老白有位朋友，偶得幾塊珍藏版的銀元。他請(qǐng)人拿去用碳14一測(cè)，年份確實(shí)對(duì)得上，于是他時(shí)常炫耀。

不料，有位真正的文物專家看后，說(shuō)他的銀元不對(duì)，應(yīng)該是新鑄的。朋友大驚，幾乎不可置信，畢竟在文物鑒定領(lǐng)域，碳14測(cè)年法已經(jīng)是相當(dāng)普及的手法。

專家解釋，這是收到了相同年份的普通銀元，重新回爐開(kāi)模鑄造而已。碳14法確實(shí)是鑒定文物的手段之一，卻不是鑒定的唯一手段。

碳14法是怎么來(lái)的呢？其實(shí)，碳14測(cè)年法的發(fā)明，并不是為了鑒定文物年份，而是為了測(cè)算地球的實(shí)際“球齡”。

早在1715年，英國(guó)天文學(xué)家埃德蒙·哈雷就提出，海洋可能是測(cè)算地球年齡的一個(gè)“鐘”。此哈雷，并非摩托車黨的鼻祖，而是以發(fā)現(xiàn)“哈雷彗星”而著名的那位。

哈雷認(rèn)為：海洋中的水原本是淡水，由于陸地上的鹽分經(jīng)過(guò)極漫長(zhǎng)的時(shí)間通過(guò)河流沖入海洋，使海水變成了成水。如果有人能測(cè)量出海水變成的速度，再根據(jù)海水的濃度倒推計(jì)算出海洋年齡，就可推測(cè)地球的年齡。

哈雷的這種方法，被稱之為“鹽鐘”。這一發(fā)現(xiàn)直接把科學(xué)界整的極其狂熱，經(jīng)過(guò)“鹽鐘法”測(cè)量出地球的年齡為1億歲。

科學(xué)家經(jīng)過(guò)推算，發(fā)現(xiàn)了“鹽鐘”的致命缺陷：被沖刷到海洋中的鹽并不總呆在那里不再變化，它可能被埋在沉積物中，也可能隨著海浪重返陸地。

更重要的是，“流體力學(xué)”證明了，鹽分沖入海中的速度不可能是一成不變的。因此，哈雷的“鹽鐘法”被擱置了很長(zhǎng)時(shí)間。

“鹽鐘”明顯不行，很快又出現(xiàn)了“熱鐘”。

早在1687年，牛頓同志就觀測(cè)到一種現(xiàn)象：處于熔化狀態(tài)的巖石或者金屬以可以預(yù)測(cè)的速度冷卻，冷卻速度取決于其直徑的大小。牛逼頓雖然提出了這一理論，卻并未將其用到實(shí)測(cè)上，不然的話牛逼頓，還再一次震驚世界。

到了19世紀(jì)，科學(xué)家們第一次嘗試用牛逼頓發(fā)明的“熱鐘”，測(cè)算地球年齡，當(dāng)時(shí)得出“球齡”為7.5萬(wàn)年。

1862年，英國(guó)物理學(xué)家開(kāi)爾文，提出了熱力學(xué)溫標(biāo)，確立了“絕對(duì)零度”。當(dāng)時(shí)已經(jīng)測(cè)量出地球的直徑，因此通過(guò)量地下溫泉和深層礦藏的溫度，計(jì)算地球熔巖開(kāi)始冷卻的時(shí)間，推導(dǎo)出地球的年齡，同樣不足1億年。

就在物理學(xué)家們沉浸在這一重大發(fā)現(xiàn)的喜悅中時(shí)，生物學(xué)家達(dá)爾文跳了出來(lái)，對(duì)“熱鐘”提出了異議。

眾所周知，達(dá)爾文是研究進(jìn)化論的，看過(guò)了不知多少古生物化石。他就提出：“生物進(jìn)化和物種轉(zhuǎn)化需要很長(zhǎng)的時(shí)間，1億年肯定不夠。

開(kāi)爾文

科學(xué)家們也很快發(fā)現(xiàn)，“熱鐘”存在一個(gè)明顯缺陷，地球的熱量，除了地表的太陽(yáng)光，還有內(nèi)部大量的放射性能源，使地球的總熱量不斷得到補(bǔ)充。

“熱鐘”理論雖然被推翻了，但是地球內(nèi)部放射性的發(fā)現(xiàn)卻為測(cè)定地球年齡開(kāi)辟了新的思路。

1904年，英國(guó)著名物理化學(xué)家盧瑟福（E.L.Rutherford)提出一種設(shè)想：鈾是鐳的母元毒，鐳的半衰期為1500年，提出了通過(guò)測(cè)定放射性礦物中的含氮量以及鈾是鐳在礦物中比例關(guān)系，就可以計(jì)算出礦石、地球和太陽(yáng)等天體形成年代。

