光的传人

测量地球年龄的人

故事有点长,但写得高潮跌宕,绝对绝对值得你花上10分钟,仔细品读

20世纪40年代,刚结束二战,芝加哥大学的地质教授哈里森·布朗突发一个设想,觉得十分有趣,但他又不想花费自己的宝贵研究时间。所以他选择了一个两全其美的方法,抓了学校的一个研究生当小苦力,让他去研究这个问题:研究生名叫克莱尔·帕特森,爱荷华州一位邮递员的儿子,天性叛逆,学校表现一般,人长得也又土又挫,丢人群里也马上会看不见。

当时哈里森布朗“哄骗”克莱尔·帕特森去做他这个项目时这么说:

帕特森呆萌木讷的点点头。

“你结婚没有?”

“我结婚了,我妻子劳拉是一个化学家,我们曾经一起给曼哈顿计划打过工。”

哈里森满意的笑了:

“很好很好,小帕,嘿嘿,我知道你不是地质学家,很可能还分不清长石和花岗岩,但我听说你使用质谱仪很在行?小帕?”

帕特森再次呆萌的点点头。

“小帕,这些是锆石,比针尖还小,里面有很少量的铅,我希望你能测量出这些锆石里面铅同位素的丰度。”

帕特森呆呆的看着老师,因为他不是这个专业的,不知道要不要接受做这个小作业。

哈里森一看他的迟疑,马上拿出他的招牌本领,胡萝卜蜜糖一样的口盾术,他一本正经语重心长的说:

“小帕!!这可不是一个简单的作业啊!”

帕特森看着老师,很好奇。

哈里森继续说:

“如果成功测量出在锆石中的的铅同位素丰度,你就能用相同方法测量陨石中的铅同位素丰度。”

哈里森顿了顿,压低了声音深邃的说:

“你如果这个Thesis成功了,You WillBe Famous!!!”

哈里森把Famous加了重音:

“因为你将会是测量出地球年龄的那个人!!!狂霸酷帅屌有木有!!!!小帕同学是不是把持不住很有兴趣!!!!”

(哈里森老师历史上肯定不是这么对帕特森说的,不过为了喜剧效果,读起来不累,先这么写了,大意差不多)

插一段小科普:如何推测地球的年龄?

20世纪有个伟大的发现,在几十年里,测量每种放射性元素转变成另一种元素所用的时间,物理学家发现每个不稳定元素的原子,衰变比率是恒定的,就是说无论周围的环境的改变,这个衰变比率都不会改变,用锤子砸,用油炸,甚至气化,原子钟依旧按照这个定律走的不紧不慢,哪怕你斗转星移沧海桑田物是人非,从地球诞生到恐龙灭绝,原子时钟精准无比,客观到冷酷,所以要了解我们的地球母亲的年龄,没有比测量铀原子更好的方法了。

例如只要知道了岩石中铀衰变成铅的比率,就可以知道这块岩石存在了多久。石头里面某些原子具有放射性,它们自然而然发生衰变从而变成其他元素,铀原子首先变成(Db)原子,平均来说要耗费十几亿年时间,Db)原子很不稳定,大概1个月左右会变成镤(Pa)原子,然后1小时候后又变成其他原子,大概经过10次的核转变,来到衰变链的最后一环,一个稳定的铅原子,铅将不再会发生变化。

看似完美的解决方法,但是有个问题:你如何才能得到一块在地球形成之初就存在的岩石?你走在路边撞到脚的那些的石头可不是地球诞生之初就形成的唉。应该说地球上基本不存在这些岩石了,要不被压碎了,或者被融化了,要不就重塑了,哪里去找和地球母亲同岁的石头呢?

有一个地方能找到,那就是天降礼物:陨石。

只要测量一块几乎和地球同龄的陨石样本里面的铅原子,就能得出地球的年龄了。

芝加哥大学的哈里森·布朗1947年首次提出了这个假设,于是就把这个小作业交给了帕特森。

帕特森这个淳朴天真的研究生被老师口盾后,虽然不明白他在说什么,但是他觉得他挺有道理,好厉害!就羞涩的说:“那我试试看吧。”

然后哈里森开心的说了所有老师抓学生干活都会说的那句甜蜜的话:“哎哟,小帕,我相信以你的能力那不是小菜一碟?加油哈!爱你么么哒。”

这是一句很轻描淡写的客套话。但是就因为这句轻描淡写的话,帕特森同学打死都想不到的,这个小小的作业,他的人生发生了重大的改变,世界发生了重大的改变,人类的命运也将要发生巨大的改变。

哈里森老师如果知道接下来三十年后发生的事情,他一定会把“给我一句话,我将要撬动整个人类的历史!”作为他的座右铭。

当然这个小作业对帕特森的人生来说,第一个至关重要的影响是:这个小作业最后不得不成为了他的研究生毕业论文课题,然后坑害了他七年才找到答案完成这个课题,拿到他的博士学位。

为什么这个哈里森认为极其简单的小作业会耗费那么长时间?

