phục về thuyết coi “Mặt trời là vũ trụ” của ông được thực hiện vào năm 1632.
  • Nguồn gốc của loài người theo cái nhìn của Phật giáo

    05/05/2009Trưởng lão Thích Thông LạcLuật nhân quả đã xác định mọi tiêu chuẩn của mọi loài chúng sanh, nếu chúng sanh sống và tạo những tiêu chuẩn đó thì sẽ sanh làm loài vật đó, chứ không phải tiêu chuẩn đó mà làm loài vật khác được, có nghĩa là loài động vật đó sống thiện ở cấp độ thiện đó sẽ sanh làm loài chúng sanh đó, còn ngược lại sống ác ở cấp độ ác đó thì sẽ sanh làm loại chúng sanh đó. Luật nhân quả rất công bằng và công lý nên tiêu chuẩn thiện ác của nó rõ ràng, không thể sai khác được. Với trí tuệ vô hạn của đức Phật, Ngài đã thấu suốt luật nhân quả. Do đó Ngài dạy cho chúng ta cách thức sống năm tiêu chuẩn thiện để còn tiếp tục làm thân người thiện và chỉ có thân người thiện mới đủ trí tuệ thông minh rèn luyện tu tập chấm dứt khổ đau và luân hồi.
  • Một số vấn đề về nguồn gốc loài người dưới ánh sáng của khoa học hiện đại

    08/04/2009TS. Hồ Bá ThâmKhi đọc được cuốn sách "Nguồn gốc loài người" của G.N Machusin do nhà xuất bản Mia ấn hành bằng tiếng Việt 1986, tôi thấy rằng, trong nhận thức của chúng ta về chủ đề này đang có chỗ rất lạc hậu và tác phẩm của Machusin thật sự mang lại một tri thức mới (Tất nhiên, xung quanh vấn đề nguồn gốc loài người vẫn đang có những khuynh hướng tìm kiếm, phát hiện, nhận thức còn khác nhau)...
  • Thuyết tiến hóa của Darwin: 150 năm tuổi

    20/11/2008Phương HàCách đây 150 năm, nhân loại lần đầu tiên đã được biết tới thuyết tiến hóa muôn loài của nhà nghiên cứu sinh học người Anh Charles Darwin. Từ đó đến nay, không ít người đã muốn bác bỏ học thuyết này.
  • Vật lý - Phật học - Vũ trụ

    07/09/2008Nguyễn Quang RiệuTrong những năm gần đây, phong trào Phật giáo được phổ biến tại nhiều nước trên thế giới, một phần là nhờ tinh thần cởi mở ít tính giáo điều của Phật giáo. Người phương Tây thường coi Phật giáo là một ngành triết học. Thiên văn học nghiên cứu sự tiến hóa của vũ trụ, sự sinh tử của những vì sao và nguồn gốc của sinh vật trên trái đất, thậm chí cả khả năng có sự sống trên những hành tinh khác. Do đó thiên văn học là một đối tượng hấp dẫn đối với các nhà Phật giáo, các nhà siêu hình học và triết học...
  • Không thể có lỗ đen nguy hiểm do con người tạo ra

    14/04/2008GS. TS. Nguyễn Mộng GiaoSau khi đăng bài "Sắp có lỗ đen nuốt chửng trái đất?" về nguy cơ thí nghiệm tại phòng thí nghiệm LHC ở Thụy Sĩ có thể tạo lỗ đen nuốt chửng trái đất (ngày 1-4), Tuổi Trẻ đã nhận được bài viết phản hồi của GS-TS Nguyễn Mộng Giao - Viện Nghiên cứu vật lý TP.HCM. Tuổi Trẻ xin trích đăng lại bài phản hồi...
  • Nhân loại qua các chặng đường phát triển

    06/01/2007Phạm Thanh ĐứcCuốn sách trình bày khá phong phú những vấn đề về nguồn gốc con người và nguồn gốc loài người, nguồn gốc trái đất và nguồn gốc sự sống... lý giải những bí ẩn về đến di truyền, những bí mật về tinh thần, trí tuệ và tâm linh, những vẩn đề chưa giải thích được về sức khoẻ, về sự sống và cái chết...
  • Trái đất, tổ quốc chung - tuyên ngôn cho thiên niên kỷ mới

    29/08/2006Chu Tiến Ánh (dịch)Trái đất chính là một hệ thống tự tổ chức, "một khối tổng thể sinh học 1 nhân học phức hợp, trong đó sự sống nảy sinh từ lịch sử của trái đất và nhân loại nảy sinh từ sự sống của trái đất. Mối quan hệ giữa nhân loại với tự nhiên không thể bị hình dung theo cách quy giản hay tháo rời. Nhân loại là một thực thể mang tính chất hành tinh và sinh quyển. Con người vừa là tự nhiên, vừa là siêu nhiên, bởi lẽ mặc dầu bắt rễ trong tự nhiên vật lý và sống động, nhưng lại trỗi lên khỏi cái tự nhiên ấy và tự phân biệt với tự nhiên ấy bằng văn hóa, tư tưởng, và lương tâm, ý thức"...
  • Sự sống là gì?

    11/06/2006Đặng ChuẩnTừ lâu, khoa học đã nói cách định nghĩa xem sự sống là gì, còn những người bình thường thì quen nghĩ: cái gì không chết là đang sống. Tuy nhiên, với những bước tiến nhảy vọt của khoa học hiện đại, nhất là sinh học, định nghĩa về sự sống trở nên phức tạp hơn và là thách thức lớn đối với các nhà khoa học...
  • Bức thông điệp bi thảm của cổ nhân

    12/10/2005Bức thông điệp bi thảm của cổ nhân thể hiện ở độ cao của núi thiêng Cailat (6666 mét) mang ý nghĩa toàn cầu, nó nhắc nhở ta về những quy luật của hành tinh chúng ta. Nhưng tại sao các quy luật đó lại liên can tới những con số 6666 dữ tợn? Bởi Trái đất vốn hiền hòa và hành tinh chúng ta vốn xanh tươi cơ mà!
  • xem toàn bộ

Nội dung khác