化學家測算地球年齡時 曾用“鈾-鉛測定法”參與開發原子彈

如果你在科學網站或科普書籍上查找地球的年齡，通常會發現結果是“估計為45.4億年”，還有正負5000萬年的誤差。你可能還會驚訝地發現，公認的估計數據可以追溯到20世紀50年代，并且從那時起就幾乎保持不變，盡管從那時至今其他領域的科學知識已經有了顯著的進步。那么，這是怎么回事呢?

就在20世紀初，科學家發現可以通過測量放射性衰變來計算巖石的年齡，這種方法被稱為放射性年代測定法。1907年，美國化學家和物理學家博爾特伍德提出了“鈾-鉛測定法”，認為鉛是鈾放射衰變的最終產物。在理論上，只要知道一塊巖石中鉛和鈾的比例，就可以計算出巖石的年齡。那么，問題的關鍵就在于找到和地球同時期形成的巖石。

到了20世紀50年代初期，加州理工學院有一位名為克萊爾·帕特森(Clair C。 Patterson)的地球化學家，他曾在第二次世界大戰期間參與了開發原子彈的曼哈頓計劃，不過更為人津津樂道的是他對地球年齡的計算。帕特森測量了代亞布羅峽谷的隕石，以及其他幾塊隕石碎片的鉛同位素組成。

這些太空巖石被認為來自太陽系的小行星，而這些小行星與地球在同一時間形成。1953年，帕特森提出了41億至46億年的地球年齡估計值，之后又在1956年得出了更精確的估計值：45.5±0.7億年。自此以后，對隕石和月球巖石的研究結果只對該數值進行了微小的修正。

事實上，對此的關注度比40年前我測量的時候還少。”值得一提的是，帕特森在研究地球表面鉛分布的時候發現，進入20世紀之后，自然界的鉛濃度增加速度陡然提升，遠遠高于過去數十億年的積累速度，而工業污染尤其是化石燃料的燃燒是這些鉛的主要來源。意識到這個問題之后，帕特森將后半生的主要精力都投入到環保事業中。