是因为帕特森对锆石铅含量做等精度测量时候发现,相同微粒的铅含量的结果数值,每次都偏差很大。也就是说,帕特森每次测量,锆石里的铅数值都不一样,这可愁坏了帕特森,就像没有了一把标准的尺子,连一个恒定的参照物的数值都没有,如何去测量陨石和地球的年龄?!

帕特森穷尽脑汁,最后发现,影响实验结果的最重要因素,可能是实验室或者空气里存在铅,影响了实验结果(那个时候可是没过滤设备的),更何况帕特森所在的实验楼是全学校最烂最年久失修的,锆石里只有几百万个铀原子,空气里的铅数量远远大于这个数值,在这种和空气和环境直接接触样本的情况下显然是没办法测量出正确的结果的。

帕特森随后变成了一个清洁工,拖地擦洗,反复打扫他破旧的实验室,尽量让他的实验室变得无铅,但是最后的结果还是偏差百倍。

帕特森想到了他必须用酸来煮容器和工具,并提纯化学原料,进一步降低实验室中的铅含量,这个过程像我们小时候用搭积木一样,一不小心触碰就倒下重来,譬如万一有个熊孩子或者二货学生打开他实验室的门,问厕所在哪里,那他经常几个月的清洁实验室心血毁于一旦。

无论帕特森如何清洗消毒,都没解决问题。

“易如反掌你妹啊!!!”帕特森心里奔跑着无数个草泥马问候哈里森。

帕特森想开始设计一种全新的实验室-超级洁净室,但你想他的实验室都如此破旧,哪有人会给他这个经费和机会呢。

这个机会直到他的坑货老师哈里森调任加州理工时候才得以实现,哈里森不知道是不是良心发现觉得坑帕特森坑的有点厉害了,于是邀请他一起去加州理工。

帕特森这个“易如反掌”的课题的研究,已经过去了六年,这六年的岁月他没有能有机会调查到锆石中的铅数值,大部分的时间在坚持不懈寻找,并消灭了许多对仪器造成铅数值影响的源头。

帕特森在真理的大门外,像一个苦行僧,或者说更像是一个劳碌终日的清洁工,洗衣服、扫地、拖地板,把真理大门外的瓷砖清洁了了一圈又一圈,始终无法触碰到真理的大门,一个人六年的时光就在做这种看似没有意义的事情,重复着实验的第一步,第一步,还是第一步。

在第七年,帕特森终于能完成它的心愿:在加州理工制造出第一个超级洁净室(实验的超洁净室无尘环境概念起源自他)。

他终于能有机会碰到真理大门的门把手了,他终于能有机会测量出锆石的铅含量,也终于能测出当时老师给他的陨石中铅的含量了,他也终于有机会去找到那个易如反掌”的真理的答案:找出地球的年龄。

在一个夜深人静的晚上,带着加州理工超级洁净室里得到的数据,帕特森来到伊利诺伊州的阿拉贡国家实验室,轻轻的按下了真理的门把手,真理的的光芒从门缝中透出,帕特森瘦弱的身躯终于进入到了真理的大门,他即将以一个人类的肉身,用对宇宙来说转瞬即逝的光阴,探知到行星、宇宙、地球,和整个太阳系的秘密——地球的年龄。

帕特森郑重的穿戴防护服,按下了按钮“嘿,小家伙,我们要开始气化你(陨石)了”

质谱仪利用磁场将要样本中的元素分离,从而使各种元素可以被量化,这就是解开地球真实年龄之谜的最后一环。

边做着数据,帕特森边喃喃自语到:“感谢所有做出过贡献的科学家们”

“感谢地质学家们”

“感谢查尔斯-莱尔”

“感谢迈克尔-法拉第”

JJ-汤姆森(发现电子)”

“欧内斯特-卢瑟福(核物理之父)”

帕特森眉毛一扬:“也感谢哈里森-布朗(他的”坑货“老师,研究如何分开环和铀)”

帕特森飞快的做着计算

当他画下最后一根线时候,他轻轻的说:

“地球的年龄是45亿年,我们成功了”。

当知道地球年龄后,帕特森像个孩子一样奔向爱华达州母亲的家,他想把他七年获得的成果和他母亲分享——地球的真实年龄。当然,由于太过激动,心跳的如此的剧烈,被送到了医院进行抢救。

帕特森打开了真理的大门,这项发现为他带来什么奖励么?

