《反駁妥協》: 第十二章 駁斥古老地球的論證

作者:喬納森 • 薩爾法提

聖經作為最終的權威,指出地球不可能有數十億年的歷史。 年老地球的信念與聖經中的六日創世、第六日造人、以及亞當犯罪導致人和動物的死亡等教義相衝突。 科學不能推翻聖經;尤其是當研究過去的事情時,科學是有限的。 羅斯和他的同道借科學之名提出了許多支援悠久年代的論證,我們有必要對他們經常使用的一些論證加以回應。

本章反駁一些最常見的用以支援古老地球的地質學論證,而且要展示,這些證據與全球性洪水更吻合。 例如,有幾種經過觀察驗證的機制能夠很快地產生精細的沉積層,而沒有人實際觀察到沉積層是經過千萬年的時間才形成的。 而且緩慢的形成不能解釋沉積層中非常不穩定的魚糞化石是如何保存下來的。

悠久年代的一個主要論據是放射性定年。 本章的後半部分解釋放射性測年法的運作原理和背後的假設,並說明最近在「古老」樣品(包括鑽石)裡面發現的放射性碳如何給億萬年的信念以致命一擊。

紋層

一個經常用來反對聖經的論證涉及紋層 (varves) 。 紋層是一種精細的層狀岩石結構,每一個紋層包含兩層不同的沉積物,下層是淺色的粉或沙類物質,上層是深色的粉砂或粘土。 人們假定紋層源于每年度的季節交替,淺色層在夏天形成,而深色層是冬天的沉積物。 在有冰川融水注入的湖泊裡,現在還可以觀察到紋層的形成。 有人宣稱一些古老的岩石構造含有幾十萬的紋層,「證明」地球遠比聖經所說的古老。 1

注意,現在觀察得到的證據僅僅是岩石裡的層狀結構。 紋層又稱作「年沖積層」,這個用詞本身就包含了對它們如何形成的解釋,而它們的形成卻發生在不能被觀察到的過去。 其實並不是所有的層狀岩體都是紋層岩。 我們已經知道有的分層岩石是由於其他的週期性變化而產生的,比如波浪或潮汐,稱為潮汐積層岩。 如果層狀結構不是規律性的,就只叫做層岩。

下面我們詳述,實驗室和實地考察的科學證據表明,像創世記裡記載的大洪水這樣的劇烈事件可以很快地形成這些層狀結構。

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圖 12.1 :上圖是沙灘上快速形成的層理,有一個鏡頭蓋作為參照。 下圖顯示一些層理的細節。

實驗室類比模擬

法國沉積學家蓋伊 · 貝合透 (Guy Berthault) 在實驗室研究了沉積現象。 他的有些實驗是在科羅拉多州立大學做的。 2 他發現,當移動的水中運載著的不同大小的顆粒沉積下來時,會自動形成精細的層帶。 3令他吃驚的是層帶的厚度跟顆粒的相對大小有關,而跟水流的狀況無關。 4進化論期刊《自然》(Nature) 報導了多個層理可以快速形成這一事實,並將之作為封面文章。 5

貝合透的一個實驗是把含精細層狀結構的砂岩和矽藻土岩打碎,釋出其成分顆粒,然後讓顆粒在不同流速的水中沉積。 結果發現無論流速多大,都得到與原來岩石裡相同的積層厚度。 這表明原來的岩石是通過類似的顆粒自排序機制沉積下來,然後凝固在一起形成的。 6在實驗室裡、在空氣裡、甚至在真空裡都可以形成層狀結構。 實驗室類比證明,自動分層需要的條件只是不同大小的顆粒和某種方式的橫向流動。

在澳大利亞昆士蘭,有人把砂漿( 30 %砂和 70 %水)以每分鐘 40 萬升(等於 10 個私人游泳池)的流速排放到一個海灘上,結果只用了一個小時的時間就在一個足球場大的面積上沉積了大約一米厚的含許多精細層理的砂床(參見圖 12.1 )。 7 這可以用貝合透的沉積學觀察結果來解釋。

聖海倫火山

在最近的一些災難性事件裡也觀察到層狀岩石結構的快速形成。 例如,1980年6月12日華盛頓州的聖海倫火山爆發,在五個小時之內就形成了非常厚的含精細層狀結構的沉澱物(參圖12.2)。 8 由此可見,每一個沉積層需要一年時間才能形成的說法是不正確的。

聖海倫火山的層狀結構是由火山碎屑流形成的。 火山碎屑流是由熾熱的火山灰和氣體構成的,並以颶風的速度噴流。 有反對者爭論說,這個機制不適用於在水裡形成的沉積層。 但原理是一樣的,只要有大小不同的顆粒一起橫向流動,層狀結構就會形成。 所以用這個例子來說明沉積層的形成不需要許多年是合適的。 羅斯故意歪曲創造論者關於聖海倫火山的論證(C&T:110-112)。 我們並非宣稱它證明地球是年輕的,而是指出許多地貌特徵,例如深厚的沉積層、精細的層狀結構、以及峽谷,不需要很長時間就能形成。 再者,創造論者有觀察到的證據表明這些特徵可以很快地形成,而均變論者從來沒有觀察到 這些特徵是在億萬年裡形成的。

濁流

在地質現場,水下泥石流或濁流可以把細粘土和淤泥帶到湖底。 待流動停止之後,在沉積的淤泥或砂土上方還有一大片混水,其中的粘土顆粒像雲霧一般懸浮。 在平靜的湖水裡,粘土顆粒可能經過多年才沉澱下去,但在濁流中,它們需要沉澱的距離小很多,所以可以很快地沉澱。 這就形成類似于紋層的雙層結構。 濁流產生的淡色和深色沉積層的厚度相等。 就是說,這一機制可以很快地產生一對「紋層」。 這樣的例子不少,顯示大量類似「紋層」的多層結構可以在現場很快形成。 9這一機制與貝合透的機制有別。

