2014年6月26日 星期四

年輕地球論的證據

目前主流科學以放射性「同位素測年法」(radioisotope dating)測定從小行星(asteroids)墜落到地球上的隕石年齡,幾乎都是45.6億年,這成為「地球年老論」主張地球的年齡有45.6億年的主要證據,甚至是「生物演化論」的必要前提之一,反之做為「上帝創世論」的一個可能前提「地球年輕論」反成了科學界的非主流觀點,但是...「同位素測年法」有一些假設前提(岩石形成初始狀態只含放射性母元素,岩石是封閉體系,放射性半衰期自岩石形成後恆定不變)恐怕是未經審慎評估的我們目前所學到的科學教科書(所謂的主流)。有沒有可能,是許多科學家憑藉著偏見或主觀意見在進行的推論假說卻被現代人鶻侖吞棗式的接受?! 以下摘錄由美國密西根州立大學博士里程所著的《聖經的難題》(美國:基督使者協會、海外校園出版社,2013年出版,第55-62頁)所敘述的「地球年輕論」主要證據:

 「地球年輕論」的宣導者認為,地球的年齡只有 6,000 年左右。其代表著之一的《科學創造論》一書,提出了許多關於地球年輕的證據。近年來,他們開展了更多的科學研究工作, 並將其研究結果彙集在 2008 年出版一本新書《幾千年,不是幾十億年》(Thousands... Not Billions)中,主要從放射性同位素角度,質疑「地球年老論」,並相應地提出了地球年輕的證據,列舉如下:
1. 14碳廣汎地存在於煤炭和鑽石中。如前所述,14碳有放射性,半衰期僅為 5,730 年。如果經過10個半衰期,即57,300年,生物遺體中的 14 碳的含量將只有生物剛死亡時的約千分之一(0.098%)。如果經過20個半衰期(12萬年),生物遺體中的14碳的含量將減少到百萬分之一,完全不可測了。但是,在過去二十年,發表在專業雜誌中的幾十篇文章中都報導說,在 14碳本應消失的許多地層中,都測定到 14 碳的存在,其含量可高達現代大氣中的 14碳的千分之五。為此,鮑門伽德那(John Baumgardner)等科學家進一步作了研究。從美國能源部的煤炭樣品庫,他們得到了十個煤炭樣品。這些樣品都被保存在充有氬氣的低溫下,以免被氧化。這十個煤炭樣品涵蓋古生代、中生代和新生代。按照美國地質協會(the Geological Society of America)1998 年的地層年代表,這三個地層時代的年齡如下:
地層時代
 
新生代(Cenozoic)
65百萬年至今
中生代(Mesozoic)
248百萬年65百萬年
古生代(Paleozoic)
5 43百萬年248百萬年
 他們將煤炭樣品送到世界一流的測定14碳的實驗室測定其14碳的含量每個樣品取四個小樣然後取平均值測定的結果是所有十個煤炭樣品中都含有14碳而且不同地層的樣品的14碳的含量差異不大他們與現代大氣中14碳的比率在0.10%-0.46% 之間,但集中在 0.27%-0.33%,其平均值是0.247%鑽石是純碳的結晶。鑽石被認為是在地表以下150公里深處的超常高溫和高壓條件下形成的,後由噴發的熔岩帶到地表。鑽石是地球上硬度最大的自然物質。它的熔點約為 4,000℃,遠遠高於一般金屬的熔點。鑽石抗化學、抗污染的能力也很強。因此,自鑽石形成以來,它的碳應該被「鎖住」,不會與大氣有任何交流。因此,鑽石可能是瞭解地球物質中14碳含量的一個特別材料。依照已公佈的放射性同位素測年法的資料,鑽石的年齡有若干千萬年或數億年。鮑門伽德那和同事們,測定了產於南非和西非的十二顆鑽石(每顆重約0.25克拉)14碳含量。首先,把鑽石砸碎、磨細、純化,然後熔融,使之轉變為二氧化碳;這些二氧化碳被壓縮,變成石墨微粒,然後測定其14碳的含量。雖然所用的鑽石樣品是工業級而非珠寶級的,但將它們毀壞的過程,仍是「慘不忍睹」的。這個測定也是以前的文獻從未報導過的。