地球能量持续时间：地质学家对开尔文理论的挑战

在古希腊人以及其他许多古老的文明看来，一切物质的起源都是原始的“混沌”，这可能是一种“虚空”，也可能是一种无形的物质状态。在西方，宇宙神创观念在18世纪之前几乎从未受到质疑——至少在公开层面上如此。然而最终，科学探究指向了追索元素起源的方向。这产生于有关地球年龄的问题，而这个问题正是创世论和科学之间早期的冲突所在。

地球的年龄如果很大，就要求太阳持续产生能量的时间至少与地球已经存在的时间一样长。对于19世纪的科学家而言，这是一个很难解释的问题

20世纪初，太阳所依赖的能量被普遍认为是由于“引力收缩”或“收缩太阳模型”而产生的。这套理论由德国物理学家亥姆霍兹（H. Helmholtz）在1850年提出。当时人们对地球年龄的估计与实际情况有天壤之别，该理论的提出算得上一大进步。但到了19世纪末，人们几乎已经肯定，地球的年龄比以前预估的要大得多。根据英国物理学家开尔文勋爵（本名威廉·汤姆逊）的计算，太阳的大规模收缩只能提供大约3500万年所需的能量。而同时代的地质学家们都认为，地球的历史比这要漫长得多。大多数地质学家都认同地球年龄应为1亿年左右，有些人甚至提出应该是20亿年。这虽然还远远未达到目前45.5亿年左右的结论，但仍与开尔文关于恒星仅能维持3500万年的理论相冲突。

地质学家们与亥姆霍兹以及开尔文在这个问题上一直僵持不下，直到新的地球年代测定方法（利用放射性）的出现，表明两位科学家的计算都是错误的，这种僵局才被打破。显然，要让太阳照耀几十亿年，一定还得有其他的能量来源。

收缩太阳模型用以下循环来解释热量和光的产生

·从流体静力学平衡状态开始，此时太阳内部压力和重力达到平衡。(www.xing528.com)

·太阳的部分能量在发光过程中作为太阳光流失。

·能量损失使太阳内部的热量和压力减少，引力的作用就会大于内部压力的作用。

·引力使太阳收缩，提升内部压力，直到再次达到平衡状态。

·循环再次开始。