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圖 12.2 : 1980 年 6 月 12 日,華盛頓州聖海倫火山口噴出的熱灰和熱氣流以颶風般的速度奔湧,在幾小時內形成了細緻的層狀結構。 在懸崖中間曝露出來的沉積層的厚度遠大於圖中人的高度。 它夾在1980年5月18日火山爆發的殘留物和 1982年3月19日爆發的泥石流之間。

綠河構造

年老地球論者常常借綠河層狀結構大做文章。 10但是這些紋層根本不可能是年沖積層,因為在這些沉積物裡可以找到保存得很好的魚類和鳥類化石。 實在很難想像這些死去的動物可以躺在湖底幾十年,慢慢地被沉積的泥沙覆蓋。 這些化石的存在提示災難性的掩埋。

常常有人宣稱魚類和鳥類在湖底完好保存是因為湖水鹼性很高,有利於屍體的保存。 然而堿水會分解有機物,這就是為什麼洗碗機會用堿做清潔劑! 另外,芝加哥自然歷史博物館的科學家們已經證明,即使是在缺氧的環境裡,放入沼澤底部的死魚也很快就腐爛了。 在這些實驗裡,為了防止食腐動物的撕咬,魚是放在鐵絲籠子裡的,然而僅僅六天半之後,所有的肉都已經腐爛了,連骨頭也分離開了。 11綠河結構中許多魚類化石展示了極度的肌肉痙攣現象,可以看到腹內糞便被擠出,形成糞化石。 用現代魚類的糞便做的實驗表明,若要形成糞化石,在化石記錄中保存下來,糞便必須要在24小時之內被掩埋。 12這是一個強有力的證據,證明綠河結構中的紋層是由於突發性災難而形成的,因為如果每一個沉積層需要半年才形成, 這些糞便就不可能變成化石。

把紋層解釋為年沖積層的另一個問題是綠河構造裡各處紋層的數量不一致。 如果它們真是年沖積層的話,沉積層的數量應該到處都一樣。 在兩個火山灰「邊界層」(每一個火山灰層應該是由一次火山爆發事件形成的,所以代表一個時間點)之間的葉岩,其紋層數目在1,160和1,568之間變動。 這意味著這兩次事件之間記錄下來的「年數」從盆地的中心到邊緣增加了35%! 13

「 蒸發岩 」

在德克薩斯州的一些巨型碳酸鈣和硫酸鈣礦床裡存在的紋理也被當作年老地球的證據。 14對於這些礦床的起源,一種解釋認為它們是由太陽蒸發海水而形成的,「 蒸發沉積層 」 也由此得名。 考慮到這些礦床的厚度,要蒸發掉如此大量的海水自然是需要很長一段時間的。 不過,這些礦床的化學純度非常之高,表明它們並沒有在乾燥多塵的氣候環境裡暴露數千年。 一個更科學的解釋是,它們是在海底火山活動中由於冷熱海水之間的相互作用而快速形成的,就是說,它們是熱液沉澱物。 15

太多化石?

懷疑聖經者的另一個宣稱,是 「 化石太多了 」 。 16 他們說如果所有這些石化的動物都可以復活的話,它們可以覆蓋整個地球到 0.5米的厚度。 所以這些化石不可能是活在同一時代的動物被大洪水掩埋後形成的。 17這和所有對聖經的批判一樣,一旦被仔細檢驗,就不成立了。 化石的數量是根據一個非正常的情況來估計的,就是南非的卡魯構造。 在這個構造裡,大量化石形成了一個「化石墓場」,即在一個有限的「沉積盆地」裡,動物屍體大量累積。 18把這樣一個不正常的種群密度應用到整個地球實在不合適。

這個計算所使用的關於現代動物種群密度的資訊也有錯,而且沒有考慮到大洪水之前的自然環境可能不同。 儘管懷疑聖經的人宣稱,化石中爬行類的種群密度高得無法共存,但事實上,它們卻是現在在地球上確實存在的。 伍莫佩(John Woodmorappe)算出,如果把卡魯構造裡所謂的8000億脊椎動物均勻地分佈在赤道以南的非洲大陸上(1千萬平方公里),其種群密度將是每公頃800 只。 而對現代動物棲息地的研究已經表明,鬣蜥類的生存密度可高達每公頃889只,美洲樹棲蜥蜴可達110,000,滿洲島蝮蛇可達10,000,科羅拉多響尾蛇可達 1,235。 19

生物沉積物

遺憾的是,羅斯也撿起了一些陳舊的論點,斷言地球上的生物沉積物不可能來自大洪水( GQ:156 - 159 , 208 )。

太多煤?

跟懷疑聖經者一樣,羅斯也宣稱地殼裡的煤太多,不可能是大洪水產生的( GQ:156 - 158) 。 更差勁的是,他還引用了《創造期刊》(Journal of Creation)上一篇論文裡的計算做為「證據」。 這篇論文的標題為「對年輕的地球而言煤太多了? 20而這篇論文的目的就是要解決這個問題,提出證據表明大量的煤是由浮在海面上的、 由樹棲石鬆組成的生態系統被洪水災難性地掩埋而形成的。

在這些積層裡可以找到石鬆根化石,還可以見到與之連接的次生根。 在活體植物中,次生根的排列如圖12.3所示,好像從一根中心軸伸出來的輻條。 這樣的根只能長在水裡,而不可能長在土裡。 21

在 GQ 的第一版裡,羅斯引用這篇論文時省略了標題裡的問號,給讀者一個完全與論文的本意相反的印象。

在 GQ 的第二版, 227 頁,羅斯至少修正了論文的標題,加上了問號,承認作者是要努力解決這個問題。 但是羅斯宣稱:

在宣稱解決了煤太多這個問題(借助于高不可及的太陽能轉化成煤的效率)的同時,作者承認當所有的化石燃料(煤、石油、天然氣、泥炭和乾酪根)都考慮進去時,這個問題無解。 當然,如果再加上剩下的生物沉積物,如表層土壤、石灰石、大理石、珊瑚礁等等,他們的問題就加劇了。

