確實很多人都知道地球的年齡大概是46億年左右，但是具體是如何得到的卻沒有那么多人知道。

地球的年齡

其實關于地球的年齡是人們一直好奇的問題，例如我們中國神話故事中的盤古開天辟地換算下來就是差不多41000年，再比如西方上帝創(chuàng)世學說認為地球誕生于公元前4004年。。。。

再后來隨著科學思想的不斷進步，人們嘗試著去用實驗或者更有說服力的理論去探索地球的年齡。例如我們所熟悉的開爾文利用地溫梯度和導熱方程來估測地球的年齡。

最后他得到的數(shù)值為9千8百萬年，這個數(shù)值顯然不對，說實話他自己都對這個數(shù)值沒有多少信心。其實開爾文的方法存在著明顯漏洞，開爾文假設地球里沒有其他熱量來源。但后來我們知道放射性同位素衰變提供了大量能量。其次開爾文假設地球是均一的堅硬固體。實際上，地球內(nèi)部的物質(zhì)對流促進了熱量的傳導，也將一部分勢能/相變潛能轉(zhuǎn)化為熱。

直到20世紀60年代才真正意義上得到了比較可靠的地球年齡。

化學家帕特森得到地球年齡

想想如果有哪種物質(zhì)可以從地球誕生開始就不斷做著一系列改變，那么找到這種物質(zhì)不就可以知道地球年齡了嗎？

確實我們知道鈾235和鈾238都會按照各自不同的概率發(fā)生一系列衰變，分別成為鉛207和鉛206。所以，理論上說，只需要知道一個樣品里有現(xiàn)在多少鉛和鈾，以及形成的時候有多少鉛，就可以得到它的年齡。

那么我們要測量地球的年齡，就必須找到跟地球同時形成的物質(zhì)。并且還要能夠知道鉛的初始值，開始帕特森研究的是鋯石，鋯石是一種很堅硬的礦物，它的晶體結(jié)構(gòu)對鉛非常不友好，卻不排斥鈾。在巖漿冷卻結(jié)晶形成鋯石的時候，把絕大多數(shù)的鉛原子都擠出去了，因此可以基本當作初始的鉛含量為零。

但是帕特森測量地球年齡并沒有這么簡單，因為他發(fā)現(xiàn)不管他多么小心，重復多少次，測量到的鉛含量總是出乎意料的多。所以后面他建立了一個史上最干凈的實驗室。

能夠?qū)崿F(xiàn)純凈無污染的鉛提取還不夠，因為要測地球年齡就以為著你要找到和地球年齡一樣的鋯石。這實在太難找了，所以必須找到另一種物質(zhì)，那就是鐵隕石！

鐵隕石鉛含量高而鈾含量低。這就意味著，鈾衰變產(chǎn)生的鉛在這里微不足道。因此，現(xiàn)在測量到的鉛的同位素相對含量乎是地球形成之時的相對含量，也就是大家夢寐以求的鉛，近初始值。

因此找了一塊鐵隕石樣品，帶回自己的實驗把隕鐵的鉛同位素比值作為初始值，再把地球的平均鉛同位素比值當作現(xiàn)今值，計算得到了一個41-46億年的不錯的估計。這還不夠精確他又找了一塊石質(zhì)隕石的樣品。和鐵隕石不同的是，石質(zhì)隕石擁有較多鈾，所以會有很多的鉛來自于鈾的衰變。如果測量到這兩個鉛含量組成迥異的樣品，就可以計算出地球的準確年齡。

最后我們所熟知的地球年齡45.5±0.7億年誕生了。