地球是我們賴以生存的星球，它為人類提供了水、食物以及各種資源。在人類發(fā)展過(guò)程中，對(duì)地球的了解始終不曾間斷過(guò)，在諸多和地球有關(guān)的問(wèn)題中，地球的年齡一直都是人們最關(guān)心的問(wèn)題，為了回答這個(gè)問(wèn)題，科學(xué)家們?cè)?jīng)想過(guò)許多方法，比如“海洋積淀”、“熔鹽輸送”、“宇宙膨脹”、“朝夕摩擦”等方法。但遺憾的是，這些方法最終得出來(lái)的數(shù)據(jù)從幾千萬(wàn)年到幾十億年甚至是上百億年，彼此間相差很大，不能相對(duì)精確地定位地球的真實(shí)年齡。

后來(lái)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了天然放射性衰變現(xiàn)象及其規(guī)律，才使得精確測(cè)算地球年齡變得可能。那么放射性衰變是什么呢？我們可以以鈾-283為例，作為一種放射性物質(zhì)，它會(huì)不斷地向外放射出粒子，從而使一種元素變成另一種元素，一直等到穩(wěn)定成為不再具備放射性的鉛-206為止。而且這個(gè)衰變的過(guò)程不會(huì)受到外界環(huán)境變化的影響，不管外界滄海還是桑田，其都會(huì)穩(wěn)定地進(jìn)行下去。但是不同放射性元素的衰變速度是不一樣的，有的快，有的慢，用什么放射性元素測(cè)算地球年齡才最合適呢？科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，鈾-鉛的衰變過(guò)程相對(duì)較慢，它如果想要衰減到原來(lái)一半數(shù)量需要大約45億年的時(shí)間，這和地球的年齡比較接近，這就使他成了測(cè)定地球年齡的理想元素?？茖W(xué)家可以通過(guò)測(cè)定樣品中所含有的鈾和鉛的比例，運(yùn)用相應(yīng)的計(jì)算公式，就可以計(jì)算出樣品的放射性年齡。

但是想要準(zhǔn)確地測(cè)算出地球的年齡，還需要解決一個(gè)問(wèn)題——怎么才能找到能夠代表地球年齡的樣品呢？假如我們隨便采集一塊含有鈾元素的巖石，它的年齡并不總能真實(shí)地反映地球的年齡。所以想要精確地測(cè)算地球的年齡，對(duì)所采集的巖石樣品有著嚴(yán)格的要求，并且還需要結(jié)合地球演化學(xué)說(shuō)和地質(zhì)變化情況，才能從巖石樣品的年齡推算出地球的年齡。

為了能夠相對(duì)準(zhǔn)確地估算出地球的年齡，科學(xué)家一般會(huì)從四個(gè)方面入手：

首先，尋找地球上最古老的巖石樣本，其年齡應(yīng)該是地球年齡的下限。比如1983年在澳大利亞挖掘出一塊石頭通過(guò)鈾-鉛法測(cè)算，它的已經(jīng)有42億年，這就是目前地球年齡的下限。

其次，知道了地球的下限，我們也可以通過(guò)同位素周期系的性質(zhì)，從而得知地球年齡的上線，通過(guò)科學(xué)家推算地球元素年齡大約為49億~51億年，這就是地球年齡上限。

再者，從地球鉛的也演化推算地球年齡。在上面兩個(gè)方法得出地球年齡上、下限基礎(chǔ)上，利用地球上的鉛的演化推算地球的年齡。

第四，隕石的同位素比也可以推算地球的年齡。它和鉛的演化推算同理，利用隕石的同位素比推算出地球的年齡。1975年我國(guó)科學(xué)家對(duì)吉林隕石雨的同位素年齡測(cè)定，最終獲得了和世界上其他科學(xué)家一樣的結(jié)果——地球年齡為45.5億±0.7億年。此外，通過(guò)測(cè)定從月球上取回的土壤和巖石樣品，認(rèn)定其最大年齡為46億年。

所以我們也就得到了地球的年齡——46億年！

本作品為“科普中國(guó)-科學(xué)原理一點(diǎn)通”原創(chuàng) 轉(zhuǎn)載時(shí)務(wù)請(qǐng)注明出處