你说诺贝尔奖?

当时诺贝尔物理和化学奖都没有兴趣投给新兴的交叉地质学领域,物理的评委不认为他的研究属于物理,化学的评委也不认为属于化学。45亿年这个数字,直到十几年后才放进地质教科书中,即便如此,在过去30年中超过50本教科书中,只有4本在提到地球年龄这个数字时候提到帕特森这个名字,据说有的书还拼错了他的名字。他只是个贫穷的小讲师,更要命的是,为了全身心投入研究,无暇参与终身教授的职称申请,这却严重影响到了他的后面的人生。

真理的价值从来不是用金钱来衡量的,也不是任何东西能够奖励的,真理的价值可以说等于零,万物之始,通往终极,人类从来不拥有真理,只有少数人能窥探真理的一角。

但是真理还是恩赐给了帕特森一个东西作为天大天大的奖励,是什么奖励呢?

一个超级超级天大的麻烦,他当时并不知道,自己的这项耗费7年,看似对99.999999%的人来说完全没用的研究成果,妨碍了某些世界上最有权势的人。

当然帕特森更不知道,在他还是那个研究生,答应哈里森那个“易如反掌”的作业时候,已经手握那个红色的按钮,将要选择是否拯救人类。当然,对帕特森来说,他在无意识中拿到红色按钮的瞬间,早就毫不迟疑按下了那个“YES”,因为帕特森就是这样的人,一分钟一秒一瞬间都不用怀疑,帕特森就是这样的人。

帕特森发现的“地球的年龄”包含着什么样的秘密,以至于妨碍了某些世界上最有权势的人?毕竟对你和我来说,地球的年龄有45亿年似乎并不影响我们的生活,所以,我们也不是有权势的人,我们是被有权势的人迷惑和遮蔽真相的普罗大众,所以有权势的人能统治无知的我们。

听起来好像是一个超级宏伟的科幻小说和阴谋论,似乎故事应该是:帕特森像逻辑那样,不小心揭示出了宇宙文明的终极奥秘,将要遭到地球和宇宙人致命追杀。

当然小说终归是小说。

“最有权势的人”是谁呢?

在美国,最有权势的人不是政客和总统,而是那些财阀和巨头。

帕特森得罪的“最有权势的人”,就是美国的整个铅工业和石油工业的巨头。

他们自然对地球的年龄有45亿年这种废话没有一丝一毫的兴趣,让他们惶恐的是帕特森的研究过程以及所使用的研究工具——铅,帕特森知道了一个他不该知道的东西。

土星,Saturnus,这个单词在古罗马是农神、;萨图尔努斯,罗马最古老的神祇。农神之外还有一个含义:“GOD OF LEAD,铅神”。(有兴趣可以查炼金术与天文学相关的文章,很有趣)

古罗马人对铅有极为狂热的追捧,这种奇妙的金属萌萌哒,它制作的器皿,光亮闪烁,不像铜器那样产生令人讨厌的绿锈,贵族们爱喝的葡萄汁中若加上这种金属粉,可以除掉酸味,还可使酒醇香而甜,人们发现饮用用铅容器喝水,水有一种“迷人的甜味”(很好奇这个形容词……都忍不住想喝一口试试看……),铅还有止泻的效果,当然对爱美的人来说,这种金属粉制成的化妆品,可让贵族夫人们的皮肤更白……简直是神恩赐的最棒的东西!!

当我们现在阅读到这些文字,脑海里浮现出这几个字:古罗马人集体选择奔向脑残。脑残不是一个形容词,而是确确实实,铅中毒带来的全身性致命神经毒害。

当然罗马人在铅上干的最脑残的一件事是:“水管”这个单词Plumb,来源自拉丁文的铅。罗马人居然脑残到了拿铅去造引以为豪的罗马地下管道!!!现在想想,如果放到现在,这是多么宏大壮观又富有深谋远虑的慢性集体杀人方法。

有许多文献专门研究罗马帝国的灭亡和铅中毒之间的重要关系,这里不再累述。

我们吐槽罗马人疯了!用铅做餐具和水管!其实更可怕的是,在帕特森所在的20世纪中叶,公众对铅的理解和古罗马人没啥两样,当然我这里说到是“公众”,铅对人体巨大的毒害的认识,人类早就已经开始了解,但是为什么明知铅有毒还要使用?是因为铅便宜、好用、延展性好、制造简单,而铅中毒是需要一个累积过程的,而能接触到这些计量的,往往是矿工和处理铅的工人,这些人的性命?WHO CARES?他们是社会最低贱的人,铅的好处我来享用,铅的危险让他们来承担!即便是现在,我们还是这样的“公众”,我们对皮革处理化学中毒的工人毫不在意,对吸入粉尘得了矽肺无药可医活活闷死的矿工选择视而不见,他们的性命毫不重要!

