地球的年龄要怎么去验证？ _年龄

关于“地球年龄的测定”很早就引起学术圈的广泛关注，并且从最开始的一个想法到最终有一个被学术圈广泛承认的主流理论大概经历了300年，那具体是咋回事呢？
海水盐分测年法
最早提出测量地球的年龄的具体操作办法的是哈雷，他是牛顿时代的学者，牛顿的著作《自然哲学的数学原理》就是哈雷出资出版的，可以说是牛顿的头号小迷弟，而他更为人所知的是利用牛顿的理论预言了一类彗星的周期，这才使得这类彗星被称为哈雷彗星。

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哈雷认为海水里的盐分主要来源于岩石中的矿物质，因此，只要能够知道年平均的变化量和目前盐分的总量，通过简单的除法就可以得到地球的年龄。（地球年龄=总量/变化量）这个办法就被叫做水盐分测年法。
不过这个办法确实有很多不确定因素没有得到解决，首先，早期的地球特别热，并没有形成海洋，而是等到一段时间后才出现了海洋。其次，海水里的盐也会析出，而不是一直在海水中。因此，总量根本没办法估算。

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不过，还真有好事的人去算过，这个人是物理学家约翰·乔利，他得到的结果是9000万年。
【地球的年龄要怎么去验证？】热力学测年法
沿着刚才的思路，我们可以思考一下，早期的地球是熔融态的，特别热，后来逐渐降温下来才冷却。于是，就有一位博物学家叫做布封，他就曾提出一个方法，就是把地球形成时的温度除以每年平均冷却的速度，就可以得到一个地球的年龄。（说白了，也就是总的变化量/每年的变化量）这个办法就叫做热力学测年法。

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而物理学家开尔文男爵还真的去算了一下，结果得到的结果是2000万年~5000万年。

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我要知道的是开尔文男爵所生活在的年代是19世纪下半叶和20世纪初，他和达尔文的活跃的年代是有交集的。当达尔文得知这个消息时是很不爽的。因此，达尔文深知2000万年根本来不及让一个简单生命演化到像人类这么复杂的生命，换句话说，开尔文男爵计算的结果间接地否定了达尔文的进化论。

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毕竟达尔文是个生物学家，这种热力学计算的方法根本不是他所擅长的。但也有懂行的人指出，开尔文男爵的计算有个致命的问题，他并没有考虑到对流对于冷却的而影响。
沉积岩测年法
几乎同一时期（或者说稍微晚一点点的时间），有个地质学家叫做约翰·菲尔普斯的。他提出了另一种方法：沉积岩测年法。

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这里要想铺垫一些知识。一般来说，随着时间的流逝，沉积物一直在一层叠一层地叠加，它们的大部分最终成为了岩石。我们只要知道每个地质时期的沉积岩的厚度，然后把这些数值进行想加（得到一个总量），然后除以沉积的速度，就可以得到地球的具体年龄。

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通过他的计算，他发现，地球的年龄大概在1亿岁左右。这个虽然稍微长一点，但是依旧存在很严重的问题，那就是沉积岩也是在地球形成后一段时间才有，而且这种方法由于沉积岩自身的“变质作用”等因原因，导致误差很大很大。而且，其实达尔文的问题还是没有解决，一亿年确实也不够一个简单生命进化为复杂生命的。所以，我们会发现，上个世纪初，关于其实进入了死胡同，根本没有找到合适的办法。
放射性同位素测年法
后来，随着人类对于原子结构的研究，他们就发现了天然放射性现象，也被叫做放射性衰变。具体来说就是，每经过一段时间，元素原子的数量就会减少到原来的一半。不同的原子有不同的半衰期，而这个半衰期是恒定的，是不受外界的影响的，

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所以，就有科学家在思考如何用这个办法来测量地球的年龄。有个物理学家叫做克莱尔·派特森，他就通过收集大量的陨石，并且分析其中的铅同位素的含量比例，进而得到了地球的年龄是45.5亿年。科学家甚至还对比了一下地球上的陨石和月球上的岩石（阿波罗14号带回来的月球岩石标本），也最终确立了地球年龄是45.5亿年的。

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因此，目前地球的年龄是45.5亿岁，这是由物理学家克莱尔·派特森研究铅的半衰期而得到的。
地球的年龄曾经有好几个版本，也记录着从神学到科学以及科学的进步历史：
1.1650年大主教Ussher宣布世界是在公元前4004年创造出来的
2.1906年， Rutherford提出U/Pb比值可用于定年
3.1907年， Boltwood首次测定了3个晶质铀矿年龄
4.1908-1911 ， Holmes精确测定铀矿石U/Pb年龄
5.1956年， Claire Patterson测定了地球形成年龄为45.5±0.7亿年(Patterson, 1956, GCA)
6.目前最精确的地球形成年龄有两个版本研究：4567.17±0.7Ma (Amelin et al., 2002, Science)；以及4568.5±0.5Ma (Bouvier et al., 2007,GCA) 。
现代测定地球年龄用的都是普通球粒陨石或碳质球粒陨石，而不是地球上的矿物或岩石，因为地球上最早期的物质记录没有保留下来，目前最早的记录就是Jack hill的变质砾岩里那颗锆石，且只是局部保留。一般用的是Calcium-aluminum-rich inclusion(CAIs, 一种富Ca-Al的包体)和chondrule (硅酸盐熔体冷凝的小球) ，或者直接用陨石的全岩成分。CALs一般形成比较早， Chondrule略晚一些，都可以认为形成于吸积增生过程中形成的(地球形成于该时期) 。
顺便说一下，和网上流传的所谓科普不一样，这些定年跟锆石没啥关系，锆石形成温度比较低，另外不是所有岩石里都能长锆石。陨石里即使有锆石，也不会得到地球形成的年龄，因为锆石结晶温度较低，结晶的熔体演化程度也比较高。