第十章 把鉛攆出去(3)
但是,有許多技術上的困難需要克服。霍姆斯 還 需要--至少會很高興擁有--一種能對細小樣品進行精密測量的先進儀器,而我們已經知道,他所能得到的不過是一台簡單的加法機。因此,他竟然能在1946年較有把握地宣布,地球至少已經存在30億年,很可能 還 要長。這是一項相當了不起的成就。不幸的是,他又一次遇到了巨大的障礙:他的科學界同行們非常保守,對他的成就拒不承認。許多人盡管樂意讚賞他的方法,卻認為他得出的不是地球的年齡,而隻是組成地球的材料的年齡。
就在這個時候,芝加哥大學的哈裏森·布朗發明了一種統計火成岩(即通過加熱形成的岩石,而不是通過沉積形成的岩石)裏鉛同位素的新方法。他意識到這項工作相當乏味,便把它交給了年輕的克萊爾·彼得森,作為他的論文項目。他向彼得森保證,以他的新方法來測定地球的年齡會"易如反掌"。實際上,這項工作花了幾年時間。
1948年,彼得森著手從事這個項目。與托馬斯·米奇利豐富多彩、不斷推動曆史前進的貢獻相比,彼得森測定地球年齡的工作有點兒平平庸庸的味道。有7年時間,先是在芝加哥大學,後在加州理工學院(他於1952年遷往那裏),他在無菌實驗室裏埋頭苦幹,仔細選擇古老岩石的樣品,精密測定裏麵鉛/鈾的比例。
測定地球年齡的問題在於,你需要有極其古老的岩石,內有含鉛和鈾的晶體,其古老程度幾乎與這顆行星一樣--要是岩石年輕得多,測出的年代顯然會比較年輕,從而得出錯誤的結論,而真正古老的岩石在地球上是很難找得著的。到20世紀40年代末,誰也不知道這是什麽原因。實際上,要等到太空時代,才可能有人貌似有理地說明地球上古老岩石的去向,這真是不可思議的。(答案在於板塊構造,我們當然將談到這個問題。)與此同時,彼得森隻能在材料非常有限的情況下把這一切搞清楚。最後,他突然聰明地想到,他可以利用地球之外的岩石,從而繞開缺少岩石的問題。他把注意力轉向隕石。
他提出了一個假設--一個很有遠見的假設,結果證明非常正確,即,許多隕石實際上是太陽係早期留下來的建築材料,因此多少保留著原始的內部化學結構。測定了這些四處遊蕩的岩石的年代,你也就(接近於)測定了地球的年齡。
然而,通常來說,總是說來容易做來難。隕石數量不多,隕石樣品不是很容易能采集到手。而且,布朗的測量方法過分注重細節,需要做很多改進。最大的問題是,彼得森的樣品隻要接觸空氣,就莫名其妙地不斷地受到大氣裏鉛的嚴重汙染。正是由於這個原因,他最後建立了一個消過毒的實驗室--世界上第一個無菌實驗室,至少有一份材料裏是這麽說的。
彼得森任勞任怨地幹了7年,才收集到可用於最後測試的樣品。1953年春,他把樣品送到伊利諾伊州的阿岡尼國家實驗室。他及時獲得了一台新型的質譜儀,可以用來發現和測定秘藏在古晶體裏的微量鈾和鉛。彼得森終於得出了結果。他激動萬分,直接驅車去艾奧瓦州他度過少年時代的家中,讓他的母親把他送進醫院,因為他認為自己在發心髒病。
此後不久,在威斯康星州的一次會議上,彼得森宣布地球的確切年齡為45.5億年(誤差7000萬年)--麥格雷恩讚賞地說:"這數字保持了50年。"經過200年的努力,地球終於有了個年齡。
彼得森幾乎馬上把注意力轉向大氣裏那個鉛的問題。他吃驚地發現,有關鉛對人體的影響,人們僅有的一點兒認識幾乎無一例外是錯誤的,或者是令人產生誤解的--這也不足為怪,因為40年來對鉛的影響的每項研究,全是由鉛添加劑的製造商們提供資金的。
