地球の年齢
1895年、物理学者アンリ・ベクレルはウランから放射線が発生していることを発見した。1897年にはマリー・キュリー、ピエール・キュリー夫妻が、この放射線はウランが他の元素と化合することで発生するのではなく、ウランそのものから直接出ていることを確かめた。さらに1903年、ピエール・キュリーとアルベール・ラボルドは、ラジウムは放射線を出すときに大量の熱を発生することを発見した。
この発見は地球の年齢について大きな意味を持った。トムソンは、地球は時とともに一方的に冷却されるという前提で地球の年齢を算出したが、地球の内側で新たに熱が発生しているとなると、この年齢は延びることになる。ジョン・ジョリーはさっそくこの現象を地球に応用し、また、アーネスト・ラザフォードもこの問題を研究した。ある学術誌はラザフォードの研究結果から、「滅亡の日、先送りされる」と見出しをつけた。
またラザフォードとフレデリック・ソディは1902年、放射性物質は放射線を出すと別の元素に変わることを発見した。さらに彼らはその後の研究で、ラジウムは崩壊するときにヘリウムを発生させること、その崩壊は時間ごとに一定の割合で起こることを発見した。
つまり岩石に含まれるウランは時がたつと量を減らし、代わりにヘリウムの量が増える。よって岩石中のウランとヘリウムの割合を調べれば、その岩石が何年前に作られたものか明らかになる。ラザフォードはこの研究を続けた。ある日ラザフォードは大学のキャンパス内にいた地質学者に、地球の年齢について尋ねてみた。相手が「1億年」と答えると、ラザフォードは、「この瀝青ウラン鉱のかけらは7億歳なんですよ」と言った。
一方トムソンは、1907年に亡くなるまで自説を捨てなかったといわれている。トムソンは、当時宇宙空間に満ちていると信じられていたエーテルが、放射性物質にエネルギーを供給することで熱を出していると考えた。彼は後にこの説を撤回したが、放射性崩壊については否定し、論争を続けた。論争に参加したソディは、「放射性物質の研究をしたこともない人間(トムソンのこと)の意見と、ずっとしてきた人の意見に、同じ重みがあると世間の人々が信じ込まされてしまうとすれば、至極残念な話である」とコメントした。
ラザフォードはそれに先立つ1904年、王立研究所の講演でトムソンと対面した。ラザフォードはその時の様子を次のように語っている。
そしてPbは安定した同位体である。したがって、Pbを基準にして、PbとPbの増えた割合を調べれば年代が分かる。この方法は鉛-鉛法と呼ばれている。
ニアーは鉛-鉛法の測定から、カナダのヒューロン鉱山産の岩石の年代を22億年と計算した。この数字は今までの地球の年齢の推計値よりも大きな値だったため、ニアーは1年後に別の岩石で再試してみた。すると25億7000万年という、前回よりも大きな値が得られた。ニアーは心配になり、「試料の1つはこれまで研究したところではいちばん古く、20億年に近い年代値を持つようである」と、控えめに主張した。
ニアーが心配したわけは、当時、宇宙の年齢は20億年といわれていたからである。この数字では地球は宇宙よりも古いことになってしまう。ニアーはその後、事情によりこの研究から離れたが、ニアーと連絡を取り合っていたホームズは、ニアーのデータを確認したうえで、この結果は正しく、宇宙の年齢を改めるべきだとの考えに到った。さらにホームズは、調査に使ったペグマタイトは地層の中では若い岩石で、海底に堆積物がたまってからペグマタイトが形成されるまでには年月がかかるから、地球の年齢はもっと古くなると考えた。
1940年代、E.K.