首先,羅斯完全沒有領會這篇論文的重點,就是漂浮海面的生態系統是額外的碳來源,而不是什麼 「 高不可及的轉化效率 」 (這根本不在原文裡,而是羅斯給加上的)。 其次,「這個問題無解」也不是作者的本意,這與作者說的解決方案還未完善相去甚遠。 第三,最後一部分僅僅是「甩大象」,即我們前面提過的一種辯論手段而已。

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圖 12.3 石鬆中央根和次生根的結構模型 . 這樣的形態只見于漂浮的植物,而不見於陸生植物。 主根和次生根都是空心的。

值得一提的是,很久以前伍莫佩就已經指出,在洪水開始時還活著的植物並不是最終轉化成為煤的碳材料的唯一來源。 在創世和洪水之間有1600年的時間,可以形成大量的泥炭。 泥炭被洪水掩埋之後很容易轉化成煤。 22事實證明,與批評家們想像的相反,大洪水前的植物產能完全足以解釋儲存在地殼裡的有機碳。

甚至現在,美國中西部的農場通常每年每公頃收穫 10 噸玉米,這相當於每年 1 kg/m2 。 如果我們假設大洪水之前有1500年維持這樣的產量,就有1500kg/m2,相當於1米厚的煤層。 如果我們乘以地球的表面積5 x 1014 m2,就得到7.5 x 1017 kg 或 750 萬億噸的碳氫化合物。 這很容易超過地質記錄裡所有煤、石油、油葉岩和含化石的石灰岩所代表的全部生物物質的總量。

乾酪根

乾酪根是在葉岩和其他沉積岩裡面的化石材料,加熱之後會形成石油。 羅斯把它當成是地球年老的標誌,但是羅斯又一次誤導了讀者。 他堅持認為,基於其中碳同位素的特徵,乾酪根的來源是有機的(GQ:158)。 不過,他所引用的研究工作的原作者後來承認他們的計算有錯。 23儘管他們仍然偏向于認為輕碳同位素的來源是有機的,但他們承認新的計算結果並不排除其來源是無機的。 例如,如果變形時的溫度足夠高,而且變形發生于不尋常的強氧化環境裡,輕碳同位素可以無機產生。 事實上,那勞卡(Naraoka)等人證明,輕碳同位素在沉積層裡的分佈趨勢符合雙組分混合模型。 24 這意味著羅斯所引用的輕碳同位素的來源是無機的,而不是來自生物。

石化森林

黃石公園的石化森林常常被用來反對聖經的年代表。 25以前的解釋是原有森林在原地被掩埋之後石化,新的森林長起來,然後又被掩埋石化,這樣連續重複了50 次之多。 這樣的解釋自然需要幾十萬年的時間,與聖經的時間尺度相衝突。 但是這些樹幹和樹樁都是在接地的地方被折斷,沒有根系,上述理論無法解釋這一事實。 再者,麥克· 阿克特 (Michael Arct) 博士分析了不同層次(總跨度達 7 米)裡的 14 棵樹的橫截面,發現這些樹都有共同的年輪特徵,其中 10 棵顯然是同時死亡的,另外 4 棵的死亡時間比這 10 棵分別早 7 、 4 、 3 和 2 年。 這一證據支援同源生長理論,即各層樹木都是被泥石流從同一個森林裡轉運來的。 26

與其說這裡曾經長出 50 代森林,不如說這些樹是被火山爆發導致的災難性泥石流從其他地方拔起,並運載到現在的位置上迭起來的,這與地質證據更符合。 1980年聖海倫火山爆發時的情況正是這樣。 27

諾亞的泥浴?

有些對聖經的質疑非常匪夷所思。 比如有人認為世界上有太多的沉積岩,不可能在一年的大洪水中形成。 他們宣稱否則方舟必定是浮在「泥湯」的海洋上,沒有任何魚類能夠存活下來。 28這種論點根本沒有考慮到水實際上是如何運載沉積物的。 他們天真地假定所有的沉積物在大洪水的一年時間裡都是均勻地調合在水裡,就像污泥攪拌在「魚塘」裡一樣。 沉降並不是這樣發生的。 流動的水把沉積物載入一個「盆地」,沉降之後,這些沉積物就從系統裡分離出來了。 29然後這些水再流到大陸上其他的地方,卷起更多的沉積物。 水流的驅動力可以來自大洪水中地殼的運動。

支援古老地球說的其他論證

  • 一些現代珊瑚礁非常深厚,一定需要億萬年的時間才能長成。 30【實際上,所謂的「珊瑚礁」 原來是深厚的碳酸鹽平臺,最可能是在大洪水期間沉積的, 31珊瑚礁只是表面上很薄的一層】
  • 地層裡可以找到珊瑚礁的化石,而形成這些珊瑚礁所需要的時間一定超過一年,所以這些岩層不可能是大洪水造成的。 【在所有調查過的實例裡,所謂的「珊瑚礁」並不是珊瑚礁。 它不是在原地由珊瑚生長形成的,而是被水從別的地方帶來的。 32
  • 白堊沉積層需要億萬年的時間累積。 33【白堊的累積不是勻速的,而是階段性的。 在災難性的大洪水條件下,海藻的爆發性生長可以在短時間內形成白堊礦床。 34
  • 花崗岩需要億萬年的時間才能冷凝。 35【當有流動的冷卻水時就不需要這樣久。 36再者,花崗岩裡的大晶體並不一定需要緩慢的冷卻才能形成。 當成核率低而生長率高的時候,大個的晶體就可以形成。 這種情況在物理化學條件變化很快的時候會發生。 37
  • 變質岩需要億萬年的時間形成。 38【在水很多時,變質反應速度會很快。 在大洪水中水當然很多,事實上,這對相信緩慢漸變、地球年老的地質學家是個問題。 39
  • 覆蓋變質岩的幾公里厚的沉積岩層需要億萬年時間的才能侵蝕掉。 40【只有按現在觀察到的侵蝕速度才需要長時間。 在大洪水中大量快速流動的水侵蝕幾公里厚的沉積層完全沒有問題。 41

