萬物有始有終，我們腳下的大地也不例外，為了得到準确的地球年齡，人類經曆了漫長的探索過程，這也是人類文明不斷進步的體現。

在日常生活中，我們可以通過數年輪的方法來判斷一些植物的年齡，通過觀察牙齒來了解大部分哺乳動物的年齡，因此“年輪”和“牙齒”就變成了衡量生物年齡的計時器，而地球的計時器該如何尋找呢？和“年輪”與“牙齒”類似，如果存在一種地球的計時器，那麼這個計時器的量程必須要不小于地球的實際年齡，而且它的“刻度”也必須均勻穩定。

我們先來了解一下初代“大計時器”——海水鹽分測年法，這款“計時器”的發明人是來自英國的愛德蒙·哈雷，如果你對這個名字感到陌生，那麼你一定聽說過哈雷彗星，愛德蒙·哈雷便是首個測量其軌道數據并準确預言其回歸時間的第一人。

哈雷的理論認為，海洋中的鹽分物質來自于岩石，如果可以測得海洋中的鹽分總量以及岩石每年向海洋中析出的鹽分量，那麼二者的比值便是地球的年齡。據說物理學家約翰·喬利用通過這個方法計算出地球的年齡約為九千萬年。當然，現在來看這種方法會發現其明顯不符合“計時器”的要求，因為海洋的形成是在地球形成之後，而且海洋本身也會不斷的析出鹽分，這款“計時器”不管是量程還是刻度的均勻性都不符合要求。

和海水鹽分測年法類似的還有沉積岩測年法，該理論由地質學家約翰·菲爾普斯提出，他認為沉積物的層層堆積形成岩石，通過測得每個地質時期的沉積岩厚度然後計算總和，再除以沉積速度就能得到地球的年齡，約翰·菲爾普斯計算認為地球的年齡約為一億年。從該理論本身來看，沉積岩的形成明顯也是地球形成之後的事情了，雖然地球表面有百分之七十是沉積岩，但是從縱向的岩石圈來看，沉積岩的厚度僅為百分之五左右，而且沉積岩還會有變質作用和熔融作用參與，因此這款“計時器”同樣無法測量地球的年齡。

升級版“計時器”——熱力學測年法。1799年法國博物學家布封在其發布的著作《自然紀元》中提出了一種地球形成假說，他認為太陽與彗星撞擊分離出的物質形成了地球，這個過程是一個逐漸冷卻的過程，在布封的個人筆記中，他認為地球的年齡大約為300萬年。布封的地球形成假說其實就是熱力學測年法的理論基礎，既熔融狀态的地球冷卻到當下的狀态需要多久的時間。熱力學之父開爾文勳爵按照這個思想計算認為地球的年齡約為兩千萬至五千萬年間，這個結果遭到了同時期達爾文的反對，因為從進化論的角度來看，數千萬年不足以使一個簡單的細胞生物演化成複雜的人類。雖然熔融狀态的地球幾乎将“計時器”的量程拉滿，但是地球冷卻過程中的對流作用以及地球内部放射性物質的加熱效應會幹擾“計時器”穩定性，因此這款“計時器”也無法有效測量地球的年齡。

終極版“計時器”——放射性同位素測年法。伴随着人類撞開微觀世界的大門，科學家發現許多元素的原子核處于一種不穩定的狀态，它們能夠自發地放出射線衰變為另一種元素，這個過程就是放射性衰變，這種放射性衰變還會發生在它們的同位素上。科學家把放射性衰變過程中，某種放射性元素的原子數減少到原來一半所消耗的時間稱為這種放射性元素的半衰期，放射性元素的半衰期不随外界條件以及元素自身質量、狀态的改變而變化，有些放射性元素的半衰期可達百億年之久。從這些特點來看，這款“計時器”的量程和穩定性都具備了，隻差付出實踐了。

鈾238的半衰期高達4.46*10^9年，也就是說一定數量的鈾238經過4.46*10^9年後，會有一半變為另一種物質，科學家通過測量地球岩石中鈾鉛同位素的比值得出了42億年的“球齡”，但科學家認為這個結果僅能反映出地球地殼的形成時間，因為岩石本身也是在地球冷卻之後才會形成。

于是科學家把目光放到了太陽系的形成，現代理論認為太陽系中的天體誕生于原始星雲，時間不會有太久的差别，如果能夠測量地質條件穩定的地外天體中的放射性元素，那麼就可以忽略地球岩層的冷卻過程而更加接近真實的地球年齡。幸運的是數萬年前一個三十萬噸左右的太陽系天體撞擊了今天的美國亞利桑那州，形成了“巴林傑隕石坑”。

1956年美國地質學家萊爾帕特森通過“鉛—鉛測年法”測量了“巴林傑隕石坑”中的隕石殘骸，在結合地球岩石中鉛同位素的含量後，萊爾帕特森認為地球的年齡約為45.5年，這一結果和阿波羅14号登月帶回的月球岩石測量結果相吻合。

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!