如何知道地球的真实年龄?

大家应该知道,地球诞生46亿多年,而人类文明只有几千年。就连人类的起源也只有几十万年,和地球的年龄比起来也只是沧海一粟。那么只有几千年文明甚至几百年现代文明的人是怎么知道地球有46亿年寿命的呢?

1956年,科学家帕特森利用U-Pb同位素计算出地球年龄为45.49亿年,这是人类第一次测量地球年龄。后来,为了继续确认地球的最终年龄,人类不断探索,最终确认地球的最终年龄为45.86亿年,与科学家帕特森的答案非常接近。而且人类还在加拿大发现了42亿年前的阿卡斯塔片麻岩,以及一块锆石的碎片,也是44亿年前的,证实了地球的寿命确实超过了40亿年。

后来,为了再次确认地球的年龄,科学家利用钨182和铪182的衰变来计算地球的年龄。铪182的半衰期是九百万年,衰变后成为铪182。目前地球上只有少量的铪182,也正是这少量的铪182,让科学家计算出地球的真实年龄为46亿年。根据科学家的预算,地球上所有的钨衰变为铪需要60亿年,地球上还有少量的铪,这说明地球上的铪还没有完全衰变,所以地球的年龄最终得到了确认。

据研究人员估计,这颗名为2012 LZ1的小行星直径在300米至700米之间,将在不到540万公里的距离内飞过地球。

太空观测网站Slooh的负责人包·路岐(Bao Kumar)表示,这颗小行星非常巨大,但肉眼仍然看不到。天文学家可以通过网上直播观看它掠过地球的过程。

包路岐说,Slooh网站将从格林威治时间15点0分(北京时间15点8分)开始实时直播小行星飞过地球的过程,使用的是加那利群岛的一个天文台拍摄的图片。

美国国家航空航天局(美国国家航空航天局)已经建立了一个档案,记录了大约9000颗类似的近地天体,但天文学家一直在寻找新的小行星。即将飞过的小行星直径超过152米,接近地球的距离在750万公里以内。它的大小和与地球的接近程度已经达到了“潜在有害”近地天体的标准。

澳大利亚国立大学天文和天体物理研究所的天文学家迈诺特和他的同事几天前才发现了这颗巨大的小行星。保卢奇说,“偶尔会突然出现小行星,就像这样,真的挺大的。”

我们生活在全息图中?

全息投影近年来越来越受欢迎,与VR技术相结合应用于当今各个领域。最近,有人提出我们的宇宙可能是从二维全息图中投影出来的。

宇宙是一个全息图,所有的信息都存储在它的边界上。这个想法听起来很荒谬,但是发表在2017年6月《物理评论快报》上的一项研究发现,宇宙学的实验观测与“全息宇宙”的预言是一致的。

这是否意味着我们生活在二维全息图中?别担心,我们已经出来了!

几十年来,科学界的一些人一直在半开玩笑地琢磨这样一个观点:我们的宇宙是一个巨大的全息图,或者说以前是,现在不是。全息图中的物理定律只需要二维,而其中的一切都是三维呈现在我们面前的。(注:本文中的2D和3D是指空间维度。)

可以想象,这不是一个容易证明的假设。但也有物理学家发言,说他们现在掌握了一些早期宇宙的观测数据,正好符合上述全息宇宙图像,匹配程度堪比标准大爆炸模型。简单来说,全息宇宙就是全息原理在宇宙中的应用:宇宙完全可以用它的边界(视界)来描述,也就是二维全息图。

团队成员之一,加拿大安大略省滑铁卢大学的Niayesh Afshordi说:“我们提出了一个采用这种全息宇宙的方案。虽然它也是一个大爆炸模型,但它与普遍接受的依赖重力和膨胀的模型有很大不同。”

“这些模型有明确的预测。随着我们改进数据和加深理论理解,预测也可以得到检验——这些将在五年内完成。”

澄清一下,研究人员并没有说我们现在生活在全息图中。他们在谈论宇宙的早期阶段,在大爆炸后的几十万年内。那个时候,世界上的一切都是从二维的边界投射到三维的。

如果你不太了解“宇宙是全息图”的来龙去脉,可以追溯到上世纪90年代,当时物理学家李奥纳特·苏士侃普及了一个观点,即从技术上讲,我们理解的物理定律并不需要三维空间。

那么,如果宇宙实际上只是二维的,它怎么会呈现三维的姿态呢?

从1997至今,支持这一观点的论文已经超过一万篇,所以远没有我们感觉的那么可笑。

现在,阿夫肖尔迪和他的团队写道,他们研究了宇宙微波背景(大爆炸的“余辉”)的波动,发现了支持早期宇宙全息解释的有力证据。

该团队的另一名成员、英国南安普顿大学的科斯塔斯·斯肯德里斯(Kostas Skenderis)说:“想象一下,我们所看到的、感受到的、闻到的和感受到的关于时间的东西实际上来自一个平坦的二维场。”

“这个想法类似于通常的全息图。一个二维面包含了三维图像的编码,有点像信用卡的安全芯片包含了很多信息。然而,这次是整个宇宙。”

宇宙的全息起源及其演化表明了我们所看到的宇宙的过程。

虽然大爆炸的标准模型似乎合理得多,但物理学家仍然不得不考虑全息原理,因为标准模型存在一些根本性的漏洞,这些漏洞将我们对物理定律的整体理解推向了绝境。

根据大爆炸理论,在非常早期,宇宙以极快的速度膨胀,这就是所谓的暴胀。暴胀为今天宇宙各种结构的形成“播下了种子”。

尽管大多数物理学家都认同宇宙的膨胀,并提出了各种膨胀模型,但膨胀理论远非完美。事实上,当我们用现有的广义相对论和量子力学来解释大物体及其原子的行为时,我们无法做到一致。同样,这些基本的物理定律也无法解释宇宙的各种成分应该如何被包裹进那个不可思议的小东西里。

暴胀理论基于爱因斯坦的广义相对论,但在暴胀初期,宇宙只有亚原子时,量子力学的作用是不可忽视的。但问题是量子力学和广义相对论很难调和。

瑞安·F .曼德尔鲍姆在Gizmodo网站上写道:“调和两种理论的[假说]之一量子引力认为,如果放弃一个空间维度,在计算中就可以扔掉引力,事情就简单了。”

这是全息原理的基本思想。

阿夫肖尔迪告诉曼德尔鲍姆:“宇宙的全息描述是基于一个低维系统,符合我们从大爆炸理论中得到的所有结果。”

为了检验全息原理对宇宙大爆炸的发生及其后续的解释效果,研究团队构建了一个一维时间二维空间的模型。

根据真实的宇宙数据,包括从宇宙微波背景(大爆炸后数十万年的热辐射)观测到的数据,他们发现全息宇宙的预言与数据分析结果完全一致。

但有一个问题:只有当模型宇宙的宽度不超过10度时,结果才是完全一致的。

研究人员表示,现在证明早期宇宙确实是全息投影还为时过早。但是实际观测数据支持全息宇宙,这让我们没有理由排除这个方案。

那么,这是否意味着我们现在可能生活在全息图中?阿夫肖尔迪回答说,恐怕不行——他们的模型只适用于非常早期的宇宙。至于一切是如何从二维变成三维的,现在谁也说不准。

“如果你问我,我们不是生活在全息图中,但我们可能会走出它。”阿夫肖尔迪告诉Gizmodo网站,“[2017]必须是三维的。”