測定的結果與上述煤炭樣品的結果相似: 十二個鑽石樣品都含有14碳,其平均值為將近為現代大氣 14 碳含量的千分之一(0.09%), 為上述煤炭樣品中14碳含量的三分之一。這些煤炭和鑽石樣品中的14 碳是從哪裏來的呢?這些樣品中的14 碳含量相近,故不太可能是它們在地層中被污染的結果,而鑽石則不易被環境污染。樣品中的14碳也可能是煤炭周圍的中子與煤炭所含的14氮或13碳發生核反應所生成的;或者,這些14碳是由殘留在煤炭中的重放射性元素(如,釷、鈾等)衰變產生的。如果是這樣,其14碳的含量應比煤炭和鑽石樣品中測定的14碳的含量低幾千、甚至一萬倍。因此,一個較合理的解釋是,這些煤炭和鑽石的年輪很年輕,所以樣品中的 14 碳尚未完全衰變。按照煤炭樣品中14碳與現代大氣中 14 碳的比率,這些煤炭形成的時間應在4-6萬年之間,遠遠短於傳統認為的幾千萬年或幾億年。此外,「地球年輕論」認為,大洪水之前,地球上生物圈繁茂,使生物從大氣獲得的14碳的含量被「稀釋」,即,生物尚存活時,其體內 14 12碳的比率較現代大氣中14 12碳的比率低。考慮這個因素,上述煤炭樣品的年齡甚至比 4 萬年更短。 1.     在古老的花崗岩石的鋯石(zircons)晶體中存留高濃度的氦氣(helium)花崗岩含有不同的礦物晶體,主要有白色的石英(quartz)、黑色的雲母(biotiteblack mica)和黃色的鋯石。鋯石的化學名稱是矽酸鋯(ZrSiO4)。化學合成的鋯石是氧化鋯(zirconia, ZrO2),是十二月生日寶石。由於鋯原子與鈾原子、釷原子的化學性質相似,在一個晶 體中,有一少部分鋯原子可能被鈾原子和釷原子所置換。因此,在鋯石晶體形成過程中,一些放射性的鈾原子和釷原子會群集其中,使微小的鋯石晶體有放射性。放射性鈾、釷衰變時,會釋放阿爾法(α)粒子;這些阿爾法粒子與鄰近的電子結合,就形成氦原子。所以,在較大的鋯石晶體中,常含有一些氦原子。氦是惰性氣體,不會與其他原子結合形成分子。因為是氣體,氦會不斷從岩石中逃逸。為了探測地熱,人們在美國的新墨西哥州鑽探,深到地下4,330公尺,該處的地溫高達 313℃。鑽探中,一些花崗岩石被採集上來。按照鉛鉛測定法,這些花崗岩的年齡約為15億年,屬於前寒武紀地層。在如此高溫下,經過這樣漫長的地質時期,人們預期,在這些花崗岩的鋯石晶體中,不再有氦氣存留。可是,經分析,從地下1,000 公尺、1,490 公尺和 2,900公尺採集到的花崗岩石樣品,它們的鋯石晶體中都存留高濃度的氦氣。為甚麼花崗岩樣品中的鋯石晶體仍含有如此多的氦氣呢? 一種假設是,鋯石周圍的黑雲母阻止了氦氣的逸散,以致把它們圈在鋯石裏。但是,分析表明,氦氣在黑雲母晶體中逃逸的 速率比在鋯石晶體裏更高;這種假設被排除了。進而,科學家 們從地下 1,490 米採集的花崗岩石樣品中,分離出一千多顆鋯石晶體,送到專業實驗室,作氦氣逃逸速率測定:鋯石晶體被加熱,從 100℃升至500℃;在不同的溫度,分別測定逃逸的氦氣量。結果表明,氦氣逃逸的速率與溫度成正比,溫度越高,氦氣逃逸的速率越快;以溫度為橫坐標、氦氣逃逸的速率為縱坐標作圖,得到一條曲線。按照這些鋯石晶體的年齡是 6,000 年和 15 億年兩種模式,科學家們計算了鋯石晶體中的氦氣在不同溫度下的逃逸速率,並作圖。結果,用鋯石有 6,000 年年齡的模式計算出來的、在不同溫度下氦氣逃逸速率所畫出的曲線,與按實際測定出的資料所畫的曲線吻合;按鋯石有15億年年齡的模式所計算出來的、在不同溫度下氦氣逃逸的速率,卻比實際測定的速率低一萬倍! 因此,胡門弗瑞斯(Russell Humphreys)等人的結論是:這些鋯 石樣品的年齡很年輕,是6,000±2,000 年,而非 15 億年。2.     岩石晶體中的放射性元素,在衰變過程中所釋放的動能粒子,會損傷周圍晶體的原子結構,形成可見的「傷痕」。