放射性定年法

證明年代久遠最受青睞的方法可能是放射線定年法。 羅斯甚至在他的時事通訊裡和他的網站上發表了一篇長篇論文42為這個方法辯護,而且宣稱這是「 建立信心 」 的。 但是事實上,這篇論文僅僅是重述了放射線定年法的基本原理。 他描述詳盡,給人印象深刻。 不過,對這種方法在實際操作中的問題他隻字不提,也不給出任何誤差的實例或誤差來源。 雖然自稱是「基督徒的看法」,它卻與無神論者的看法相差無幾,而且引用了許多公然反對創造論的無神論者的資料。

放射性定年法的工作原理

每種化學元素通常都有幾種品質不同的形態,叫做同位素。 有的同位素,比如碳14、鉀40及所有的鈾同位素,會放射衰變成為另外一種 「子」同位素。 通過測量放射性同位素及其子同位素的數量,世俗地質學家宣稱他們可以確定某一事件發生的時間,比如岩石從原初的熔漿狀態冷凝結晶的時間。

半衰期、衰變常數和定年法

放射性衰變進行的時間 t 可以通過 N/N0 = e - λτ 獲得,其中 N 是現在測量到的原子數量; N 0 是初始原子數量; λ 是衰變常數,它與半衰期 t ½ 的關係是 λ = ln2/t ½

半衰期是一種同位素衰減一半所需要的時間。 兩個半衰期之後,就只剩下四分之一;三個半衰期之後,只剩下八分之一;十個半衰期之後,只剩下不到千分之一。 原子可以通過以下的方式衰變:

  • 阿爾法衰變,主要是由重同位素的原子核釋放一個氦原子核(兩個質子和兩個中子)。
  • 貝塔衰變,當原子核裡有太多中子時,其中一個中子變成質子,釋放出一個電子和反中微子。
  • 正電子放射,當原子核裡有太多質子時,其中一個質子變成中子,釋放出一個正電子和中微子。
  • 電子捕獲,原子核捕獲原子內的一個電子,把它的一個質子轉變成中子,釋放出一個中微子。

放射性定年法包括以下數種:

  • 14C (碳 14 )貝塔衰變成 14N (氮 14 ),測量的是 14C/12 C 的比例,半衰期為 5700 年。 這通常被用來給含有生物物質的物體定年,因為它們含碳,而且有清楚定義的起始點(生物死亡)。
  • 40K-40Ar (鉀 40- 氬 40 ), 11% 的鹼金屬鉀 40 通過電子捕獲衰變成惰性氣體氬,半衰期為 12.5 億年,其餘的鉀 40 經貝塔衰變成為鈣。 鉀-氬法是給岩石定年最流行的方法,因為岩石裡有豐富的鉀元素,而且氬氣很容易從熔漿裡散發,可以假定初始量為零。
  • 238U/206Pb (鈾 238/ 鉛 206 )、 235U/207Pb (鈾 235/ 鉛 207 )和 232Th/208Pb (釷 232/ 鉛 208 ), 鈾和釷的特定同位素通過一系列的阿爾法和貝塔衰變蛻化成鉛的特定同位素,半衰期分別為44.7、7.04和141億年。
  • 207Pb-206Pb (鉛 207- 鉛 206 ), 這兩種鉛同位素的比例隨著時間而改變,207Pb的生成比較快,因為它是由衰變快的235U 產生的。
  • 87Rb-87Sr (銣 87- 鍶 87 ),鹼金屬銣經過貝塔衰變轉化成鹼土金屬鍶,半衰期為 488 億年。
  • 147Sm-143Nd (釤 147- 釹 143 )牽涉到鑭系的兩種稀土元素。 釤同位素經過阿爾法衰變轉化成釹同位素,半衰期為1060億年,這是常用的定年法裡半衰期最長的同位素。

不過,實際的科學資料是同位素比例,定出的悠久年代是對資料的一種解釋。 根據不同的假設,還可以有其它的解釋。 我們可以用一個沙漏來比擬含有放射性同位素的岩石。 沙漏上部的沙代表母同位素,下部的沙代表子同位素,沙流代表放射性衰變。

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圖 12.4 :用沙漏代表放射性測年法。 人們假定我們知道最初材料中母元素與子項目的含量,衰變速率恒定,而且沒有母元素或子項目的添加或流失。

沙漏被顛倒之後,沙從上部容器流到下部容器的速率是可以測量的。 如果我們觀察一個正在運作的沙漏,我們可以根據它上下兩個容器裡沙的體積和沙流的速率判定它是什麼時候被顛倒的。 但我們真有把握嗎? 除非從沙漏被顛倒時就開始觀察,否則我們需要三個假設,而永遠無法確知這些假設是否真的成立:

  1. 我們知道開始的時候兩個容器裡的沙量。 通常當我們顛倒沙漏之前,沙漏上面的容器是空的。 但如果不是,顛倒之後下面的容器裡累積的沙到達某個數量所需的時間就會短一些。 同樣,放射性定年法必須假定母同位素和子同位素的初始數量。
  2. 沙的流速一直保持恒定。 比如,如果沙被打濕了,沙的流速就減慢了。 假如過去的流速比較快,沙累積到某個數量所需的時間就比流速一直不變的情況要短。 放射性定年法必須假定衰變率是恒定的。
  3. 系統一直是封閉的。 換言之,沒有從兩個容器裡添沙或減沙。 假若在你不知情的情況下,有沙被加進了上面的容器裡,或有沙從下面的容器裡取走了,你通過測量兩個容器裡的沙量,計算沙漏顛倒之後過了多少時間,結果就會比實際的時間短。 反過來,假若有沙被加進下面的容器或從上面的容器取走,算出的時間就會比實際時間長。 放射性定年法必須假定沒有母元素或子項目被加進系統裡或從系統裡轉移出去。 43

下面我們一一分析這三個假設。

假設一:初始條件

這是可以存疑的。 斯奈林(Andrew Snelling)博士指出,火成岩的成分常常是由熔漿出自地幔的哪個部位決定的,而不是由凝固成岩石以後的放射性衰變所決定的。 事實上,同位素的比例常常被用來識別火成岩的出處。 44

