科學家發現地球在膨脹,那多出來的國土面積去哪裡了?時間的擴張

世界歷史上最偉大的成就之一,就是大陸漂移學說和海底擴張學說的提出,這改變了人類對歷史時間的認知,為什麼這麼說呢?

我們先來看一個編年史:

46億年前,地球誕生;35億年前,地球上出現最早的有機生命體;25億年前,地球上誕生了能夠進行光合作用的生物體;6億年前,地球上出現多細胞動物;6500萬年前,小行星撞擊地球,恐龍滅絕。

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恐龍生活的年代,人類是如何知道的?

我們每個人的壽命不過是在短短一百年左右,即一個世紀。那麼,我們人類是怎麼知道6500萬年前、46億年前發生的事情呢?科學家是不是在胡說八道呢?今天,我們就來探討一下時間的尺度。

我們地球上的土地,其實是在不斷擴張的,既然地球在膨脹,那麼多出來的土地去哪裡了呢?

大陸漂移學說是德國地質學家魏格納在1915年提出來的,魏格納發現地球上所有的大陸都可以拼在一起,非洲西海岸和南美洲的東海岸,竟然如此的吻合。但是,在當時,大陸漂移學說並沒有堅實的科學證據作基礎,大陸漂移學說真正令人信服,要等到20世紀的60年代。

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地球上的大陸可以拼接在一起

地球上有71%的面積是海洋,人類在第二次世界大戰之前,對海底世界是不瞭解的,第二次世界大戰期間,為了探測海底潛艇的位置,聲吶技術不斷髮展。聲吶技術,可以應用於地質學領域,因此,有了高度發達的聲吶技術,人類才徹底認識了地球的岩石圈。

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一戰期間的潛水艇

20世紀的50年代至60年代,美國地質學家哈利·海斯發現了一個奇怪的現象,地球的海底正在擴張,也就是說我們的地球正在膨脹,既然地球正在膨脹,那麼多出來的土地去哪裡了呢?哈利·海斯提出了“海底擴張學說”。

地球各個大洋的中央有一帶狀分佈的中洋脊,這些呈帶狀分佈的中央脊的下方,不斷湧出的新的熔岩,受熔岩的擠壓,整個海底是不斷擴張的,比如,大西洋每年就以3釐米的速度擴張,3釐米的生長速度在短時段內看不出什麼明顯的變化,如果累積了上億年,這種變化是相當可觀的。

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地球海洋地殼的年齡,紅色部分表示海底正在擴張

大洋的地殼不斷向兩邊移動,大陸地殼就會受到擠壓而分離,所有的大陸都是漂移著的。另外,海底在擴張,表明地球正在膨脹,但是,這並沒有導致地球的土地因此而增加,在一些地方,地球的土地正在被吸入地球的內部。例如,在南美洲的西部沿海一帶,海洋地殼與大陸地殼發生碰撞,海底正在被吸入地球內部。

當海洋地殼與大陸地殼發生碰撞時,為什麼總是海洋地殼深入到地球內部呢?因為海洋地殼主要是由火山噴發所形成的玄武岩構成的,而大陸地殼主要是由花崗岩構成的,玄武岩比花崗岩重。

大陸地殼與大陸地殼發生碰撞,也會使得地球的一部分土地被吸入到地球內部,例如印度板塊與歐亞板塊發生碰撞,印度板塊就俯衝到了歐亞板塊之下,從而形成了喜馬拉雅山脈。印度板塊是地球上移動速度最快的板塊,在9000萬年前,印度板塊還在馬達加斯加島附近,現在,印度板塊每年向東北移動5釐米,印度板塊每年至少有4毫米的土地,鑽到了歐亞板塊的下面。

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海洋地形圖

地球的大洋底部,每年在擴張,海洋上有一些新的土地出現,但與此同時,每年也有一些土地鑽入到了地球內部,整個地球的岩石圈是循環之中,也就是說,我們腳下的土地,並不是固定不動的,如同洋流一樣,一直處於循化之中。地球的土地,是一個立體的土地,並不是一張平面。恐龍生活的土地,與我們腳下踩的土地是不一樣的,恐龍生活的土地早就已經鑽到地球內部了。

