世界上99%的人

都不知道地球的年齡是多少

更不知道是誰發現了這個數字

更不知道發現這個數字的人

為了揭示真相，拯救地球

孤獨的對抗著整個利益集團

今天介紹的這個無名英雄

叫做克萊爾·卡梅倫·帕特森

帕特森是一名郵差的兒子

從小就比較叛逆、學校成績一般

但他天生確實是做科學家的料

1945年，二戰剛結束不久

帕特森作為研究生在芝加哥大學學習

他的導師哈里森布朗（地質學家）

有一個很有趣的想法

於是就抓了帕特森來代勞研究這個問題

老司機哄騙小白做專案場景再現：“小帕，你不介意我叫你小帕吧。”

帕特森呆萌木訥的點點頭：“不介意。”

哈里森滿意的笑了：“很好，小帕~我知道你不是地質學家，很可能還分不清長石和花崗岩，但是我聽說你使用質譜儀很在行？”

帕特森再次呆萌的點點頭。

哈里森：“你結婚沒有？”

“我結婚了，妻子勞拉是一個化學家，我們曾一起給曼哈頓計劃打過工。”

“小帕，這些是鋯石，跟針尖差不多，穩定性極高，每個鋯石裡只含有百萬分之幾的鈾，這些鈾會進一步衰變成更少量的鉛，我需要你測量出這些鋯石裡鉛的含量，你能做到嗎？”

帕特森呆萌的看著老師，他考研究生過來其實是想來學地質學的，卻被老師佈置了一個質譜儀的作業，一時間不知道要不要答應。

哈里森看他一臉懵逼，馬上乘勝追擊：“小帕！！如果你能成功測量出在鋯石中的的鉛含量，你就能用相同方法測量隕石中的鉛含量。”

哈里森頓了頓，壓低了聲音深邃的說：“而你如果能測量出與地球同年齡的外來隕石年齡，你就光宗耀祖啦~！！”

“因為你將會是第一個知道地球年齡的人！酷炫狂跩屌炸天啊有木有！！"

帕特森覺得他挺有道理，好厲害！羞澀的說：“那我試試看吧。”

然後哈里森開心的說了所有老師抓學生幹活都會說的那句甜蜜話：“專案很簡單的！易如反掌！！以你的能力那還不是小菜一碟嘛？加油哈！愛你麼麼噠~”

但當帕特森著手研究，他發現每次測出來相同微粒的鉛含量都千差萬別。

這就尷尬了

帕特森意識到這可能是由於實驗室被鉛汙染了或環境中原本含有的鉛干擾了實驗結果，開始用盡辦法清除實驗室裡的鉛。

但幾個月後鉛含量仍然高出了一百倍，他已經花費了兩年時間研究，卻仍然得不到任何結果，他開始覺得帶他入坑的老司機真的不是一般的坑爹。

帕特森沒有放棄，在他花在這個專案上的第六年時，排除實驗室鉛汙染的技術終於成熟了，他建造了世界上第一個超級潔淨室，測出了岩石中鉛的含量，他終於可以進一步測出隕石中鉛的含量。

他立即將隕石樣本帶到阿貢國家實驗室（那裡有剛被投入使用的世界上最精確的質譜儀）

帕特森將隕石氣化，終於測出了隕石中的鉛含量，算出地球的年齡為45.5億年±0.7千萬年。

花費七年

終於成為了世界上第一個知道地球年齡的人

然而這項偉大的發現並沒有讓他獲得諾貝爾獎

（因為當時諾貝爾物理學獎和化學獎都沒有興趣投給新興的交叉地質學領域）

“45億年”這個數字

直到十幾年後才放進地質教科書中

即便如此，在過去30年裡的超過50本教科書中

只有4本

在說起地球年齡這個數字時候提到帕特森這個名字

更要命的是，為了全身心投入研究

帕特森無暇參與終身教授的職稱申請

鮮活在人們記憶中，是埋頭實驗室的身影

在他研究實驗室除鉛的過程中，他知道了不該知道的事實，他發現了日常生活中的鉛汙染遠比我們所認為的要嚴重，而這些額外的鉛則來自於鉛汽油。他的這個發現得罪了世界上最有權勢的財閥和工業巨頭。