在一項這樣的研究中,一名沒有受過化學病理學專門訓練的醫生承擔了一個五年計劃。
根據計劃,他讓誌願者們吸入或吞下越來越大量的鉛,然後對他們的大小便進行化驗。不幸的是,那位醫生似乎也不懂,鉛不會被作為廢物排泄出體外,隻會積累在骨頭和血液裏--這正是鉛很危險的原因,他既沒有檢查骨頭,也沒有化驗血液。結果,鉛被宣布對健康毫無影響。
彼得森很快確認,大氣裏有過大量的鉛--實際上現在仍有大量的鉛,因為鉛從來沒有消失--其中大約90%來自汽車的廢氣管,但他無法加以證明。他需要一種方法,把現在大氣裏鉛的濃度,與1923年四乙鉛開始商業生產之前的濃度進行比較。他突然想到,冰核可能會提供這個答案。
人們知道,在格陵蘭島這樣的地方,每年的積雪層次很分明(因為季節溫差使得冬季到夏季的顏色稍有不同)。隻要往前數一數這些層次,測量一下每一層裏鉛的含量,你就可以計算出幾百甚至幾千年裏任何時候全球大氣裏鉛的濃度。這個見解成為冰核研究的基礎。許多現代氣候學的研究工作都是建立在這個基礎上的。
彼得森發現,1923年之前,大氣裏幾乎沒有鉛;自那以後,鉛的濃度不斷危險地攀升。
現在,把鉛攆出汽油成了他一生的追求。為此,他經常批評鉛工業及其利益集團,而且往往言辭很激烈。
這證明是一場殘酷的鬥爭。四乙公司是全球一家勢力很大的公司,上頭有很多朋友。(它的董事當中有最高法院的法官劉易斯·鮑威爾和美國地理學會的吉爾伯特·格羅夫納。)彼得森突然發現研究資金要麽被收回,要麽很難獲得。美國石油研究所取消了與他簽訂的一項合同,美國公共衛生署也是,後者 還 算是個中立的政府機關呢。
但是,有許多技術上的困難需要克服。霍姆斯 還 需要--至少會很高興擁有--一種能對細小樣品進行精密測量的先進儀器,而我們已經知道,他所能得到的不過是一台簡單的加法機。因此,他竟然能在1946年較有把握地宣布,地球至少已經存在30億年,很可能 還 要長。這是一項相當了不起的成就。不幸的是,他又一次遇到了巨大的障礙:他的科學界同行們非常保守,對他的成就拒不承認。許多人盡管樂意讚賞他的方法,卻認為他得出的不是地球的年齡,而隻是組成地球的材料的年齡。
就在這個時候,芝加哥大學的哈裏森·布朗發明了一種統計火成岩(即通過加熱形成的岩石,而不是通過沉積形成的岩石)裏鉛同位素的新方法。他意識到這項工作相當乏味,便把它交給了年輕的克萊爾·彼得森,作為他的論文項目。他向彼得森保證,以他的新方法來測定地球的年齡會"易如反掌"。實際上,這項工作花了幾年時間。
1948年,彼得森著手從事這個項目。與托馬斯·米奇利豐富多彩、不斷推動曆史前進的貢獻相比,彼得森測定地球年齡的工作有點兒平平庸庸的味道。有7年時間,先是在芝加哥大學,後在加州理工學院(他於1952年遷往那裏),他在無菌實驗室裏埋頭苦幹,仔細選擇古老岩石的樣品,精密測定裏麵鉛/鈾的比例。
測定地球年齡的問題在於,你需要有極其古老的岩石,內有含鉛和鈾的晶體,其古老程度幾乎與這顆行星一樣--要是岩石年輕得多,測出的年代顯然會比較年輕,從而得出錯誤的結論,而真正古老的岩石在地球上是很難找得著的。到20世紀40年代末,誰也不知道這是什麽原因。實際上,要等到太空時代,才可能有人貌似有理地說明地球上古老岩石的去向,這真是不可思議的。(答案在於板塊構造,我們當然將談到這個問題。)與此同時,彼得森隻能在材料非常有限的情況下把這一切搞清楚。最後,他突然聰明地想到,他可以利用地球之外的岩石,從而繞開缺少岩石的問題。他把注意力轉向隕石。