對碳 14 而言,有幾個因素會降低它與穩定同位素碳 12 的初始比例,使得碳 14 定年法的結果偏高:

  • 大洪水前生物圈所含的碳 12 更多(更高的生物量,更高的大氣一氧化碳含量),而大洪水掩埋了大量的碳 12 ,使得大洪水之後的碳 14/ 碳 12 比例升高。
  • 更強的地磁場有效地遮罩了宇宙射線,降低了碳 14 的產量(參第十一章, 「 地球磁場的來源 」 )。
  • 碳 14 從創世開始積累,到大洪水時只累積了 1600 年的時間,根本沒有達到平衡狀態。
  • 火山釋放出的二氧化碳不含碳 14 ,可以被植物吸收。 45

等時線

這項技術被以為不需要對母同位素和子同位素的初始含量做任何假設。 但我們發現這根本做不到。 每個等時線年齡都是出自對一群樣本的測量,而每一個樣本的初始參數都還是需要假設。 這裡的假設是,所有樣本裡的母同位素和子同位素的初始比例都一樣,而且所有的樣本都是在同一時間形成的。

所謂的 「 全岩 」 等時線測量,假定不同的岩石樣本是出自同一個地質單元,並且同時形成,這群樣本被稱為是同源聯生的。 但是當實地考察證據明確顯示樣本是同源聯生的時候,不同岩石樣本的組成非常相似,以至於它們的資料聚集在一個點上,而不能形成一條線。 當岩石樣本的組成差異足夠大,可以形成很好的等時線時,這些樣本是否確實是同源聯生又成了可爭議的。 另一種定年法是礦物等時線法,依靠的是對同一塊岩石裡的不同礦物所做的分析。

等時線定年法還會測量子項目的另一種同位素來作為對比。 這裡假定岩石形成時子項目的兩種同位素的比例在整個岩石裡是一致的(換言之,假定整個岩漿是均勻調和的)。 例如,銣鍶定年法是測量87Rb 和它的子項目87Sr 的比例。 在做等時線時,也會測量86Sr同位素。 雖然初始87Rb/87Sr 的比例可以在很大範圍內變化,但是初始87Sr/86Sr 的比例在岩石的所有部分都卻被假定為一樣的。 等時線的縱座標是87Sr/86Sr ,橫座標是87Rb/86Sr ,把所得直線的斜率m套入以下方程式,就可以算出岩石的年齡t: t=(1/λ*ln ( m + 1 )。 46但是即使這種方法也還是避免不了對岩石過去同位素組成的假設,而且它還有一些其他的問題。 地質學家奧斯丁(Steve Austin)博士發現有的時候礦物等時線法的結果比全岩等時線法要「老」。 47地質學家安德魯· 斯奈林曾經為澳洲北領地庫恩嘎拉的鈾礦 「 定年 」 。 他發現即使從完全風化的土壤樣本裡也可以得到看起來成立的「等時線」,給出的「年齡」可以高達14.45 億年。 48

吳它思 (Tas Walker) 博士分析了澳大利亞南昆士蘭薩默塞特大壩複式火成岩裡的同位素比例,包括 Sm/Nd 和 Rb/Sr 定年法中用到的同位素。 他用子同位素之間的比例(143Nd/144Nd和87Sr/86Sr )作縱座標,用母子同位素比例( 147Sm/144Nd 和 87Rb/86Sr )作橫座標,得到等時線 「 年齡 」 。 但是他發現子項目的各種同位素的比例跟其它與衰變完全無關的同位素有更強的相關性! 換言之,143Nd/144Nd 的比例與K、Be和Co 濃度的相關性遠大於與147Sm 放射性衰變的相關性。 而87Sr/86Sr 受K/Ca、Nb/Co、Nb/Ca 、Nb/Sr和Y/Sr的影響遠超過受87Rb 放射性衰變的影響。 49

這個結果顯示,子項目的各種同位素之間的比例並非主要由放射性衰變決定。 顯然有一些其它的機制影響著子同位素的比例,而且這些機制也影響其他元素的分佈。 這樣的「假等時線」相當常見,以致人們創造出一大堆的名稱來描述之,比如表觀等時線、地幔等時線、偽等時線、二級等時線、承繼等時線、爆發等時線、混合線和混合等時線。 鄭氏寫道:

... 常規 Rb-Sr 【銣-鍶】等時線法的一些基本假設必須修改,即使在繪製 87Sr/86Sr 與 87Rb/86Sr 的關係時,實驗結果得到良好的擬合,所觀察到的等時線也並不一定給出地質系統的有效年代資訊。 這是不可忽視的問題,尤其是在評估量化的時間尺度時。 同樣的問題在使用Sm-Nd和U-Pb等時線法時也會出現。 50

對於這種線性關係,奧斯丁提供了幾個可能的解釋,例如,從 「 老化 」 的岩石源繼承的同位素比例、混合或污染(如來自圍岩)、部分熔化、選擇性擴散和加速衰變。 51這表明根據等時線算出的年齡只是一種對資料的解釋。 事實上,這樣計算出來的年齡,只有符合已經被認為是合適的年齡時才會被接受。

在同一個構造裡,不同元素的等時線有時會給出不同的 「 年齡 」 ,這可以通過衰變加速的程度不同來解釋(參後文)。

假設二:恒定的衰變率

我們同意溫度和壓力等因素不會顯著地影響放射性衰變。 但是人們僅僅在過去的100多年裡開始測量衰變率,我們不可能確定衰變率在過去所謂數十億年的時間裡都是恒定的。 最近的實驗顯示當原子裡的電子被剝離之後,其貝塔衰變率提高了10億倍。 52

再者,參與 RATE 專案的物理學博士和地質學博士們引用了幾方面的證據,證明放射性衰變在過去曾經加快過。 53他們提出在創世周發生了衰變率的階段性加速,在大洪水那一年可能也發生了程度較輕的衰變加速。 證據包括:

  • 14C 資料顯示地球本身只有數千(或數萬)年的歷史,而按照長半衰期同位素現在的衰變率,卻會得出數十億年的衰變,所以長半衰期同位素的衰變在過去一定加快過,才可能與這麼短的時間相符。 參下面「碳14:摧毀百萬年的短命同位素」。
  • 仍然保存在岩石裡的、顯然由阿爾法衰變產生的氦原子。 氦在礦物裡的擴散速率表明,如果岩石真有數十億年的年齡,氦早就散發完了。 參第十一章關於氦擴散的部分。
  • 地表熱流和放射性同位素濃度的高度相關性。 這符合大洪水年裡衰變曾經階段性加速的說法,當時產生的熱還沒有足夠的時間消散。 這種相關性曾經是地質物理學界的一個謎,在這裡被解開了。 54

什麼因素導致衰變加速,對不同的同位素有何影響?

