化石年代知多少？
“中国人掘出五十万年前北京人的化石”
你是否不时读到这类的报章标题？也许你纳罕他们怎么知道化石是五十万年前的。
科学家有若干种方法去估计化石的年代。他们最信赖的是放射性元素鉴定法。这种方法是怎样发挥作用的？它真的准确吗？
以这种方法鉴定的通常不是化石本身而是在与化石同一岩层中发现的放射性矿物。
铀-铅鉴定法。铀是经过极长时间而变为铅的放射性元素。铀的普通形态，铀-238，的衰变速度是在四十五亿年后有一半变成铅。含铀矿物的年代可借衡量其中有多少已变成铅来测定。
因此借着分析矿物中铀和铅的含量就可以简单地算出它的年代。但分析的复杂之处是，铅有若干种相异的同位素，只有铅206才是来自铀238的。因此化学家必须借着物理学家和他的质量分析计之助去测定铅中含有多少这种特别的同位素。
可是，若要获得正确答案，两项十分重要的假定必须是真实的：
首先，铀矿在溶岩的岩浆冷却之际形成时必须没有铅混入。铀内若混有任何铅的成分，那末新形成的岩石就会看来已有几百万年之久了。
其次，必须没有任何铅从矿物逸出。倘若有些被用来测定年代的铅已从古老的矿物中逸出，矿物在分析之下就会看来新近得多了。
由此你可以看出，这种方法绝不是完全无误的。可是，借着适当留意到这些可能发生的缺点，若干古老岩层曾以这种鉴定方法获得相当可靠的估计。根据此法，地壳最古老的部分被鉴定为四十亿年以上。
但是铀矿物并非与化石出现在同一的地层中。由于在赤热的岩石中或甚至在因高热发生了变化的岩层中，化石已被破坏了。因此化石的年代必须用其他放射性时计来加以鉴定。
钾-氩鉴定法。钾元素在矿物中分布得颇为广泛。它含有一种十分罕见的同位素，K-40，它的半衰期是十三亿年。大部分的钾变成钙，但其中有百分之十一却以不同的方式衰变成为氩。氩是惰性气体。它不与其他元素混合，通常只出现于大气层中。可是有些矿物，例如长石，含有曾经长时期不受干扰的钾，同时由于放射过程而含有密闭的氩。
在火山灰降落将化石埋藏的场合，钾的特性可以派到用场。钾-氩鉴定法在理论上颇为简单。当火山爆发时，从奔流的溶岩中逸出以前在岩石中由钾变成的氩。随着火山溶岩冷却，岩石凝固后，其中的钾现时已没有氩存在而等待再度开始形成氩。因此钾-氩时计已校至零点，由于火山爆发而埋没的任何东西都可借着分析周围的灰而鉴定年代。
理论听来很好，可是实行起来又再度有基本假定的难题产生。一方面，氩从矿物逸出的可能性会使年代衡量起来较实际为短。另一方面，倘若火山热力所溶的岩石未把全部的氩蒸发掉，时计便会从起初就错误了。
使用钾-氩鉴定法来衡量较新近的——例如数百万年以内的——堆积物时，难题可能特别严重。灰内遗留小量的氩就可以造成极大的错误。例如，埋藏起来的钾矿物在十亿年内所积蓄的氩在一次火山爆发中喷出，若只有百分之一的八分之一的氩留在灰内，那末新埋的骨就会被鉴定为一百万年之物。
对于已有一亿年之久的堆积物，这样也许不算是个重大错误。可是，在坦桑尼亚的奥杜维尔峡谷发现，被假定为人类祖先的化石，若声称是一百万或二百万年前之物，你可以看出错误会严重到什么程度。只有时针的钟是很难读秒数的。
科学鉴定法的不可靠从以下的例证可以见之。两位科学家希望把新的发现物与先前的发现物连接起来，后者曾被鉴定为六千五百万年之物。可是，钾-氩鉴定法测定新的发现物只有四千四百万年历史——相差了二千一百万年。不成问题——有志者事竟成。两位科学家“把原因诿于有氩气逸出或搀了杂质，”一九八一年七月十八日的《科学通讯》报道说。科学家在投合他们的目的时就马虎了事，在不利于他们的目的时则武断专横。
放射性碳鉴定法。放射性碳时计是以碳14五千五百年的半衰期为根据的，因此对于衡量地上人类历史范围内的年代有用得多。在这件事上我们所用的不是一种从创造以来即已存在的放射性元素。放射性碳的衰变期既如此短促，它本应在许久之前就完全消失了。但这种同位素却由射进地球大气层的宇宙射线所不断形成。
一切生物在体内的各部分都有碳存在，生时具有与大气中的二氧化碳同一比率的碳14。死了和埋葬之后，由于与大气断绝关系，碳14遂逐渐衰败和消失。因此一块古木或炭在掘出时，可以从遗留下来的碳14测出在多久之前它曾是一棵活着的树的一部分。
在理论上是这样。在实行起来时，有许多事是可以造成错误的。其中之一是，标本很容易被含有较古或较新的碳的物质所染污。
最严重的问题是，尤其是标本若十分古老的话，古时的放射性碳是否与今日的比率相同。这是没有方法可以肯定的，因为这视乎袭击大气层的宇宙射线多寡而定，而宇宙射线是因时而异和或有或无的。例如，倘若为了某些原因，人类历史最初期的宇宙射线平均强度只及今日的一半，出自当时的任何标本便可能看来比实际的年代较古五千五百年。
既然我们无法知道古代宇宙射线的强度，因此只在能以三千五百年前的历史资料来衡量的场合才接受碳14鉴定乃是明智之举。对于愈古老的物质，不确的程度便愈高。
那末各种鉴定方法可靠到什么程度呢？北京人的化石真的是五十万年前的遗物吗？让我们看看《大英百科全书》对此有什么说法。论到以地球其他部分地层内的相类动物化石与之相比时，该书说：
“这些证据导致一项假定的结论，那便是直立灵长类主要是在更新世中期之初出现……在化石记录上受到接纳的最年轻直立灵长类核心代表看来是出自中国的北京、爪哇的千里尔、阿尔及利亚的特尼菲里等地的化石群和坦桑尼亚奥杜维尔人类祖先9号的头骨。在千里尔地层所作的多次钾-氩鉴定法所得的估计是，它们的年代约为出土之前五十五万年。……看来合理的推测是直立灵长类的存在期介乎一百五十万年至五十万年之间。”
请留意一切避免确定主张的闪烁之词，例如“假定”，“似乎”，“估计”，“合理的推测”等。它没有声明北京人的年代确已鉴定。经过一番推断的凑集工作之后，该文终于以分析作为最后结论，以先前积存在钾矿物中千分之一的氩作为支持人类五十万年历史的全部证据。我们若越过报章的头条新闻标题，我们实在无法找到充分证据去证明那受到广泛宣传的北京化石古物。
人若想反对圣经所载的人类创造史，他大可以利用科学鉴定法自相矛盾的声称去为自己的主张辩护。可是，说句公道话，他其实应该承认这些方法太多漏洞和并不可靠，因此无法成功地向相信圣经是上帝真理之道的人提出挑战。
［第14页的精选语句］
若要获得正确答案，两项十分重要的假定必须是真实的
［第15页的精选语句］
只有时针的钟很难读出秒数
［第16页的精选语句］
只在能以历史资料衡量的场合才接受碳14鉴定法乃是明智之举
［第16页的精选语句］
我们若越过报章的头条新闻标题，我们实在无法找到充分证据去证明那受到广泛宣传的北京化石古物