19世纪最伟大的物理学家是否真的反对达尔文的进化论?

达尔文(Darwin)在1869年写给华莱士(Wallace)的信中担心这可能是这样的:“汤姆森(Thomson)对世界近代的看法一段时间以来一直是我最棘手的麻烦之一。”[1]

威廉·汤姆森(William Thomson)或开尔文勋爵(Lord Kelvin)当然是他那个时代最伟大的人之一,也许是最伟大的人。他16岁时写了第一篇科学论文,并继续发明了热力学第二定律和绝对零的概念。

他是精确测量和数学重要性的主要倡导者,他说:

当您可以衡量所讲的内容并用数字表达时,您便会有所了解。但是当您无法衡量时,当您无法以数字表示时,您的知识是微不足道的。[2]

按照那个规则,达尔文是一个有缺陷的科学家。他很少使用数字。

开尔文知道达尔文的进化论还有另一个弱点。自然选择很慢,需要很多时间才能完成任何事情。自然选择要花费数亿年的时间才能生产出许多被发现的史前生物。

开尔文勋爵证明了地球不可能那么古老。

到那时,人们知道地球的温度随着地表以下的下降而升高。这意味着地球的核心正在释放热量,从而冷却。如果回溯到过去,地球一定是过去变暖的地方。但是地球核心的温度是有限制的,因为岩石只有在熔化或汽化之前才会变得如此热。

开尔文计算出地球可能的最高起始温度以及地球散失热量的速率。开尔文还了解,太阳不能燃烧数亿年。这么长的时间,没有已知的燃料源可以提供那么多的能量。

在1861年和1897年之间,他提出了一系列越来越好的计算方法。最初,他的估计范围介于20到4亿年之间,但最终他选择了价值较低的2000万年。[3]

开尔文的数据不足以使达尔文的自然选择理论发挥作用,特别是当您记得在早期阶段,地球对于生物来说太热了。那时,地质学家知道前寒武纪时代很长,但是没有任何化石。

1899年,另一位物理学家约翰·乔利(John Joly)根据盐在海洋中的逐渐积累,估算了地球的年龄。他的年龄为90至1亿年,比开尔文(Kelvin)大,但对达尔文来说仍然太低。

达尔文的回应

达尔文试图对这些数字提出异议。他计算得出,英格兰威尔德地区的粉笔必须腐蚀掉3亿年。但是没有人接受这个数字,甚至没有现代科学家,他最终将其从《起源》的新版本中删除了。

达尔文了解开尔文勋爵(汤普森(W. Thompson))的结果可能反驳他的理论:

主席先生,我对世界的短暂感到极大的困扰。汤普森(W. Thompson),因为我在寒武纪形成之前很长一段时间就需要我的理论观点。[4]

从那时起,什么改变了人们的想法?

放射性的发现使开尔文勋爵的计算毫无意义。地球的热量来自放射性岩石。

太阳从聚变中获取能量,聚变可以持续数十亿年。

这个故事的寓意

许多人认为关于达尔文理论的辩论是一场神学辩论,达尔文站在科学的一边,而他的反对者则在黑暗与无知的一边。但开尔文(Kelvin)的批评基于冷漠,艰辛,数字和他那个时代的最好科学。

确实有对达尔文的合法科学批评。

这个故事的第二个寓意

有时最好的科学和最好的科学家可能是错误的。

开尔文(Kelvin)关于地球的年龄是错误的。但是达尔文也是如此。根据对英格兰威尔德地区的分析,他对地球年龄的估计是错误的。在Quora的另一个答案中,我描述了达尔文的另一个地质错误。[5]

科学家是容易犯错的人,他们正确看待某些事物,但可能会错过其他事物。随着时间的流逝,错误会得到纠正,但是科学领域充满了无效的预感,不完整的信息以及我们不知道但确实应该发生的事情。

这个故事的第三个寓意

物理并不总是比生物学高尚或更好,只是因为它使用了更多的数学。开尔文精心准备的公式和精确的测量结果得出了错误的结论,而达尔文关于进化的非数学论点却是正确的。

更多阅读

这是关于人们如何理解地球年龄的一个非常易读的描述:

它的发现方式及其重要性:Martin J. S. Rudwick:9780226203935:Amazon.com:图书

脚注

[1]开尔文勋爵和地球时代

[2]赞扬开尔文勋爵–物理世界

[3]开尔文勋爵的热损失模型作为失败的科学钟

[4]开尔文勋爵和地球时代

[5]以色列拉米雷斯对查尔斯·达尔文所做的最尴尬的事情是什么?

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