核子物理學家尤金 · 查芬( Eugene Chaffin )認為,從理論上講,有幾種因素可以導致衰變加速,例如,基本常數或核勢阱形狀的微小變化可以對衰變率產生很大的影響(但對放射暈的直徑影響很小)。 阿爾法衰變率對核勢阱極端地敏感。 55

如果神減弱核子間的強作用力(急劇地加速阿爾法衰變 56 ),原子核就會增大並且重組。 衰變常數越小(半衰期越長),衰變率被加速得越厲害。

這樣的重組也會加速貝塔衰變和電子捕獲,被禁止的衰變會比被允許的衰變加速更多。 長半衰期的同位素(87Rb 和40K)發生的是「禁止的」衰變, 5714C 至14N 的衰變是「允許的」。 58 一種衰變越是被禁止的,它對原子核結構的變化就越敏感。 14C 衰變的加速遠不如40K的衰變。

在 RATE 專案中,斯奈林博士、奧斯丁博士和和棲 (Hoesch) 博士分析了大峽谷前寒武紀基岩的放射性同位素衰變,對這種理論預測進行了驗證。 59進化論者已經用Rb/Sr全岩等時線法(參前文 「等時線」)得到了10.70±0.30億年的「年齡」 。 60但RATE的研究發現, 不同元素的等時線得出不同的「年齡」,儘管每個等時線都是非常好的直線擬合:

  • 40K/40Ar 對 36Ar/40Ar — 8.404 ± 1.40 億年
  • 87Rb/86Sr 對 87Sr/86Sr 全岩等時線 — 10.55 ± 0.46 億年
  • 206Pb/204Pb 對 207Pb/204Pb 全岩等時線 — 12.49 ± 1.40 億年
  • 147Sm/144Nd 對 143Nd/144Nd 礦物等時線 — 13.75 ± 1.70 億年

這些衰變模式都來自同一個地質構造,只能有一個真實的年齡。 表現出來的不同年齡實際上是過去衰變比現在快的結果。 表面年齡越高,衰變加速越大。 不同同位素的加速程度也與理論預測的相符。 所有放射阿爾法粒子的同位素(Pb 等時線裡涉及的238U 和235U;以及Sm )所給出的等時線 「 年齡 」 都比核子弱作用力參與的衰變( Rb 和 K ) 「年齡」要大。 這意味著,阿爾法衰變比貝塔衰變或電子捕獲加速明顯(後兩者都涉及核子弱作用力)。 再者,同一類衰變裡,同位素的半衰期越長,給出的「年齡」也越長,表明其加速越顯著。

假設三:系統的封閉性

這裡的假設成分更大。 地質學家安德魯· 斯奈林博士已經證明,放射性定年法所用到的的幾乎所有的母同位素和子同位素的比例都可以被許多地質過程所改變,包括地熱水和地下水的淋溶、在礦物裡的擴散、和變質作用。 鈾特別容易被淋溶,鉛原子容易擴散,氬氣容易遷移。 61世俗的地質學家經常把不能接受的定年結果歸咎于開放系統行為。

解釋資料

如前所述,真正的科學表現在對同位素比例的高度精確的測量。 沒有人質疑這些觀測結果,而是質疑對結果的解釋。 按照聖經的時程表,觀測到的同位素比例不可能是時間久遠的結果,下面關於異常結果的討論支援這一觀點。 不過,我們並不確知影響每一個測量結果的真正因素。 一群創造論地質學博士和物理學博士正在研究這個課題,而且已經出版了一本詳細的技術性著作,總結他們初步工作的結論。 62 他們的目的是尋找導致他們所觀測到的同位素比例的確切的地質化學或地質物理機制。 他們的著作討論了以上論述的三個假設。

異常結果

「 過量的 」 氬

有些岩石的年齡是已知的,因為有歷史記錄,但是測年法給出錯誤的年齡。 有人從聖海倫火山口採集了一塊新形成的英安熔岩。 雖然我們知道這塊岩石是在1986年形成的,但通過鉀-氬(K-Ar)法得到的「年齡」卻是 35 ± 5 萬年,從岩石樣本裡的礦物結晶得出的 「 年齡 」 競高達 280 萬年。 63紐西蘭瑙魯赫伊山上有五個安山岩漿流,用K- Ar法測出的「年齡」從<27萬年到350萬年不等 —— 但是其中一個岩漿流發生于 1949 年,三個發生于 1954 年,另外一個發生于 1975 年!

之所以會出現這種情況,是因為 「過量」 的氬在岩漿凝固時被留在了裡面。 我們以40Ar*來代表殘留在岩石裡的氬,而以40Ar來代表鉀衰變產生的氬,但實際上這兩者是無法分辨的。 世俗的科學刊物裡也列出了許多這樣的例子,即40Ar*的存在使得歷史已知的岩石被鑒定為億萬年。 過量的氬似乎來自地殼之下的上層地幔,這與年輕地球吻合——氬氣還沒有來得及逃逸。 64

如果過量的 40Ar 可以誇大歷史明確的岩石的年齡,那麼對於未知年齡的岩石,它為什麼不會帶來同樣的效果呢?

