《时间简史》读书笔记(一)(讲述钟表的一个故事)故事钟表法,
探秘地球46亿年的光阴故事,从日历、时钟到月亮、周期,我们一起探索恐龙、生物钟、黑洞、光年、平行时空的秘密……
【爱尔兰】莉兹·埃弗斯 著
陈晓丹 安晓梅 译
《前言》
当飞机从巴西和秘鲁交界处附近的亚马孙河上空飞过时,巴西印第安人事务部拍下了一组令人惊讶的图片——一个与世隔绝的部落。在照片中,这里的人有的将皮肤涂成红色、黑色,但所有人都充满好奇地抬着头,注视着这个金属的“大鸟”从空中划过。探讨“时间的概念”存在与否,会对我们的生活造成困扰。对于时间,每个人都很主观:同样是一小时,在医生候诊室就觉得漫长无比,与好友相处却稍纵即逝。时间科技的演化:最早刻在鹰翼骨上的日历到后来的量子钟。时间如何减速,如何加速?探究恐龙和人类的远亲,利用太阳和月亮辨别时间,了解掌控我们日常生活中节奏的体内生物钟。穿过虫洞和黑洞进入未来、跨过光年、窥探平时时空。巴西亚蒙达瓦(Amondawa)部落:人类学家1986年首次发现。
这个部落的人们没有“时间”这个抽象概念。既没有形容时间的词汇,也会以月或者年来分割时间。甚至他们不会使用年龄,而是通过给每个人起不同的名字来表示不同的人生阶段和在部落中的地位。他们也不懂如何计时,没有日历、没有钟表,仅有有限的计数系统。第一章 史前大陆
地球生日快乐
宇宙诞生:
时间:1645年。
地点:英国北爱尔兰阿马郡圣公会
人物:主教詹姆斯·厄舍(James Usher)
事件:宣告宇宙诞生时间为公元前4004年10月22日傍晚6点。
依据:据说这是他研习《圣经》和世界历史多年得出的权威结论。
反驳:地质学和达尔文进化论表明,地球要比主教判定的年龄古老很多。
如今:大家普遍认为地球已经存在约45.4亿年之久,即4540000000岁。
依据:45.4亿这个数值是经由复杂数学计算和放射性定年法推算而来的,后者包括放射性碳定年法、钾氩定年法和铀铅定年法。
放射性定年法:
本质:是基于放射性衰变,利用自然发生的放射性化学成分(同位素)与其衰变产物的比率来 推算时间的。
例如:我们知道放射性化学成分铀衰变会形成铅,看一块石头的铅含量就能计算出最初有多少铀,共花费多长时间才衰变出这么多铅。
也就是说,科学家将此技术应用于非常古老的石头和矿物质的检测中,包括陨石和从月球采集的矿物样本,才得出了上述45.4亿年这个神奇的数值。
结果:从目前的看来,这个结论得到了多数人的认可。
普遍认为,太阳系的出现不会比这些物质早太久:
目前所知的最古老的地球物质:
地点:西澳大利亚
物质:锆石晶体
时间:已有44亿年历史
目前所知的最古老的陨石物质有45.67亿年历史
宇宙大爆炸:
时间:发生于135亿到137.5亿年之前
意义:最有影响力的一种学说,认为宇宙是由一个致密炽热的奇点于一次大爆炸后膨胀形成的,并且不断向太空膨胀,这表示宇宙本身也在不断膨胀中。
地质时间表
用途:地球科学家、地质学家和古生物学家用来描述有关地球历史的时间和事件。
概念:将时间与地层学联系起来,后者是研究地壳表层成层岩石的学科。
证明地球历史很悠久的成层样本:
塞浦路斯的白垩层;美国犹他州令人惊艳的科罗拉多高原;法国阿尔卑斯山正面的裸露地层;墨西哥拉巴斯附近神奇的成层岛等地。描述地质时间的地质年代单位:宙、代、纪和期
冥古宙隐生代:
是月亮和地球形成的时期。发现了已知的最古老的矿物质——锆石。始太古代:
在地球形成后5亿至6亿年之后。一种简单的单细胞生物开始出现——在微体化石中找到证据微体化石是小于4毫米的化石,通常小于1毫米,只能在光学或电子显微镜下进行研究。元古宙:
地质迹象表明地球大气开始含氧(尤其是在古元古代,约20.5亿年前)。第一个复杂单细胞生物——原生生物于18亿年前诞生。新元古代:
又过了12亿年。第一批多细胞动物(蠕虫、海绵、软体胶状生物)化石出现(约6.35亿年前)。古生代:
距今2.55亿到5.41亿年前。第一批多细胞动物进化成更复杂的鱼类生物。末期,包括北美洲、欧洲、亚洲、南美洲、非洲、南极洲和澳大利亚在内的盘古大陆形成。各种爬行动物和两栖动物开始四处漫游,基本植物群、苔藓和裸子植物已经进化,大批海洋生物也逐渐在浅礁涌现。中生代:
三叠纪、侏罗纪和白垩纪时期(距今2.52亿年到7 200万年前),恐龙、原始哺乳动物和鳄目出现,之后被子植物和多样化的昆虫也随之出现。至白垩纪末期,又出现许多新的恐龙物种(尽管存在时间并不久),现在的鳄鱼和鲨鱼类物种等也大量繁殖。原始鸟类取代了翼龙,原始有袋动物也出现了。这一时期,大气中的二氧化碳含量开始接近地球目前的水平。新生代:
人类所处的地质时代。始于6600万年前,称为“哺乳动物的时代”。早期,恐龙灭绝、哺乳动物走向多样化。4000多万年后,我们进化论意义上的祖先——第一批类人猿出现。更新世:
20万年前。第一批解剖学意义上的现代人类开始活动。全新世:
5万年前。目前我们仍处于该世。人类尝试着摆弄石器工具。简而言之,地球很古老,人类很年轻。
换个角度,试把地球想象成一个24小时制的钟表,午夜前40秒,即23:59:20,第一个人类终于出现。
恐龙怎么了?
目前普遍认为,约6550万年前,耸人听闻的“白垩纪——第三纪灭绝事件”导致大量恐龙灭绝。直到今天,该事件的根本原因仍没有定论。各种理论:小行星或流星撞击地球、长时间火山爆发严重遮挡了抵达地球的阳光等,改变了地球生态系统。为此,该事件留下了一个名为“白垩纪——古近纪界线”(K-T界线或K-pg界线)的地质特征。恐龙(不含鸟类)的化石就躺在K-T界线的下层,表明它们就是在这一事件发生时灭绝的。当然,在此界线之上也找到了少量恐龙化石,科学家的解释是化石在最初的位置遭到侵蚀,被带离了原本的地点,然后沉积在较年轻的沉积层。美国特立尼达湖、科罗拉多州国家公园以及加拿大阿尔伯塔省德兰赫勒荒地等区域或国家公园,可以看到K-T界线的裸露区域。2021年10月16日15:39:41
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