石頭的年齡

作者:蘇緋雲博士

 

石頭的年齡怎麼算呢?當你到各大公園旅遊的時候,你可能會像我一樣,到處讀公園?的展覽牌。這些展覽告訴我們各景點的名稱和特色,也常常告訴我們某些山的年齡─常是百萬,千萬,萬萬或幾十億年。這些 “年齡” 可靠嗎?怎麼算的?

不少人說:「我知道,是用碳十四法算的。」就如有一次,我們去黃石公園玩,旅途上見到些賣化石的商店,我們停下來買化石。我們買了一些盒子上寫著「五萬萬」年的化石。我問老闆:「這五萬萬年是用什麼方法算出來的?」兩間商店的老闆都回答:「用碳十四的方法。」雖然當時我沒有當面告訴他們,但是他們的回答都是錯的。因為 “碳十四法” 不能給我們萬萬年,連百萬年也不可能,最多可以給我們九萬年;但是還沒有找到九萬歲的東西,所有被測驗的東西,包括煤碳和鑽石,都沒有九萬歲,以後會更仔細的談 “碳十四法”。

一般人以為 “碳十四法” 被用來測驗石頭的年齡,其實不是的。“石頭的年齡” 計算法之一是用其他“放射性元素” 去測驗的。一方面,碳十四是碳元素之一,顧名思義,只有含碳的東西才能測出有多少碳;另一方面,因為碳十四法只能測到萬年,不能測出更長的時間,因此對那些要求石頭億萬年老的人,並沒有什麼用。

到底石頭有多老?其實只有一個方法可以告訴我們任何東西的準確年齡,那就是歷史的方法。有目擊者看見它的出生,計算它出生之後到如今過了多少時間,才真正知道它的年齡。其他的方法都是推論的,推論之中比較可靠的是類似的歷史記載,比如說,歷史上我們見過好幾位小孩,從出生到十歲。當我們見到一位新的小孩的時候,我們可以用以前見過的孩子作參考,猜猜這新的小孩幾歲。我們自己有四位兒女,也見過其他的小孩,這給我一些參考。當我在機場見到不認識的孩子的時候,我就用頭腦裡存著的參考,猜猜那孩子的年齡。當然我猜得不一定準確,但也錯不了太多。我猜一個孩子是一歲左右,不會錯到那裡去,多數時候他真的是一歲左右。

石頭呢?如果我們沒有見到石頭出生,又從它出生計算到如今,我們就不可能有它的準確年齡。又如果我們沒有見過很多石頭出生的歷史,也不能有歷史作為參考去猜某塊石頭的年齡。因此,要知道沒有歷史記載的石頭的年齡實在不容易,也很難準確。從有歷史的石頭看 “放射性元素測算法” 帶給我們很大的疑惑,比如,知道歷史的火山岩,用 “放射性元素測算法” 得到的年齡是三十億年,其實歷史上只是二百年。為什麼有這麼大的差異呢?因為這方法事實上是有某些假設的,如果這些假設不是事實的話,算出來的結果可能就不對了。

基本上 “放射性元素測算法” 是用一塊石頭樣本,將它磨碎,計算這樣本中有多少母元素,多少子元素,再根據現在母元素變成子元素的速度去計算,看看母元素需多少年才會變成這些子之素。

讓我用個很簡單的方法來說明:比如說,我在這房間看書,你進來的時候我在看第 1000 頁。你進來之後算我看書的速度,發現我一分鐘看一頁。那麼你還沒有進來之前我已經在這房間多少分鐘?

如果你的回答是 1000 分鐘,這是一般科學家的回答(記得嗎?科學家也是人,和你我一樣,有自己的意見)。你想我在這房間是不是確定是 1000分鐘?可不可能事實上我在這裡只有一分鐘?或是一秒鐘,而你進來時我確實在看第 1000頁?

在講座上,當我問:「有沒有人不同意 1000 分鐘的結論?」一定有人表示不同意,那麼我就問:「為什麼你不同意我在這房間一定是 1000 分鐘?」一定有人說:「你從那一頁看起?」也一定有人說:「你是不是每頁都看?」或「你有沒有停下來;出去吃飯;看快或看慢?」意思是,你還沒有進來之前我從那一頁看起,你不知道,因為你沒有觀察;我看的速度快或慢?你也不知道,因為你沒有觀察。科學是需要觀察的,但你不在埸,無從觀察。還有,你還沒進來之前我有沒有把書翻到後面或翻到前面,你也不知道,因為你不在埸,不能觀察。

當我們用這簡單的方法來解釋好像高深莫及的 “放射性元素測算法” 時,你很容易就發現這算法很有問題,因為你很容易看到三個假設:

第一, 假設我從書的第一頁看起。

第二, 假設我看書的速度持恆不變,一分鐘一頁。

第三, 假設沒有其他因素把書翻來翻去。

這三個假設必需全部是事實,那 1000 分鐘的結論才有價值。只要其中一個假設不是事實或不知道是不是事實,那 1000 分鐘的結論也就沒有價值!

同樣的,在使用 “放射性元素測算法” 時,假設石頭出生時只有母元素,沒有子元素(比如:只有鉀,沒有氬)。這假設是事實嗎?我們若沒有在石頭出生時去測量它那時有多少母元素,多少子元素,我們就無從知道開始時有多少母和子元素(在我們的比喻中,不知道開始看書是從第幾頁看起)。

第二假設:假設母元素變子元素的速度是持恆的。問題是,我們研究放射性元素也只不過百年,就算在這百年中我們觀察的銳變速度(半衰期)都是一樣的,我們是否那麼大膽,肯定這速度在過去幾十億年都是一樣的?(在我們的比喻中,你進房間之後我一分鐘看一頁,你是否可以肯定你沒進來之前,我也是一分鐘看一頁?)事實上,有一些證據告訴我們這速度可能以前比現在快。

第三假設:假設沒有外來因素改變母元素或子元素的量。比如,石頭裡的鉀有沒有被洗掉或從外界流進來;石頭裡的氬氣,有沒有被外界影嚮或增加或減少。(我們的比喻中,書頁有沒有其他因素翻前翻後)。石頭在它環境中,是否可能裡面的元素受到環境的影嚮呢?

基於這些基本上的假設,我們只能說這所謂 “絕對年齡計算法” 一點也不絕對。當我們看到公園或博物館的展覽,告訴我們這些石頭有多少億年老的時候,我們必須問:這是事實或是某些人的意見?

昨天發生了一件有趣的事情:我們全家一起團聚,也是慶祝我倆結婚四十週年。之後有一天在大兒子和媳婦家,我們建議他們倆口子出去一下,我們照顧兩個孫兒;另一天在大女兒家,同樣建議給女兒和女婿。他們倆口子出去的時候,我倆和兩個孫兒玩。我丈夫見到女兒買了未種的花,又見到已預備好的泥土,就說:「我知道女兒要把花種在那?。」於是他就和孫女去種花,吃早飯的時候才知道原來那預備好的泥土已撒了種,是女兒給她女兒觀察種子怎樣長出來的實驗。孫女(四歲)說她有告訴祖父 “裡面有種子”,但祖父以為深知女兒的心意,雖然聽到,卻不加思想,不以為孫女在講有意思的話。當然,那些剛發芽的種子下落不明了,他們在談論這事時,孫女對祖父說:「你要用你的頭腦,不要浪費你的頭腦!」

童言無忌,卻是金石良言!讓我們用我們的頭腦,不要浪費我們的頭腦。慎思明辨,人家的結論是事實或只是某些人的意見?

(真理報155期,2006年8月號)

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