互相矛盾的結果

另一個問題是不同定年法得出的結果互相矛盾。 如果兩種方法的結果不同,那麼至少其中一種方法是錯的。 例如,在澳大利亞,有一些木材被玄武岩漿流包裹,這可以從木材被燒焦看出來。 根據放射性碳(14C)測出木材的「年齡」是45000年,但K -Ar定年法測出玄武岩的「年齡」卻為4500萬年! 65

樣品污染可以通過 δ 13CPDB 試驗來 排除。 該方法測量碳的另一個穩定同位素,13C,它在所有碳原子裡占1%的比例。 66

伍莫佩出版了一本資料豐富的書,展示了放射性 「 定年法 」 的許多謬誤,和許多矛盾的 「 年齡 」 。 67

不存在短壽命的放射性核素

羅斯重複另一個常用的年老地球論證( C&T : 94 - 95 ):

... 宇宙不可能很年輕,因為大部分的放射性元素都已經不存在了。 半衰期為幾百萬年的放射性元素已經完全消失了(現存的短壽放射性元素不是長半衰期同位素的衰變產物,就是宇宙射線的產物,或者是局部射線的產物)。 時光的長河已經擦洗掉這些元素的最後一絲痕跡。 由此可知,宇宙和地球的年齡必定超過10億年。

但是,他的問題是把沉默當作證據。 羅斯的論證假定神起初創造了這些短壽同位素! 但我們有充分的理由否定這一點。 主要是,根據定義,短壽命的同位素輻射更頻繁。 而且一般地說,半衰期越短,衰變的能量也越大,至少阿爾法衰變一定是這樣的。 鑒於高能量放射性同位素對生命的危害,神為何要大批地、多種多樣地製造短壽命同位素呢? 考慮到這樣的同位素大多可以形成可溶性化合物,進而被淋溶彙集成危險的熱點,這個問題就更嚴重了。

另一個可能的解釋是衰變率被加速(參上面 「 假設二:恒定的衰變率 」 )。 有可能神創造了這樣的同位素,但是所有的短壽同位素都衰變了。

而且,羅斯關於某些短壽同位素是長壽同位素衰變產物的附加說明,也是為了維護年老地球說的教條而作出的假設,其他的年老地球論者也這樣說。 例如,在安娜卡竇(Anarkardo)盆地結構裡存在的129I (t½ = 1570 萬年)被認為是由核裂變產生的,因為那些岩石已經被認定超過了 3 億年。 68

碳 14 :摧毀百萬年的短命同位素

很多人有一個印象,以為 14C (又名碳 14 ,放射性碳)證明了數十億年的歷史。 比如,一個反基督教的團體,「美國政教分離聯盟」,其領袖巴里· 林 (Barry Lynn) 「 牧師 」 ,幾年前在一個全國播放的電視辯論裡,宣稱 「 ...... 碳定年法證明地球有數十億年曆史! 」。 69

但這僅僅展示了他對科學的愚鈍無知。 14C的半衰期只有5,730年,一個樣品只要過了一百萬年,裡面就沒有可檢測到的14C 了。 一克的碳裡面含有大約5 x 1022 個碳原子,其中只有一萬億分之一是14C,大約是6 x 1010 < /sup>個。 經過36個半衰期之後(大約20萬年),就應該連一個14C 原子也沒有了。

然而人們早已知道,即使排除可能被污染的樣品之後, 「 年齡 」 遠超 20 萬年的化石裡還可以探測到 14C 。 在前一節裡,我們駁斥了羅斯把某些同位素的缺乏當作論據的做法,與之相反,這裡的論點是基於被定年為百萬年以上的岩石裡還存在14C。 如果羅斯的年老地球教條是對的,14C是不可能存在的。

例如,在二疊紀上層岩石裡的樹木化石中發現還有 14C 。 進化論者認定二疊紀上層的年齡為2.5億年,如果這些木材真有那麼古老,所有的14C 都應該衰變了。 70

保羅 · 吉姆( Paul Giem )研讀了世俗權威雜誌裡的 42 篇論文。 這些雜誌包括《放射性碳》(Radiocarbon)、《科學》(Science)、《核地質物理》(Nuclear Geophysics)和《自然》(Nature)。 這些論文都記錄了在傳統上認為超過20萬年的樣品裡發現14C。 71吉姆也分析了對這種異常現象最常見的解釋,例如,14 C原子核的原位合成、原位污染和採樣過程污染。 他認為這些解釋並不充分,進化論的14C專家也意識到這裡有問題。

5

最近,創造論地質物理學家鮑嘉翰博士 (John Baumgardner) 選出 10 個煤炭樣品,其中三個是始新世的,三個是白堊紀的,四個是賓夕法尼亞紀的,就是說這些樣品都來自億萬年前的地質時代。 72他用高精度的加速器質譜儀(AMS)分析了這些煤炭樣品。 質譜儀直接檢測每一個14C 原子,與早先使用的閃爍計數方法不同,後者是檢測14C 原子衰變時的輻射,換言之,閃爍計數器只測量 14C 原子中正在衰變的那一小部分,而不是 14C 原子的實際數目。

所有這些煤炭樣品中的 14C 水準都遠遠高於質譜儀的最低檢測門檻,其檢測結果通常在 0.1 - 0.5 pmc ( percent modern carbon ,現代碳百分比,參上面的長條圖),而且可以可靠地重複。 各樣品的含量分佈很窄,表示這些生物是在差不多同一時間死亡的。 這符合創造論的解釋,即它們都是在同一次全球性大災難中被掩埋的,而且該災變的時間是在數千年前,而不是上百萬年前。 73

鮑嘉翰最新的結果是在前寒武紀地層內的鑽石裡發現 14C 。 進化論給該地層的定年為6億年以上。 74這顆鑽石裡面的14C 含量超出儀器的檢測門檻大約100倍,與相關文獻裡報導的其他前寒武紀無機樣品裡的14C含量一致。 這顆南非鑽石是在200公里深處的地幔中形成的。 鑽石裡的化學鍵非常強,是已知材料中最硬的,所以不可能是污染所致。 該鑽石的碳14「年齡」小於58000年,這個數值應該是地球年齡的上限。 氦擴散的實驗結果強烈地肯定過去發生過劇烈的放射性衰變加速,所以這個年齡上限可以大大地降低。 這是一個有力的證據,證明地球本身只有幾千年或幾萬年,而不是幾十億年。 後來又有幾家有名的實驗室在另外4顆鑽石中測出碳14,證實了鮑氏的結果。 75

