但是,有許多技術(shù)上的困難需要克服?;裟匪惯€需要--至少會(huì)很高興擁有--一種能對(duì)細(xì)小樣品進(jìn)行精密測(cè)量的先進(jìn)儀器,而我們已經(jīng)知道,他所能得到的不過(guò)是一臺(tái)簡(jiǎn)單的加法機(jī)。因此,他竟然能在1946年較有把握地宣布,地球至少已經(jīng)存在30億年,很可能還要長(zhǎng)。這是一項(xiàng)相當(dāng)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(xué)界同行們非常保守,對(duì)他的成就拒不承認(rèn)。許多人盡管樂(lè)意贊賞他的方法,卻認(rèn)為他得出的不是地球的年齡,而只是組成地球的材料的年齡。
就在這個(gè)時(shí)候,芝加哥大學(xué)的哈里森·布朗發(fā)明了一種統(tǒng)計(jì)火成巖(即通過(guò)加熱形成的巖石,而不是通過(guò)沉積形成的巖石)里鉛同位素的新方法。他意識(shí)到這項(xiàng)工作相當(dāng)乏味,便把它交給了年輕的克萊爾·彼得森,作為他的論文項(xiàng)目。他向彼得森保證,以他的新方法來(lái)測(cè)定地球的年齡會(huì)"易如反掌"。實(shí)際上,這項(xiàng)工作花了幾年時(shí)間。
1948年,彼得森著手從事這個(gè)項(xiàng)目。與托馬斯·米奇利豐富多彩、不斷推動(dòng)歷史前進(jìn)的貢獻(xiàn)相比,彼得森測(cè)定地球年齡的工作有點(diǎn)兒平平庸庸的味道。有7年時(shí)間,先是在芝加哥大學(xué),后在加州理工學(xué)院(他于1952年遷往那里),他在無(wú)菌實(shí)驗(yàn)室里埋頭苦干,仔細(xì)選擇古老巖石的樣品,精密測(cè)定里面鉛/鈾的比例。
測(cè)定地球年齡的問(wèn)題在于,你需要有極其古老的巖石,內(nèi)有含鉛和鈾的晶體,其古老程度幾乎與這顆行星一樣--要是巖石年輕得多,測(cè)出的年代顯然會(huì)比較年輕,從而得出錯(cuò)誤的結(jié)論,而真正古老的巖石在地球上是很難找得著的。到20世紀(jì)40年代末,誰(shuí)也不知道這是什么原因。實(shí)際上,要等到太空時(shí)代,才可能有人貌似有理地說(shuō)明地球上古老巖石的去向,這真是不可思議的。(答案在于板塊構(gòu)造,我們當(dāng)然將談到這個(gè)問(wèn)題。)與此同時(shí),彼得森只能在材料非常有限的情況下把這一切搞清楚。最后,他突然聰明地想到,他可以利用地球之外的巖石,從而繞開(kāi)缺少巖石的問(wèn)題。他把注意力轉(zhuǎn)向隕石。
他提出了一個(gè)假設(shè)--一個(gè)很有遠(yuǎn)見(jiàn)的假設(shè),結(jié)果證明非常正確,即,許多隕石實(shí)際上是太陽(yáng)系早期留下來(lái)的建筑材料,因此多少保留著原始的內(nèi)部化學(xué)結(jié)構(gòu)。測(cè)定了這些四處游蕩的巖石的年代,你也就(接近于)測(cè)定了地球的年齡。
然而,通常來(lái)說(shuō),總是說(shuō)來(lái)容易做來(lái)難。隕石數(shù)量不多,隕石樣品不是很容易能采集到手。而且,布朗的測(cè)量方法過(guò)分注重細(xì)節(jié),需要做很多改進(jìn)。最大的問(wèn)題是,彼得森的樣品只要接觸空氣,就莫名其妙地不斷地受到大氣里鉛的嚴(yán)重污染。正是由于這個(gè)原因,他最后建立了一個(gè)消過(guò)毒的實(shí)驗(yàn)室--世界上第一個(gè)無(wú)菌實(shí)驗(yàn)室,至少有一份材料里是這么說(shuō)的。