在科學(xué)研究中，在一種假設(shè)未被實(shí)驗(yàn)證明之前，它只能是一種設(shè)想。盧瑟福的設(shè)想已經(jīng)走在了正確的道路上，現(xiàn)在需要的就是有人發(fā)現(xiàn)一種放射性同位素就行。

威拉德·弗蘭克·利比（Willard Frand Libby），對(duì)于這著放射性測(cè)位法表示了極大的興趣。

在化學(xué)、光學(xué)、物理突飛猛進(jìn)的1939年，利比在尋找制造“時(shí)鐘”放射性同位素線索的同時(shí)，也在積極研究宇宙射線對(duì)大氣層的效應(yīng)。

威拉德·弗蘭克·利比

這一年，他將一臺(tái)靈敏中子探測(cè)器安裝大氣球上，作了一個(gè)有趣實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)中子強(qiáng)度隨著氣球高度不同表現(xiàn)出了不同的變化。起先，中子強(qiáng)度隨著高度增加而增大，到了大約距地面15公里處，中子強(qiáng)度最大；而后隨高度繼續(xù)增加，中子強(qiáng)度反而下降了。

這一看似與研制“時(shí)鐘”無(wú)關(guān)的實(shí)驗(yàn)，卻與其中的本質(zhì)規(guī)律具有密切聯(lián)系，中子是從哪里來(lái)的？它們?cè)诖髿鈱又袝?huì)產(chǎn)生什么樣的核反應(yīng)？

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，大氣層中的中子，不是由宇宙空間射入，而是由宇宙空間射入額高能射線與空氣中的相碰的二次產(chǎn)物，他們與空氣中的氮14碰撞之后，必然會(huì)產(chǎn)生天然碳14。根據(jù)這一理論，利比就在植物、古代植物化石中都發(fā)現(xiàn)了大量寄存的碳14。在經(jīng)過(guò)大量的總結(jié)，及其觀測(cè)變化規(guī)律之后，利比開(kāi)始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)證明。

最初的實(shí)驗(yàn)看起來(lái)相當(dāng)粗糙，利比在朋友幫助下，在陰溝里收集了大量由有機(jī)物腐敗生成的甲烷氣體，然后用熱擴(kuò)散裝置進(jìn)行濃縮。

在經(jīng)過(guò)數(shù)百次的“燒樹葉”實(shí)驗(yàn)之后，證明了自然界有機(jī)物中確有碳14存在，從而為考古學(xué)時(shí)鐘的創(chuàng)制終于找到了最理想的放射性同位素也就算是碳14。

1940-1950年，利比花費(fèi)了10多年時(shí)間，不斷地進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)。他幾乎跑遍了全世界尋找各種樹木樣品進(jìn)行分析研究，發(fā)現(xiàn)樹木中貯存的碳14數(shù)量都十分接近。隨著實(shí)驗(yàn)范圍的不斷擴(kuò)大，他又發(fā)現(xiàn)碳14不但在全球范圍分布比較均勻，且在有機(jī)物所含碳素中有著一定比例關(guān)系。

1950年，在考古學(xué)家和地質(zhì)學(xué)家的支持下，利比決定對(duì)有年代記載的埃及金字塔進(jìn)行科學(xué)測(cè)定，以驗(yàn)證自己發(fā)明的準(zhǔn)確性。

科學(xué)的檢測(cè)一定能經(jīng)受住實(shí)踐的檢驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果證明：在測(cè)定了從金字塔中取出一些棺木樣品后，跟文獻(xiàn)的記載完全相符。

這個(gè)震驚世界的消息傳開(kāi)了，“碳14時(shí)鐘”指示的年代竟奇跡般地與歷史記載相符！

既然“時(shí)鐘”被發(fā)明了出來(lái)，我們終于可以回到文章開(kāi)頭所提到的問(wèn)題?！敖瘛庇质侨绾伪淮_定的。

地球是會(huì)被宇宙射線所影響的，在利比對(duì)于根據(jù)地磁資料分析，推測(cè)出一萬(wàn)年間宇宙射線強(qiáng)度，直到1950年之前基本上沒(méi)有多大變化。進(jìn)而得出了寄存于古代有機(jī)體中碳14的比例與現(xiàn)代也是相似的結(jié)論。

1950年之后，全球開(kāi)始了大量的核試驗(yàn)。核試驗(yàn)帶來(lái)的負(fù)面效果之一，就是改變了大氣中碳同位素的比例。生物死亡之后所含碳14的半衰期每隔5568±30年減少原有量的一半。也就是說(shuō)，1950年以后的同位素，干擾到了碳14測(cè)年法的精度。

由此，科學(xué)界統(tǒng)一將1950年作為“永久基準(zhǔn)點(diǎn)”，也就是以“今”為“錨點(diǎn)”，無(wú)論現(xiàn)在是那一年，專業(yè)數(shù)據(jù)都不再改動(dòng)。而威拉德·弗蘭克·利比所發(fā)明的“碳同位素年代法”作為目前已知的，幾乎是考證古物年代的唯一可靠方法，就這樣被確定下來(lái)。