工業巨頭們反擊的第一步就是阻斷帕特森的研究基金，第二步就是操縱帕特森所在的加州理工學院的董事會給他施壓，甚至以解僱為威脅。與這些石油大亨相比，帕特森簡直就是一隻小螞蟻。

可是他們低估了這隻小螞蟻堅持真相的決心。帕特森的調查不但沒中斷，反而更起勁，帕特森不斷把論文和成果投向雜誌和寄給政府高官。

得益於當時風起雲湧的環保運動

帕特森的影響日益擴大

到了20世紀80年代

鉛終於被禁止在美國消費品中使用

這位計算出地球年齡的人

同時也贏得了

20世紀最偉大的公眾健康權益抗爭的勝利

地球的年齡一般指的就是地球的天文年齡，是地球開始形成到現在的時間，目前對於地球天文年齡的估值為45.5億年。

地球年齡的認識過程：

1、中國古人推測自開闢至於獲麟（公元前481年），凡三百二十六萬七千年；

2、17世紀西方的一個神父宣稱，上帝在公元前4004年創造了地球；

3、英國物理學家哈雷認為，研究大洋鹽度起源可以解決地球年齡問題。

4、德國科學家赫爾姆霍茨於1854年，根據對太陽能量估值，認為地球年齡不超過2500萬年；

5、英國著名物理學家湯姆生於1862年，認為地球從形成初期的熾熱狀態至今，需要2000—4000萬年；

6、地球化學家克萊爾·彼得森於1953年，利用同位素法最早測定了地球的年齡約為45.5億年；

7、20世紀60年代末，科學家利用月球表面的岩石測定發現月球年齡在44—46億年之間。根據星雲假說，地球和月球形成時間差不多，那麼地球年齡和月球年齡差不多；

8、目前地球天文年齡公認為45.5億年左右，但是都是透過間接證據推測的，資料目前無法更加精確，也沒辦法證明地球確實存在了45.5億年。

地球的年齡要如何驗證？

利用放射性元素的衰變原理，測量地球岩石和地球的年齡。

如果已知放射性母體同位素的衰變常數及母、子體同位素的比值，那麼只要測定岩石或礦物中某種放射性母體同位素及其衰變成的子體同位素的含量，一般說來就可以計算出該岩石體系的形成年齡。

簡單回答，祝好！

主要是透過鈾-鉛這種穩定的天然放射性衰變現象，透過測試地球上最古老的岩石樣本或者隕石的同位素推算地球年齡上下線。

關於“地球年齡的測定”很早就引起學術圈的廣泛關注，並且從最開始的一個想法到最終有一個被學術圈廣泛承認的主流理論大概經歷了300年，那具體是咋回事呢？

海水鹽分測年法

最早提出測量地球的年齡的具體操作辦法的是哈雷，他是牛頓時代的學者，牛頓的著作《自然哲學的數學原理》就是哈雷出資出版的，可以說是牛頓的頭號小迷弟，而他更為人所知的是利用牛頓的理論預言了一類彗星的週期，這才使得這類彗星被稱為哈雷彗星。

不過這個辦法確實有很多不確定因素沒有得到解決，首先，早期的地球特別熱，並沒有形成海洋，而是等到一段時間後才出現了海洋。其次，海水裡的鹽也會析出，而不是一直在海水中。因此，總量根本沒辦法估算。

不過，還真有好事的人去算過，這個人是物理學家約翰·喬利，他得到的結果是9000萬年。

熱力學測年法

沿著剛才的思路，我們可以思考一下，早期的地球是熔融態的，特別熱，後來逐漸降溫下來才冷卻。於是，就有一位博物學家叫做布封，他就曾提出一個方法，就是把地球形成時的溫度除以每年平均冷卻的速度，就可以得到一個地球的年齡。（說白了，也就是總的變化量/每年的變化量）這個辦法就叫做熱力學測年法。

而物理學家開爾文男爵還真的去算了一下，結果得到的結果是2000萬年~5000萬年。

我要知道的是開爾文男爵所生活在的年代是19世紀下半葉和20世紀初，他和達爾文的活躍的年代是有交集的。當達爾文得知這個訊息時是很不爽的。因此，達爾文深知2000萬年根本來不及讓一個簡單生命演化到像人類這麼複雜的生命，換句話說，開爾文男爵計算的結果間接地否定了達爾文的進化論。