进入20世纪,有一个重要的产业发展了,那就是广告业,含铅油漆厂商们雇佣刚萌芽的广告业者向消费者灌输铅对儿童是无害的。

当然这看起来影响不是很大,但是资本的逐利可以泯灭良心,科学家也不例外,后来成为美国化学会主席和拥有“地球史上对大气影响最大的生物个体”和“历史上杀戮最多的个体”这两个华丽丽闪瞎人头衔的氟利昂的发明者:托马斯-米基利,伙同通用汽车老板查尔斯-凯特灵,将四乙基铅,作为抗爆剂为噱头添加到汽油中。

四乙基铅和普通的铅不同,它更具致命性,皮肤接触半杯就会致命,虽然现在公众对神经毒素爆发发狂而死的乙基公司工人毫不在意,但是为了利益,宣传的作用就体现了,这时候,不再是广告报纸和儿童画,他们动用了至今屡试不爽的方法:他们需要一个懂科学的权威,安抚民众,提升铅的形象。他们找到了一个合适人选,罗伯特-基欧博士,这也是人类第一次,利用科学权威来掩盖对环境和公共健康的威胁。

基欧博士说:“铅本身就存在自然环境中!当然,虽然对一线工人有影响,但是对公众绝对没任何影响!并且没有任何证据表示铅对公众的影响对不对!?这种程度铅就如同12月的雪一样的自然,不会污染环境!”

几十年来,没有人反驳过他们一句。

直到那个傻傻的克莱尔-帕特森开始研究,地球的年龄。

当时帕特森也和普通科学家一样,认为铅是自然普遍存在的,然而作为像他那样的科学家,比别人多走了一步,在对实验室铅干扰排除的过程中,他开始研究铅是如何传播的,依靠美国石油组织的科研拨款,他仔细研究了海水中深层和浅层中铅的含量(真是个巨大的讽刺)。

帕特森又一次发现他的原始数据无法解释了:深海中铅只有少部分,但是在浅水和水面上,铅的含量高出几百倍,帕特森发现了一个惊人的事实:浅层海水中这些铅是近年才出现的。那什么能给全球的海洋带来那么多的铅?

帕特森和他的坑货老师哈里森在偶然中谈起这个问题,帕特森提出了他的假设:哈里森,我了解这些铅是哪里来的,它来自含铅汽油。

帕特森也沉默了,他明白自己即将做一个重要的选择,当然他毫无疑问做出了那个选择:他立即着手发表学术论文,对含铅汽油做出讨伐。

这个选择意味着什么呢?三天之后,当他回到家,发现家里早就有数个西装革履,皮鞋锃亮的黑衣人在等着他。

Dr帕特森,你的研究成果很惊人,你有什么需要我们的赞助么?”

“我……我想有机会去极地获取冰心,来研究远古时候的铅含量……”帕特森说。

黑衣人眉头一皱,冷笑:“铅?你的工作已经结束了,是时候去研究别的元素了,实际上我们有能力去资助你无限制的去研究其他方面,是无限制的。”

“铅是一种神经毒素,当你们从工厂里运输出来的时候,等于在运送化学武器,你们觉得这些铅从排气管中排出后去了哪里呢?想想这会对我们和我们的后代产生什么影响?你要把上百万吨的毒气排到我们呼吸的空气中么!!就算我的研究不能使你们停产,以后还有科学家能够做到!”

帕特森的激动让这次威逼利诱不欢而散,看到这里,我原本以为石油巨头会选择暗杀方法来干这种硬骨头,不过看起来他们处理问题还是比较“文明”的,或者说是让帕特森比死更难受。如果他选择屈服,向石油业投降,他可以回到自己学热爱的学术领域,拥有无限的资金继续研究。

首先,来自石油行业的赞助一夜之间消失的无隐无踪,意味着帕特森所有研究被迫中断,更要命的是我之前说过,帕特森终其一生都专注于研究,无暇顾及申请终身教授,也就意味着他这个可怜的技术岗位人员,能被人随时踢走,卷铺盖走人,毁掉他作为科学家的一生,而加州理工的董事会里,就有好几个石油巨头,他们不断的施压给帕特森,并不断怂恿董事会让他滚蛋。