他提出了一個假設--一個很有遠見的假設,結果證明非常正確,即,許多隕石實際上是太陽係早期留下來的建築材料,因此多少保留著原始的內部化學結構。測定了這些四處遊蕩的岩石的年代,你也就(接近於)測定了地球的年齡。
然而,通常來說,總是說來容易做來難。隕石數量不多,隕石樣品不是很容易能采集到手。而且,布朗的測量方法過分注重細節,需要做很多改進。最大的問題是,彼得森的樣品隻要接觸空氣,就莫名其妙地不斷地受到大氣裏鉛的嚴重汙染。正是由於這個原因,他最後建立了一個消過毒的實驗室--世界上第一個無菌實驗室,至少有一份材料裏是這麽說的。
彼得森任勞任怨地幹了7年,才收集到可用於最後測試的樣品。1953年春,他把樣品送到伊利諾伊州的阿岡尼國家實驗室。他及時獲得了一台新型的質譜儀,可以用來發現和測定秘藏在古晶體裏的微量鈾和鉛。彼得森終於得出了結果。他激動萬分,直接驅車去艾奧瓦州他度過少年時代的家中,讓他的母親把他送進醫院,因為他認為自己在發心髒病。
此後不久,在威斯康星州的一次會議上,彼得森宣布地球的確切年齡為45.5億年(誤差7000萬年)--麥格雷恩讚賞地說:"這數字保持了50年。"經過200年的努力,地球終於有了個年齡。
彼得森幾乎馬上把注意力轉向大氣裏那個鉛的問題。他吃驚地發現,有關鉛對人體的影響,人們僅有的一點兒認識幾乎無一例外是錯誤的,或者是令人產生誤解的--這也不足為怪,因為40年來對鉛的影響的每項研究,全是由鉛添加劑的製造商們提供資金的。
在一項這樣的研究中,一名沒有受過化學病理學專門訓練的醫生承擔了一個五年計劃。
根據計劃,他讓誌願者們吸入或吞下越來越大量的鉛,然後對他們的大小便進行化驗。不幸的是,那位醫生似乎也不懂,鉛不會被作為廢物排泄出體外,隻會積累在骨頭和血液裏--這正是鉛很危險的原因,他既沒有檢查骨頭,也沒有化驗血液。結果,鉛被宣布對健康毫無影響。
彼得森很快確認,大氣裏有過大量的鉛--實際上現在仍有大量的鉛,因為鉛從來沒有消失--其中大約90%來自汽車的廢氣管,但他無法加以證明。他需要一種方法,把現在大氣裏鉛的濃度,與1923年四乙鉛開始商業生產之前的濃度進行比較。他突然想到,冰核可能會提供這個答案。
人們知道,在格陵蘭島這樣的地方,每年的積雪層次很分明(因為季節溫差使得冬季到夏季的顏色稍有不同)。隻要往前數一數這些層次,測量一下每一層裏鉛的含量,你就可以計算出幾百甚至幾千年裏任何時候全球大氣裏鉛的濃度。這個見解成為冰核研究的基礎。許多現代氣候學的研究工作都是建立在這個基礎上的。
彼得森發現,1923年之前,大氣裏幾乎沒有鉛;自那以後,鉛的濃度不斷危險地攀升。
現在,把鉛攆出汽油成了他一生的追求。為此,他經常批評鉛工業及其利益集團,而且往往言辭很激烈。
這證明是一場殘酷的鬥爭。四乙公司是全球一家勢力很大的公司,上頭有很多朋友。(它的董事當中有最高法院的法官劉易斯·鮑威爾和美國地理學會的吉爾伯特·格羅夫納。)彼得森突然發現研究資金要麽被收回,要麽很難獲得。美國石油研究所取消了與他簽訂的一項合同,美國公共衛生署也是,後者 還 算是個中立的政府機關呢。