Слайд 2
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.
Слайд 3
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.
Слайд 4
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.
Слайд 5
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.
Слайд 6
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».
Слайд 7
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.
Слайд 8
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.
Слайд 9
Геохронологическая шкала истории Земли
Слайд 10
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.
Слайд 11
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.
Слайд 12
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.
Слайд 13
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.
Слайд 14
В 1938 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.
Слайд 15
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.