帕特森是那种越不让他去研究,他就越要去研究的科学家,这种固执,也造就了为什么他能七年时间,只为了寻找一个答案“地球的年龄”。为了调查铅,他的人生足迹遍布从格林兰到大西洋,他来到南极向下挖掘200公尺,找到冰心,通过对冰锥中几百万年前气泡中空气的研究,帕特森发现现在空气中铅含量是过去的几百倍。

在对地球年龄的研究中,帕特森无意中发现了一场规模空前的毒害污染的证据。而被工业巨头雇佣的科学家们,却对公众说“不用担心”。所有人都认为帕特森是一个骗子,帕特森耗尽数年,不断的把论文和成果投向杂志和寄给政府高官。

终于,在一名州议员的帮助下,政府于1966年主持了关于铅的听证会,为了干扰听证会,巨头们特地运作,把听证会选在了帕特森在南极洲的时间。但他出人意料的在第五天出席了。

听证会上,石油公司的律师不断咆哮:基欧博士是这个领域最权威的最有经验的,而他,帕特森,他什么都不是。他们一再强调和鄙夷帕特森只是加州理工学院的一名小小的技术员,在圈子里没有任何实际的学术地位。

最后,帕特森和石油公司斗争了20年,在80年代,铅才被禁止在美国消费品中使用。这位找出地球年龄的人,同时也造就20世纪,最伟大的公众健康的胜利。

短短几年,美国人血液中的铅含量75%,数百吨的毒气被禁止投放在我们日夜呼吸的空气中。我们现在实在无法想象,如果汽油和日用品没有无铅化,那对人类平均寿命有什么致命影响,可以说帕特森间接拯救了无数人的生命。两年后,帕特森死于哮喘,据说他因为哮喘需要长期使用激素,骨质已经完全疏松,身高也缩短了5英寸,后半生在病痛的折磨中,与石油巨头对抗。

如这一集的结尾,主持人说:

“现在,科学家又发出了其他环境的警告,既得利益集团依然雇佣他们自己的科学家继续混淆视听,但是到头来,大自然是不会被谎言屈服的。”

知名的地质学家甘特-福尔评价:

“帕特森是一个圣人,他取得的成就应该是牛顿以下,伽利略以上”。

然而直到如今,提到克莱尔-帕特森,绝大部分人都不知道这么一个伟大的英雄,他低调了一辈子,甚至据说在某期《自然》杂志上,名字被拼错,被当做了女人。

我很喜欢余华写的一句话:“为了不让真理的路上人满为患,命运让大多数人迷茫。”

在帕特森开始他的人生之前,或许命运和真理曾经问过他这些个问题:

你将要为一个不经意的问题的答案耗费你的人生,这个答案对大多数人来说毫无意义,它除了给一瞬间的机会窥见真理,但却不会给你带来任何名利,相反,你会得罪世界上最有权势的人,和他们周旋到底,你将在贫困中度过你的一生,你的成果将要十几年后被确认,然而大部分人依旧视而不见,你的名字不会被人们咏唱,但是如果你穷尽一生坚持维护真理,命运会对人类肃然起敬,稍稍给予他们所有人生命延长的契机。

在四十多年又七个月以来的日日夜夜,帕特森他早已准备了答案:

最伟大的科学家

总是抛弃那舒适的生活

只为一丝照亮未来的光芒

去践行那看似不可能的道路

是什么使得他们前行

因为在科学的处女地

能发掘到人生的美和意义

于是他们甘心被它奴役

守护着人类的命运

——克莱尔-C-帕特森

1981823

瘦弱,孤傲,以后有人指着问这个人是谁?请你一定要回答:这是一个不经意拯救人类的英雄。

当我知道帕特森的故事后,每当走在路边,看到车流如梭,汽车的尾气有节奏的喷吐的,仿佛在说:前进、前进、前进!!没有人知道汽车尾气和地球年龄两件风马牛不相及的事,居然有那么深的交集,甚至改变了世界。

伟大的英雄应该被传唱:“我们人的力量多么渺小,人的力量又多么大,人这种生物,还是挺了不起的。”有的人觉得一个人拯救世界,是一个伪命题,因为历史和时间是水流,人只是河流中游泳的人们,无论人们调转船头还是奋力拍打船头,只是在历史的长河中挣扎,并不改变历史的流向,没有希特勒,又有下一个科学怪人,没有帕特森,迟早有其他科学家出来让人类修正铅在工业中错误的应用。

这种观点很有道理,但是弗洛文奇有句话我非常喜欢:“每个种族都会遇到这个时刻:这个种族是备受奴役还是走向辉煌,只取决于该种族的某一个人。”

我还是相信,不断有人,真的在历史节点,偶然改变了人类的命运,拯救了世界。

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