地球的年龄之谜终被揭开

地球的年纪究竟有多大？19世纪60年代，威廉·汤姆森（之后被册封为开尔文勋爵）已经开始运用其对热力学的理解对这个存在已久的问题进行解答。

在接下来的几十年里，他都坚持认为，地球的温度表明了它仅有几千万岁。汤姆森的论断将自己卷入了知识分子之间的争执之中。地理学家们与生物学家们都认为，地球的实际年龄要比汤姆森所说的大得多（参考阅读：深时概念，第74页），而汤姆森则发现，他们说的都是模糊的定性观点。要是有一种定量方法可以测量出地球的年龄就好了。到世纪之交的时候，这种方法真的出现了。

故事开始于19世纪90年代中期。一位名叫亨利·贝克勒尔的科学家发现，含铀的矿物质能够自发产生一种神秘的辐射。皮埃尔·居里及其夫人玛丽·居里仔细研究了这个现象，并将其命名为“放射性”。

20世纪初，欧内斯特·卢瑟福和弗雷德里克·索迪意识到，铀之类的放射性元素会随着其辐射的放出而出现“衰变”——转变身份成为另一种元素。到了1904年，卢瑟福提出，可以利用这种现象作为“计时器”来确定岩层年龄。

卢瑟福的测年概念虽然简略，但他的研究将这一概念展示得更加精细、准确。他注意到，放射性的产生具有一种内在随机性，这种随机性就是预示亚原子表现的内在不确定性的早期信号（参考阅读：海森堡的不确定性原则，第156页）。然而，将时间等分来看，则会出现一个固定的模式：例如，卢瑟福已经计算出，一定量的放射性镭衰变为原来数量的一半所需要的时间应该总是2600年左右。后来的研究者们利用这个“半衰期”理论，提出了放射测年的概念，并最终令学界确信，地球其实已经有数十亿年的历史了。

地球的年龄之谜藏在岩石之中，而揭开谜底的是核物理学家。(www.daowen.com)

卢瑟福是第一个尝试使用放射测年的人。在已知含铀矿物质衰变会释放出神秘的“阿尔法粒子”的情况下，他提出了一个（正确的）猜想：这些阿尔法粒子最终会被确认是氦的某种形式。这个想法又让他意识到，含铀岩石应该会随时间流逝而逐渐积累起氦。他测量了手边岩石样本中氦的含量，并通过对阿尔法粒子（氦）的生成率的估算，计算出样本岩石的年龄为4000万岁。但这是一种较为粗略的估算方法，因为一部分氦可能已经随着时间的流逝从岩石中淋溶了出去。后来，科学家们改进了卢瑟福的方法。

参考阅读//

No. 82 核嬗变，第 168 页

在“地球究竟是多少岁”这个问题上，学界已经争论了数百年。

放射测年的概念最终帮助确认了地球的古老，从而平息了争论。