在蒙特利爾的麥克吉爾大學,新西蘭出生的年輕人歐內斯特·盧瑟福對新的放射性材料產生了興趣。他與一位名叫弗雷德里克·索迪的同事一起,發(fā)現(xiàn)很少量的物質里就儲備著巨大的能量,地球的大部分熱量都來自這種儲備的放射衰變。他們還發(fā)現(xiàn)放射性元素衰變成別的元素--比如,今天你手里有一個鈾原子,明天它就成了一個鉛原子。這的確是非同尋常的。這是地地道道的煉金術;過去誰也沒有想到這樣的事兒會自然而自發(fā)地發(fā)生。
盧瑟福向來是個實用主義者,第一個從中看到了寶貴的實用價值。他注意到,無論哪種放射物質,其一半衰變成其他元素的時間總是一樣的--著名的半衰期--這種穩(wěn)定而可靠的衰變速度可以用做一種時鐘。只要計算出一種物質現(xiàn)在有多少放射量,在以多快的速度衰變,你就可以推算出它的年齡。他測試了一塊瀝青鈾礦石--鈾的主要礦石--發(fā)現(xiàn)它已經有7億年--比大多數(shù)人認為的地球的年齡還要古老。
1904年春,盧瑟福來到倫敦給英國皇家科學研究所開了一個講座--該研究所是倫福德伯爵創(chuàng)建的,只有150年歷史,雖然在那些卷起袖子準備大干一場的維多利亞時代末期的人看來,那個搽白粉、戴假發(fā)的時代已經顯得那么遙遠。盧瑟福準備講的是關于他新發(fā)現(xiàn)的放射現(xiàn)象的蛻變理論;作為講課內容的一部分,他拿出了那塊瀝青鈾礦石。盧瑟福很機靈地指出--因為年邁的開爾文在場,雖然不總是全醒著--開爾文本人曾經說過,要是發(fā)現(xiàn)某種別的熱源,他的計算結果會被推翻。盧瑟福已經發(fā)現(xiàn)那種別的熱源。多虧了放射現(xiàn)象,可以算出地球很可能--不言而喻就是--要比開爾文最終計算出的結果2 400萬年古老得多。
聽到盧瑟福懷著敬意的陳述,開爾文面露喜色,但實際上無動于衷。他拒不接受那個修改的數(shù)字,直到臨終那天還認為自己算出的地球年齡是對科學最有眼光、最重要的貢獻--要比他在熱力學方面的成果重要得多。
與大多數(shù)科學革命一樣,盧瑟福的新發(fā)現(xiàn)沒有受到普遍歡迎。都柏林的約翰·喬利到20世紀30年代還竭力認為地球的年齡不超過8 900萬年,堅持到死也沒有改變。別的人開始擔心,盧瑟?,F(xiàn)在說的時間是不是太長了點。但是,即使利用放射性測定年代法,即后來所謂的衰變計算法,也要等幾十年以后我們才得出地球的真正年齡大約是在10億年以內??茖W已經走上正軌,但仍然任重而道遠。
開爾文死于1907年。德米特里·門捷列夫也在那年去世。和開爾文一樣,他的累累成果將流芳百世,但他的晚年生活顯然不大平靜。隨著人越來越老,門捷列夫變得越來越古怪--他拒不承認放射現(xiàn)象、電子以及許多別的新鮮東西的存在--也越來越難以相處。在最后的幾十年里,無論在歐洲什么地方,他大多怒氣沖沖地退出實驗室和課堂。1955年,第101號元素被命名為鍆,作為對他的紀念。"非常恰當,"保羅·斯特拉森認為,"它是一種不穩(wěn)定的元素。"
當然,放射現(xiàn)象實際上在不停地發(fā)生,以誰也估計不到的方式發(fā)生。20世紀初,皮埃爾·居里開始出現(xiàn)放射病的明顯癥狀--骨頭里隱隱作痛,經常有不舒服的感覺--那些癥狀本來肯定會不斷加劇。但是,我們永遠也無法確切知道,因為他1906年在巴黎過馬路時被馬車撞死了。
瑪麗·居里在余生干得很出色,1914年幫助建立了著名的巴黎大學鈾研究所。盡管她兩次獲得諾貝爾獎,但她從來沒有當選過科學院院士。在很大程度上,這是因為皮埃爾死了以后,她跟一位有妻室的物理學家發(fā)生了曖昧關系。她的行為如此不檢點,連法國人都覺得很丟臉--至少掌管科學院的老頭兒們覺得很丟臉。當然,這件事也許跟本書不相干了。
在很長時間里,人們認為,任何像放射性這樣擁有很大能量的現(xiàn)象肯定是可以派上用場的。有好幾年時間,牙膏和通便劑的制造商在自己的產品里放入了有放射作用的釷;至少到20世紀20年代,紐約州芬格湖地區(qū)的格倫泉賓館(肯定還有別的賓館)還驕傲地以其"放射性礦泉"的療效作為自己的特色。直到1938年,才禁止在消費品里放入放射性物質。到這個時候,對居里夫人來說已經為時太晚。她1934年死于白血病。事實上,放射性危害性極大,持續(xù)的時間極長,即使到了現(xiàn)在,動她的文獻--甚至她的烹飪書--還是很危險的。她實驗室的圖書保存在鉛皮襯里的箱子里,誰想看這些書都得穿上保護服。
多虧第一代原子科學家的獻身精神和不懼高度危險的工作,20世紀初的人們越來越清楚,地球毫無疑問是很古老的,雖然科學界還要付出半個世紀的努力才能很有把握地說它有多么古老。與此同時,科學很快要進入一個新時代--原子時代。