Tuổi của Trái Đất là bao nhiêu? Đó là một câu hỏi mà nhân loại vẫn không ngừng theo đuổi.

Phương pháp xác định niên đại của hành tinh chúng ta đã liên tục được cải tiến qua thời gian, từ những suy đoán sơ khai cho đến các kỹ thuật khoa học hiện đại, giúp chúng ta hiểu rõ hơn bao giờ hết về nguồn gốc lâu đời của Trái Đất.

Một trong những nỗ lực đầu tiên nhằm ước lượng tuổi của Trái Đất được thực hiện bởi James Ussher vào thế kỷ 17. Dựa vào các ghi chép trong Kinh Thánh, ông kết luận rằng Trái Đất được tạo ra vào năm 4004 trước Công nguyên. Tuy nhiên, cách tiếp cận này mang tính tín ngưỡng nhiều hơn là khoa học.

Bước sang thế kỷ 18, các nhà tự nhiên học bắt đầu quan sát các tầng địa chất và hóa thạch — những bằng chứng quan trọng hé lộ lịch sử lâu dài và phong phú của Trái Đất. Họ dần nhận ra rằng hành tinh này cổ xưa hơn rất nhiều so với những gì người xưa từng tưởng tượng.

Đến thế kỷ 19, giới khoa học hiểu rằng không thể dựa vào các ghi chép lịch sử để xác định tuổi Trái Đất. Thay vào đó, họ bắt đầu nghiên cứu các quá trình vật lý và hiện tượng phân rã phóng xạ. Nhà vật lý người Anh, Lord Kelvin, đã sử dụng các định luật nhiệt động lực học để tính toán giới hạn tuổi tối đa của Trái Đất. Ông giả định rằng Trái Đất từng ở trạng thái nóng chảy và từ đó tính được tốc độ nguội dần của nó, ước đoán tuổi hành tinh vào khoảng 20 đến 40 triệu năm.

Tuy nhiên, phép tính của Kelvin dựa trên những giả định đơn giản, chưa xét đến một yếu tố quan trọng: lượng nhiệt do các nguyên tố phóng xạ sinh ra trong lòng Trái Đất. Nguồn nhiệt này được phát hiện bởi nhà khoa học người Pháp Henri Becquerel vào năm 1896 và sau đó được nghiên cứu chuyên sâu bởi Marie và Pierre Curie. Công trình của họ đã đặt nền móng cho việc ứng dụng các nguyên tố phóng xạ trong việc xác định niên đại địa chất.

Đầu thế kỷ 20, các nhà khoa học như Arthur Holmes và Ernest Rutherford đã phát triển kỹ thuật định tuổi bằng phương pháp phóng xạ (radiometric dating). Phương pháp này dựa trên nguyên lý phân rã của các đồng vị phóng xạ — chẳng hạn như uranium và kali — để tính toán tuổi của đá và khoáng vật. Bằng cách đo tỷ lệ giữa đồng vị mẹ và đồng vị con trong mẫu vật, các nhà nghiên cứu có thể xác định khoảng thời gian đã trôi qua kể từ khi quá trình phân rã bắt đầu, dựa trên chu kỳ bán rã đặc trưng của từng nguyên tố.

Theo thời gian, độ chính xác và khả năng đo đạc của phương pháp định tuổi phóng xạ ngày càng được cải thiện. Những tiến bộ trong thiết bị phân tích và công nghệ đo lường đã giúp các nhà khoa học xác định tỷ lệ đồng vị một cách chính xác hơn, từ đó giảm thiểu sai số. Ngoài ra, việc sử dụng đồng thời nhiều phương pháp định tuổi khác nhau trên cùng một mẫu đá giúp kiểm chứng và củng cố kết quả.

Ngày nay, các nhà khoa học ước tính tuổi của Trái Đất vào khoảng 4,54 tỷ năm, với biên độ sai số chỉ khoảng 1%. Con số này là kết quả của việc kết hợp nhiều kỹ thuật xác định tuổi bằng phóng xạ, cùng với các phương pháp hỗ trợ khác — bao gồm cả việc phân tích mẫu đá từ Mặt Trăng được mang về qua các sứ mệnh Apollo.

Tóm lại, tuổi của Trái Đất là thành quả của một hành trình khám phá kéo dài hàng thế kỷ, từ đức tin tôn giáo đến những đột phá khoa học. Ngày nay, nhờ sự kết hợp giữa kiến thức địa chất, vật lý hạt nhân và công nghệ hiện đại, nhân loại đã vén được bức màn bao phủ thời gian để hiểu rõ hơn về sự ra đời và tiến hóa của hành tinh xanh này — mở ra cánh cửa để khám phá quy mô thời gian khổng lồ của lịch sử Trái Đất.