畢竟達爾文是個生物學家，這種熱力學計算的方法根本不是他所擅長的。但也有懂行的人指出，開爾文男爵的計算有個致命的問題，他並沒有考慮到對流對於冷卻的而影響。

沉積岩測年法

幾乎同一時期（或者說稍微晚一點點的時間），有個地質學家叫做約翰·菲爾普斯的。他提出了另一種方法：沉積岩測年法。

這裡要想鋪墊一些知識。一般來說，隨著時間的流逝，沉積物一直在一層疊一層地疊加，它們的大部分最終成為了岩石。我們只要知道每個地質時期的沉積岩的厚度，然後把這些數值進行想加（得到一個總量），然後除以沉積的速度，就可以得到地球的具體年齡。

透過他的計算，他發現，地球的年齡大概在1億歲左右。這個雖然稍微長一點，但是依舊存在很嚴重的問題，那就是沉積岩也是在地球形成後一段時間才有，而且這種方法由於沉積岩自身的“變質作用”等因原因，導致誤差很大很大。而且，其實達爾文的問題還是沒有解決，一億年確實也不夠一個簡單生命進化為複雜生命的。所以，我們會發現，上個世紀初，關於這個問題其實進入了死衚衕，根本沒有找到合適的辦法。

放射性同位素測年法

後來，隨著人類對於原子結構的研究，他們就發現了天然放射性現象，也被叫做放射性衰變。具體來說就是，每經過一段時間，元素原子的數量就會減少到原來的一半。不同的原子有不同的半衰期，而這個半衰期是恆定的，是不受外界的影響的，

所以，就有科學家在思考如何用這個辦法來測量地球的年齡。有個物理學家叫做克萊爾·派特森，他就透過收集大量的隕石，並且分析其中的鉛同位素的含量比例，進而得到了地球的年齡是45.5億年。科學家甚至還對比了一下地球上的隕石和月球上的岩石（阿波羅14號帶回來的月球岩石標本），也最終確立了地球年齡是45.5億年的。

因此，目前地球的年齡是45.5億歲，這是由物理學家克萊爾·派特森研究鉛的半衰期而得到的。

“地球的年齡是如何測定的？”，目前公認的地球年齡是由美國地質學家克萊爾·卡梅倫·帕特森於1956年測得的45.5±0.7億年。為了得到準確的地球年齡，人類經歷了漫長的探索過程，這也是人類文明逐漸進步的過程。

尋找一個“計時器”

萬物皆有始終，我們的地球也不例外。我們可以透過數年輪來了解植物的年齡，可以透過觀測牙齒來了解大多數哺乳動物的年齡，在這裡“年輪”和“牙齒”就變成了忠實記錄年齡的計時器，而地球的“計時器”在哪裡呢？

為了測量地球的年齡，我們需要這樣一把時間之尺，首先在量程上它必須大於或等於地球的年齡，其次它的時間刻度必須均勻穩定。在地球年齡的測量史上，誕生過許多不同的方法，比如依據海水含鹽量變化的海水鹽分測年法、依據地球冷卻速度的熱力學測年法和依據地層沉積物變化的沉積岩測年法，顯然海水和沉積岩都是地球誕生之後才會出現的事物，因此它們作為時間之尺顯然量程是不夠的，熱力學測年法雖然在“量程”上滿足條件，但是刻度並不穩定，假設我們把原始地球看做一個熔融狀態下的大鐵球，那麼只需要我們構建一個鐵球冷卻速度的模型，就可以推算出地球的年齡，物理學家威廉·湯姆森透過這個方法計算出的地球年齡為2000萬年~5000萬年，顯然這是不正確的，因為他並未消除對流作用的影響，而且地球內部還有放射性物質加熱效應。

隨著科學的進步，人類逐漸打開了微觀世界的大門，科學家發現大多數元素的原子核並不穩定，能夠自發的放出射線衰變為另一種元素，這個過程被稱為放射性衰變，有些元素不僅自身具有放射性衰變，它們的同位素也具有同樣的特性。在放射性衰變過程中，某種放射性元素的原子數減少到原來的一半所消耗的時間就是這種放射性元素的半衰期。放射性元素的半衰期不隨外界條件以及元素自身質量、狀態的改變而變化，不同放射性元素的半衰期具有很大的差異，有些可達百億年之久。因此，放射性元素的半衰期就是一個完美的“計時器”，它既有非常長的量程又“執行穩定”，利用這種方法測量年齡被稱為放射性同位素測年法。

