你的年龄我知道

从一则忧伤的新闻说起
英国班戈大学（Bangor University）的科学家们研究确定了世界上最长寿的生物。那是一只叫做Ming的蛤蜊，其生命始于1499年，至今已有507岁。它的高龄让世界震惊，更是被收录到世界吉尼斯记录（Guinness World Records）中去。网友们还给这只老寿星配上了代言词：“正德皇上刚登基，哥伦布还是个婴儿，圣伯多禄大教堂还没建成，我已经出世了”。不过那篇新闻同时还提到：科学家们为了分析这个软体动物，撬开了了它的壳。于是乎，Ming的生命迹象消失了。
　　确定贝类动物的年龄，你可以数一数它壳上的“生长线”。贝类逐年生长时会在壳上留下线纹，就像树的年轮一样。但是，对于那些没有生命迹象的事物，比如考古学家出土的古董、山体上的岩石，科学家们如何确定它们的年代呢？
　　
测年方法（Dating methods）
　　科学家们确定事物的年龄通常可以使用相对年代测定（Relative methods）和绝对年代测定（Absolute methods）两种方法。通常，科学家们会将两者结合起来使用。
　　绝对年代测定通过研究样本的物理属性（如其中包含的某些化学元素）确定其实际年龄，即地质事件发生时的距今年龄。相对年代测定通过前人建立好的知识体系（比如地层层序律、生物层序律以及切割律等），来确定地质事件或地层的生成顺序、相对的新老关系。
　　绝对年代测定通常有以下几种测定方法：放射测年法（Radiometric dating）、树轮年代学定年法（Dendrochronology）、古地磁测年法（Archaeomagnetic dating）等等。
　　我们所熟悉的利用碳-14测定年代，即放射性碳定年法（Radiocarbon dating）是放射测年法中的一种，用以确定原先存活的动物和植物的年龄。放射测年法最早是由伯特伦·博尔特伍德（Bertram Boltwood）于1907年发表提出，现今已成为获得岩石及其他地质特征（包括地球本身）信息的主要方法。比较广为人知的放射测年法，除了碳测年法，还有钾氩测年法（Potassium–argon dating）和铀铅测年法（Uranium-lead dating method）等。
　　　
放射测年法
　　放射测年法（又称放射性同位素测年法）是根据岩石中放射性元素的衰变来估算其年龄的方法。在自然界中，有些元素的原子核是不稳定的，其原子核自发地放出射线而衰变成另一种稳定而较轻的元素。例如，放射性铀经过14次连续衰变，最终形成稳定的元素铅。衰变前的放射性同位素被称为母体，产生的新同位素被称为子体。
　　衰变的过程十分缓慢，以至于一半的母体元素需要经过数百万年才会衰变成子体元素（即半衰期）。衰变的过程也不会受到外界因素（如温度、压力、电场和磁场等）的影响，总是以其固有的速度自发进行的。因而已知各种元素的半衰期，科学家们通过分析岩石样本，测量其中的放射原子与稳定原子的比例，就可以推测岩石的年龄。
　　　由此看来，利用这种方法测量得出的结论会是相当准确的。然而事实却不是如此。
　　　当年科学家们曾用铀铅同位素测量法推算阿波罗11号从月球带回的土壤的年代。结果让人大跌眼镜：Pb207-U235同位素测量结果为48亿9千万年，而用Pb206-U238同位素测得结果为54亿1千万年。用钾氩测年法推算从同一个地点取回的月球岩石，测得结果为23亿年。究竟哪一个才是正确结果呢？
　　其实，利用放射测年法测定需要基于以下三个假设：
　　系统中最初都由母体元素组成，绝不会子体元素；
　　自开始衰变以来，衰变率恒久不变；
　　系统是关闭的，即母体元素和子体元素不会因为其他任何因素而增加或减少。
　　以上三点均为理想条件的假设，但自然界中并不存在关闭系统，因而衰变率也会在极端高温的影响下发生改变。并且，没有人能确定元素系统最初的成分如何。
　　尽管放射测年法测得的年代结果存在很大差距，但科学家们一直致力于改进测量技术和方法，测定的年代也一直在被修正。例如，我国科学家们研究发现，我国大多数锡石矿床形成过程中，锡石内部U-Pb（铀铅）体系容易保持封闭。故在大多数地质环境中，锡石中U-Pb同位素信息能保存较长时间。因而锡石U-Pb/Pb-Pb同位素测年应是一种可靠的定年手段。