這是愛爾蘭地質學家玖裏(John Joly)一個世紀前首先觀察到 的。放射性暈圈(radiohalos),是這種「傷痕」中的一種。鋯石晶體中的放射性鈾、釷原子衰變為非放射性的鉛原子的過程 中,要先後釋放出 8 個阿爾法粒子。這些粒子隨機地向四周發射,在鋯石周圍的黑雲母晶體中形成深色的球狀「傷痕」。這些阿爾法粒子的能量各不相同,所形成的「傷痕」的直徑也不同; 能量大的,形成的「傷痕」的直徑也大。因此,鈾、釷衰變在黑雲母晶體中形成的「傷痕」是像洋蔥一樣的一層套一層的同心球,故稱之為「暈圈」。這些暈圈的直徑 10-40 微米不等,在顯微鏡下可以觀察到。地質學家斯訥陵(Andrew Snelling)和同事,從前寒武 紀、古-中生代、和新生代採集了一百多個岩石樣品,製作了 5000 張切片,對暈圈進行了詳盡研究。研究表明,暈圈存在於各個年代的岩石的晶體中。帶有暈圈的晶體,如果重新受熱到 150℃,晶體中曾被損傷原子會重新排列,致使暈圈消失。地球的岩石形成後,由於火山活動、地殼板塊運動等,常常會經受高溫。但是,地球岩石中至今廣泛保留的暈圈,這暗示地球岩石的年齡不會很長。3.     對現有的放射性測年法的可靠性的質疑。主要有以下幾個方面。首先,有科學家對十幾個文獻已報導過年齡的岩石再測定發現,同一個岩石樣品以不同放射性同位素測年法測定的結果並不一致。但支援「地球年輕論」的科學家,對十幾個在文獻中已報導年齡過的岩石,作了再測定。他們發現,對同一個岩石樣品,不同放射性同位素測年法測出的結果並不一致,有的甚至相差幾億年。因此,他們懷疑,現有文獻報導的 資料是經過一定篩選的,不一定全然客觀。其次,不少研究顯示,即便測定的資料能夠畫出很標準的等時線(isochrons),不同放射性同位素測年法所測定的同一個岩石的樣品的年齡,仍可能有很大差異。地底熔岩噴發出地表的過程中,可能將地層已形成的岩石捲入熔岩中;熔岩也可侵入地層岩石,與岩石發生物質交換,岩石樣品中常發現沒有放射性母元素的「無父母」的子元素。這些學術界公認的事實,可能是等時線測年法的結果出現不一致的原因。也就是說,等時線測年法並不能準確地得知岩石形成時的初始狀況,或者不能除去岩石所受到的污染(岩石的放射性母元素和子元素, 環境有交換),其測定結果並不一定可靠。再者,放射性同位素的半衰期,不一定是恆定、不變的。前文提到,放射性暈圈在花崗岩的黑雲母晶體中是普遍存在的。要形成可見的暈圈,需要約5億個阿爾法(α)粒子的轟擊。一方面,按照238 鈾現在的衰變速率,需要一億年時間才能釋放5億個阿爾法粒子;另一方面;由於 150℃的溫度就會使暈圈消失,所以岩石不大可能有一億年的歷史。兩者結合起來,暈圈的存在,暗示238鈾的衰變速率,可能過去比現在快。斯訥陵和同事在研究放射性暈圈時,分別從芬蘭、澳大利亞和美國採集了30幾個前寒武紀的花崗岩石樣品,從澳大利亞、英國、挪威和美國採集了70幾個古-中生代的花崗岩石樣品。研究結果表明,古-中生代岩石的暈圈數目,是前寒武紀岩石的五倍。他們認為,這說明古-中生代時期,放射性鈾、釷的衰變速率應明顯高於現在。奧斯丁(Steven Austin)等人的研究顯示,用不同的放射性元素測定同一個岩石樣品的年齡得到的結果,並不一致;而且,有一個普遍的趨勢:使用衰變中釋放阿爾法粒子的同位素,測出的岩石年齡,老於衰變中釋放貝塔粒子的同位素測出的年齡;半衰期較長、或原子量較重的放射性元素測出的岩石年齡,老於半衰期較短、或原子量較輕的同位素測出的岩石年齡。他們認為,這說明,釋放阿爾法粒子、或半衰期較長的同位素在過去的衰變速率,應高於現在。在自然條件下,放射性同位素的衰變速率似乎是恆定的。但在上帝的創造週和挪亞大洪水的超自然狀態下,它們的衰變速率也許是可變的。這雖涉及神學問題,科學未必能給予確證,但並不等於就不可能。