按下“計時器”

科學研究發現，鈾238的半衰期可達4.468 × 10^9年，透過測量地球上最古老岩石中的鈾鉛同位素比值，科學家計算出地球至少有42億年的歷史，由於最古老的岩石也是在原始地球冷卻之後形成，因此42億年並不能反映真實的地球年齡，其通常被認為是地球地殼結構的形成時間。

現代科學認為，太陽系中的天體誕生於原始星雲中，而且時間上並不會差太久，因此只要我們能夠測量地質條件穩定的地外天體中的放射性元素，就有可能推匯出地球的年齡。數萬年前，有一顆三十萬噸重的隕石墜落在今天美國的亞利桑納州，並形成著名的“巴林傑隕石坑”。1956年，美國地質學家萊爾·帕特森改進鈾鉛測年法，發明了鉛鉛測年法，在收集夠“巴林傑隕石坑”中發現的隕石後，萊爾·帕特森測量了隕石中鉛同位素的含量，並結合地球岩石中鉛同位素含量的值之後，他推算出地球的年齡大約為45.5億年，之後科學家透過測量其他隕石樣本以及月球岩石樣本證實了這一結果，這也是目前世界公認的地球年齡。

結語

地球的年齡由美國地質學家萊爾·帕特森，於1956年利用鉛鉛測年法測得，其最終結果為45.5±0.7億年。

在20世紀早期，科學家還不確定地球有多老。如今，科學家們利用各種岩石的輻射定年法（包括地球岩石和地外岩石）來確定地球的年齡。

歷史上許多偉大的思想家都試圖弄清地球的年齡。例如，早在1862年，勞德·開爾文勳爵就計算出地球從最初的熔融狀態冷卻下來需要多長時間。他得出結論說，地球誕生於2000萬到4億年前。今天的科學家認為答案是不正確的，但開爾文的計算是科學的，它建立在邏輯思維和數學計算的基礎上。

科學家試圖透過我們星球的岩石層來確定地球的年齡，這些岩石層一定是隨著時間的推移而形成的。如果你曾經觀察過山的一個被切斷的部分，你就會看到這些岩層，也許是因為一條公路穿過它。但地球的岩石層並沒有輕易地洩露地球年齡的秘密，它們的資訊很難破譯。地球有多大？在20世紀早期，科學家們還不確定。然而，20世紀初，科學家們透過長期研究地球上一層又一層的岩石，開始相信地球不是數百萬年前的，而是數十億年前的。

現代輻射定年方法在20世紀40年代末和50年代開始受到重視，這些方法主要關注一種化學元素的原子衰變為另一種元素。他們發現某些非常重的元素可以衰變為較輕的元素，例如鈾衰變為鉛。這項工作產生了一個被稱為輻射定年的流程。這項技術是建立在自然產生的放射性元素的測量量與其衰變產物之間的比較基礎上的，假設衰變速率恆定，即所謂的半衰期。

例如，利用這項技術，科學家可以分析地殼樣品，計算出鈾和鉛的數量，將這些值與半衰期一起插入對數方程，以計算岩石的年齡。在20世紀的幾十年裡，科學家記錄了數以萬計的輻射年齡測量。從整體上看，這些資料表明，地球的歷史從現在向後延伸到過去至少38億年。

如今，科學家們利用各種岩石的輻射定年法（包括地球岩石和地外岩石）來確定地球的年齡。例如，科學家尋找並確定暴露在地球表面最古老的岩石的年代。

此外，由於地球是太陽系行星的一部分，科學家們利用輻射測年來確定諸如隕石等外星天體的年齡。這些太空岩石曾經環繞太陽執行，但後來進入地球大氣層並撞擊地球表面。同樣，科學家利用輻射測年來確定宇航員獲得的月球岩石的年齡。

綜合起來，這些方法給出的結果表明，我們的地球、隕石、月球——以及透過推斷我們整個太陽系——的年齡為45億至46億年。

想想看這個地球是怎麼形成的？如果說是周圍巨石碎片旋轉組成，那是不是可以想象一下這些巨石和碎片年齡不是一樣的？如此科技的研究還會準確嗎。