那為何在大洪水中的衰變加速沒有清除所有的 14C 呢? 正如前文中關於衰變加速的章節所言,半衰期越長,加速越快。 具體來講,14C的衰變是屬於「允許」的變化(這也是為什麼它的半衰期很短)。 所以,加速對它的影響遠不及那些半衰期比它高六個數量級的同位素。

結論

所有這些拒絕世界近期被造和全球性洪水的理由都曾被譽為是 「 不可規避的 」 。 我如果在早些年寫這本書,也不會有所有這些解答。 特別是RATE專案組提供的有力證據,表明放射性衰變至少有過一次的加速。 他們也證明有許多「定年」為億萬年的樣品裡還存在14C。 如果這些樣品的年齡超過了20萬年,所有的14C 都應該已經衰變了。 年老地球論者可能還有些論證,我們目前尚不能完全解答,但這並不意味著沒有解答,只是我們還沒有提出來而已。 反對聖經的人也會想出新的論證或者新的藉口來否定我們已有的解答。 當這些新論證或新藉口被解答之後,可能還會出現更新的。 這正說明科學是嘗試性的,可以改變的,絕不能用來推翻神明確的話語。

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  57. 在標準的核子物理術語裡,這意味著自旋或奇偶性改變超過 1. 例如,鉀40到氬40需要自旋改變4,所以是「3重禁止的」 衰變。 返回文章
  58. 在標準的核子物理術語裡,這意味著自旋或奇偶性改變為 1 ,所以衰變快。 返回文章
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  63. S.A. Austin, 「Excess Argon within Mineral Concentrates from the New Dacite Lava Dome at Mount St. Helens Volcano」, J.Creation 10(3):335–343 (1996); K. Swenson, 「Radio-dating in Rubble」, Creation 23(3):23–25 (2001), a simpler account which refutes many of Dr. Austin’s critics. 返回文章
  64. A.A. Snelling, 「The Cause of Anomalous Potassium-argon ‘Ages’ for Recent Andesite Flows at Mount Ngauruhoe, New Zealand, and the Implications for Potassium-argon ‘Dating,’ 」 in R.E. Walsh, editor, Proceedings of the Fourth International Conference on Creationism, Creation Science Fellowship, Pittsburgh, p. 503–525 (1998). 該論文描述了許多例子,其中六個見於D. Krummenacher, 「Isotopic Composition of Argon in Modern Surface Rocks」, Earth and Planetary Science Letters 8:109–117 (1970); 五個見於 G.B. Dalrymple, 「 40Ar/36Ar Analysis of Historic Lava Flows 」 , Earth and Planetary Science Letters 6:47 – 55 (1969). 關於過量的氬,見 D.E. Fisher, 「 Excess Rare Gases in a Subaerial Basalt from Nigeria 」 , Nature 232:60 – 61 (1970). 返回文章
  65. A.A. Snelling, 「Conflicting ‘Ages’ of Tertiary Basalt and Contained Fossilised Wood, Crinum, Central Queensland, Australia」, J.Creation 14(2):94–122 (2000). 返回文章
  66. δ13CPDB 試驗將樣品中的 13C/12C 比值改變與 PD 箭石標準做對比, PD 箭石是美國南卡州白堊紀 PD 構造中的烏賊化石。 所用的 單位是千分比(‰)或百萬分比,類似于百分比(%)。 源于不同種生物的有機碳,其特徵性δ13CPDB值也各不相同。 返回文章
  67. J. Woodmorappe, The Mythology of Modern Dating Methods (El Cajon, CA: Institute for Creation Research, 1999). 返回文章
  68. J. Woodmorappe, The Mythology of Modern Dating Methods (El Cajon, CA: Institute for Creation Research, 1999), p. 26. 返回文章
  69. B. Lynn, during the debate, 「Resolved: The Evolutionists Should Acknowledge Creation」, Firing Line, with William F. Buckley, Phillip Johnson, Michael Behe, and David Berlinsky advocating intelligent design against Barry Lynn, Eugenie Scott, Kenneth Miller, and Michael Ruse defending evolutionism, PBS, December 19, 1997. Lynn’s blunder is about 1 hour and 25 minutes from the beginning. 返回文章
  70. A.A. Snelling, 「Stumping Old-age Dogma」, Creation 20(4):48–50 (September–November 1998). 返回文章
  71. P. Giem, 「Carbon-14 Content of Fossil Carbon」, Origins 51:6–30 (2001); www.grisda.org/origins/51006.htm. 返回文章
  72. J. Baumgardner, A. Snelling, R. Humphreys, and A. Austin, 「Measurable 14C in Fossilized Organic Materials: Confirming the Young Earth Creation-flood Model」, in R.L. Ivey Jr., editor, Fifth International Conference on Creationism, Creation Science Fellowship, Pittsburgh, Pennsylvania (August, 2003): p. 175–196; www.icr.org/ article/young-earth-creation-flood-14c/. R. Humphreys, 「Carbon 14 Is Now the Creationist’s Friend」, C-14 Newsletter (2003). 返回文章
  73. See Baumgardner, Snelling, Humphreys, and Austin info in footnote 72. 返回文章
  74. J. Baumgardner, presentation at the 5th International Conference on Creationism, 2003. 返回文章
  75. J. Baumgardner, 「Carbon-14 Evidence for a Recent Global Flood and a Young Earth」, www.icr.org/ article/carbon-14-evidence-for-recent-global/, 2005. See also Sarfati, J., 「Diamonds: a creationist’s best friend: Radiocarbon in diamonds: enemy of billions of years」, Creation 28(4):26-27, 2006; creation.com/diamonds. 返回文章