彼得森任勞任怨地干了7年,才收集到可用于最后測(cè)試的樣品。1953年春,他把樣品送到伊利諾伊州的阿岡尼國(guó)家實(shí)驗(yàn)室。他及時(shí)獲得了一臺(tái)新型的質(zhì)譜儀,可以用來(lái)發(fā)現(xiàn)和測(cè)定秘藏在古晶體里的微量鈾和鉛。彼得森終于得出了結(jié)果。他激動(dòng)萬(wàn)分,直接驅(qū)車(chē)去艾奧瓦州他度過(guò)少年時(shí)代的家中,讓他的母親把他送進(jìn)醫(yī)院,因?yàn)樗J(rèn)為自己在發(fā)心臟病。
此后不久,在威斯康星州的一次會(huì)議上,彼得森宣布地球的確切年齡為億年(誤差7 000萬(wàn)年)--麥格雷恩贊賞地說(shuō):"這數(shù)字保持了50年。"經(jīng)過(guò)200年的努力,地球終于有了個(gè)年齡。
彼得森幾乎馬上把注意力轉(zhuǎn)向大氣里那個(gè)鉛的問(wèn)題。他吃驚地發(fā)現(xiàn),有關(guān)鉛對(duì)人體的影響,人們僅有的一點(diǎn)兒認(rèn)識(shí)幾乎無(wú)一例外是錯(cuò)誤的,或者是令人產(chǎn)生誤解的--這也不足為怪,因?yàn)?0年來(lái)對(duì)鉛的影響的每項(xiàng)研究,全是由鉛添加劑的制造商們提供資金的。
在一項(xiàng)這樣的研究中,一名沒(méi)有受過(guò)化學(xué)病理學(xué)專(zhuān)門(mén)訓(xùn)練的醫(yī)生承擔(dān)了一個(gè)五年計(jì)劃。
根據(jù)計(jì)劃,他讓志愿者們吸入或吞下越來(lái)越大量的鉛,然后對(duì)他們的大小便進(jìn)行化驗(yàn)。不幸的是,那位醫(yī)生似乎也不懂,鉛不會(huì)被作為廢物排泄出體外,只會(huì)積累在骨頭和血液里--這正是鉛很危險(xiǎn)的原因,他既沒(méi)有檢查骨頭,也沒(méi)有化驗(yàn)血液。結(jié)果,鉛被宣布對(duì)健康毫無(wú)影響。
彼得森很快確認(rèn),大氣里有過(guò)大量的鉛--實(shí)際上現(xiàn)在仍有大量的鉛,因?yàn)殂U從來(lái)沒(méi)有消失--其中大約90%來(lái)自汽車(chē)的廢氣管,但他無(wú)法加以證明。他需要一種方法,把現(xiàn)在大氣里鉛的濃度,與1923年四乙鉛開(kāi)始商業(yè)生產(chǎn)之前的濃度進(jìn)行比較。他突然想到,冰核可能會(huì)提供這個(gè)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?yàn)榧竟?jié)溫差使得冬季到夏季的顏色稍有不同)。只要往前數(shù)一數(shù)這些層次,測(cè)量一下每一層里鉛的含量,你就可以計(jì)算出幾百甚至幾千年里任何時(shí)候全球大氣里鉛的濃度。這個(gè)見(jiàn)解成為冰核研究的基礎(chǔ)。許多現(xiàn)代氣候?qū)W的研究工作都是建立在這個(gè)基礎(chǔ)上的。
彼得森發(fā)現(xiàn),1923年之前,大氣里幾乎沒(méi)有鉛;自那以后,鉛的濃度不斷危險(xiǎn)地攀升。
現(xiàn)在,把鉛攆出汽油成了他一生的追求。為此,他經(jīng)常批評(píng)鉛工業(yè)及其利益集團(tuán),而且往往言辭很激烈。
這證明是一場(chǎng)殘酷的斗爭(zhēng)。四乙公司是全球一家勢(shì)力很大的公司,上頭有很多朋友。(它的董事當(dāng)中有最高法院的法官劉易斯·鮑威爾和美國(guó)地理學(xué)會(huì)的吉爾伯特·格羅夫納。)彼得森突然發(fā)現(xiàn)研究資金要么被收回,要么很難獲得。美國(guó)石油研究所取消了與他簽訂的一項(xiàng)合同,美國(guó)公共衛(wèi)生署也是,后者還算是個(gè)中立的政府機(jī)關(guān)呢。