海底擴張,並不會導致地球上增加新的土地,也不會使得地球上的大陸沉入海底,原因就是整個地球的岩石圈是處於循環之中。

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早在1858年,人們就發現南美洲和非洲可以拼在一起

海底擴張,雖然沒有導致地球土地的增加,但是呢,卻擴張了人類的時間。人類所知道的時間,長期以來不超過1萬年。司馬遷在寫《史記》的時候,《史記》的開篇是《五帝本紀》,《五帝本紀》記載道:“黃帝者,少典之子,姓公孫,名曰軒轅。”黃帝生活的年代,距今不過五六千的時間。中國古代認知的最早的時間是:“盤古開天闢地”,盤古開天闢地並沒有具體的時間,盤古之後是三皇五帝。西方人認知的最早的時間,也差不多是距今6000年前。在17世紀之前,歐洲的學者普遍認為地球是在6000年前被上帝創造的。

當人類發現了地球岩石圈的循環之後,發現五六千年的時間是無法讓一座山脈從海底湧起的,所以,地球岩石圈的循環為人類研究地球的歷史建立了時間座標,不同的地質年代的岩層,其構成是不一樣的,並且自從生物誕生之後,古生物的化石都存在於岩石中,這些化石也在時間座標上標記了具體的年代,為人類研究生物的歷史提供了資料。

我們想要知道地球形成的時間,只需要找到地球上最古老的岩石即可,地球上最古老的能夠確定年代的岩石,來自於格陵蘭島,這些岩石形成於38億年前,這表明地球的歷史至少已經有38億年了。

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格陵蘭島

所以,我們在歷史書上看到的幾億年前,甚至是幾十億年發生的事情,並不是憑空想象的,更不是謊言,地球的岩石就像一本書,在訴說著地球與人類的歷史。

研究歷史測定年代很重要,有了文字之後,文字幫助人類確定了年代,文字可以把時間確定到年、月、日,甚至是分、秒。例如:1941年12月7日清晨,發生珍珠港事件;1918年11月11日,第一次世界大戰正式結束;公元前202年,劉邦建立漢朝。

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珍珠港事件的年代是通過歷史文獻確定的

那麼,人類文字誕生之前的歷史,如何確定年代呢?

地球岩石圈是循環的,岩石本身具有一些特徵,岩石的上面還有沉積物和古生物的化石,那麼根據岩石固有的特徵以及沉積物、古生物化石的特徵,確定地質年代的方法,就稱之為“地質年代學”。地質年代的測定,主要是通過兩種辦法,第一是:古地磁學;第二是:放射性定年法。

地球的磁場每隔一段時間會發生變化甚至是翻轉,地球平均每幾十萬年就會發生一次地磁逆轉,所謂的地磁逆轉就是地球的南北磁極發生了對調,南磁極變成了北磁極,北磁極變成了南磁極。地球磁場的變化,在岩石中留下了信息,通過古地磁法可以測定年代,但是,古地磁法測定的年代,往往誤差特別大,一般只能測定450萬年以來的地質年代。

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地球的磁場

比古地磁法更精確的測定年代的方法是放射性定年法,地球上的一些放射性元素的半衰期是非常長的,人類可以通過放射性元素的半衰期測定年代。最常見的放射性定年法就是碳十四測年法和鈾鉛測年法。

碳十四測年法是美國化學家威拉得·利比發現的,他因發現了碳十四測年法而獲得了1960年的諾貝爾化學家,碳十四測年法現在被廣泛應用於古生物學、考古學、人類學、地質學、地球物理學等領域。生物體活著時期,會不斷從外部環境攝取物質和能量,從而造成體內的碳十四與碳十二的比值達到與外部環境的碳十四與碳十二的比值一致,那麼,在生物體死亡之後,體內的碳十四會不斷衰變,造成碳十四與碳十二的比值發生一定程度的變化,通過比值的變化,人類就可以確定古生物的生存與死亡的年代。在人類學領域,人類學家同樣可以通過碳十四測年法,測定古人類的生存年代。

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旅行者唱片就是通過鈾的放射性確定年代

無論是古地磁法還是碳十四測年法,尺度都非常的大,無法確定到哪一年,真正為時間確定年、月、日的是人類的智慧,即文字。

我們人類的生活,一方面是空間的拓展,另一方面是時間的拓展,人類現在已經拓展到了地球的各個角落,並且人類的探測器還深入到了太陽系的邊緣。空間拓展的同時,也是時間的拓展,現在人類能夠確定最早的時間是130億年前。


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