אם מסתכלים על הדרך הארוכה בהתפתחות ההבנה האנושית, הרי שהמדע מתחיל ברעיון שאפשר להבין את מקומנו ביקום באמצעות היגיון ותצפית. לדוגמה, הכוכבים והפלנטות היו גופים מסתוריים במהלך מרבית ההיסטוריה האנושית. אולם פילוסופים יוונים עתיקים יכלו להשתמש בטיעונים לוגיים ובגיאומטריה פשוטה כדי להעריך את הגדלים והמרחקים של שכנינו בחלל. באופן דומה, הצעד המדעי החשוב ביותר בהבנת ההיסטוריה של כדור הארץ לא היה מערכת מדידות מסוימת, אלא הקפיצה המחשבתית של ההבנה שלכדור הארץ יש היסטוריה שניתן לעקוב אחריה באמצעות תצפיות ומדידות מדעיות. זה קרה בעיקר במאות ה-16 וה-17, בתקופת הרנסנס ולאחר מכן בתקופת ההשכלה. דוגמה אחת לאופן שבו המדע עובד היא החיפוש הארוך, צעד אחר צעד, של האנושות אחר גיל כדור הארץ.
בימי הביניים, חוקרים חשבו שהם יכולים לחשב את גיל כדור הארץ על ידי מציאת כמה זמן בני האדם חיו על כדור הארץ. הם הניחו שהאנושות קיימת כמעט מאז שכדור הארץ נוצר. לכן, חוקרים ניתחו רשימות עתיקות, בעיקר בכתבי הקודש, שציינו את הדורות מאז אדם וחוה. הם הגיעו למסקנה כי האנושות, כדור הארץ, וכל היקום קיימים רק כמה אלפי שנים. החישוב המפורסם ביותר נעשה על ידי הארכיבישוף האירי ג'יימס אושר (Ussher) בשנת 1650. אושר הסיק כי הקוסמוס נוצר ביום ראשון, 23 באוקטובר, 4004 לפנה"ס, וכי האנושות נוצרה ביום שישי, 28 באוקטובר באותה שנה. גם כיום, אנשים מסוימים – בעיקר קבוצות דתיות קיצוניות – עדיין מאמינים כי כדור הארץ קיים רק כמה אלפי שנים, על בסיס שיטת חשיבה זו.
באדיבות pixabay
בתקופת הרנסנס, המדענים החלו להטיל ספק בתנ"ך כבסיס להערכת גיל כדור הארץ. הם הבינו שהתרחש מגוון עצום של תהליכים גיאולוגיים, שעבורם 6,000 שנה אינם זמן מספיק. בתחילת המאה ה-16 הבחין לאונרדו דה וינצ'י בקונכיות מאובנות גבוה בהרים, דבר המצביע על כך שהסלעים על הפסגות היו פעם מתחת לים. תצפיות כאלה הובילו לתחום מחקר חדש, שנקרא תולדות הטבע. אפשר בהחלט לדמיין כי כדור הארץ היה קיים תמיד ואף פעם לא השתנה. אפשר גם לדמיין שבורא הציב הכול במקומו בדיוק כפי שאנו רואים אותו כיום. חוקרי תולדות הטבע הניחו שהעולם משתנה כל הזמן, ושתהליכים פיזיקליים מעצבים ומשנים את סביבתנו. ייתכן שהעולם שאנו רואים כיום אינו העולם כפי שנוצר במקור. מדענים עבדו קשה כדי להבין כמה זמן פועלים התהליכים הגיאולוגיים.
פריצת דרך התרחשה בתחילת שנות ה־70 של המאה ה־17, בתקופה שבה ניוטון היה בשיא פעילותו המדעית. ג'ון ריי, המכונה "אבי תולדות הטבע האנגלי", תיאר ממצא מבאר שנחפרה באמסטרדם: שכבת חול בעובי של כ־30 מטר נמצאה מעל שכבת צדפות. המשמעות היא שכל שכבת החול, על 30 המטרים שלה, הצטברה אחרי שהצדפות חיו. ריי הבין שאפשר לחשב כמה זמן נמשכה הצטברות השכבה, וקל לעקוב אחר ההיגיון שלו. תחילה יש לקבוע בנפרד את קצב הצטברות החול, ואחר כך לחלק את עובי השכבה בקצב הזה. בהנחה שקצב ההצטברות הממוצע לא השתנה לאורך הזמן, חלוקה פשוטה נותנת הערכה סבירה. לפי החישוב, נדרשו לפחות 10,000 שנה להצטברות שכבת החול. ריי כתב שזה "דבר מוזר, בהתחשב בכך שכדור הארץ, לפי החשבון המקובל, עדיין אינו בן 5600 שנה".
באדיבות ויקיפדיה
הצעד הבא בהערכת גילו של כדור הארץ היה לבחון את קצב התקררותו. לפי השערה שרווחה אז, כדור הארץ היה פעם מותך, והרי הגעש נחשבו עדות לכך. מההשערה נגזרה שאלה פשוטה: כמה זמן יידרש לכדור ארץ מותך להתקרר לטמפרטורות של ימינו? ניוטון נגע בשאלה בחישוב תיאורטי. ב־Principia (1687) הוא העריך ש"כדור ברזל לוהט, השווה בממדיו לכדור הארץ שלנו… לא יתקרר… במשך יותר מ־50,000 שנה". החישוב של ניוטון עורר את בופון (Buffon) לערוך ניסויים. בופון מדד בפועל את קצב ההתקררות של כדורים מוצקים קטנים בקטרים שונים, ואז ביצע חיוץ (אקסטרפולציה) לממדים של כדור הארץ. ב־1778 הוא פרסם את מסקנתו שגיל כדור הארץ הוא כ־75,000 שנה (74,832 שנה, ליתר דיוק). זה יותר מפי עשרה מכ־6,000 השנים שנגזרו מהכרונולוגיה המקראית. בופון אף חשד שגם התוצאה הזו קצרה מהנדרש, ובטיוטות שלא פרסם העריך שגיל כדור הארץ עשוי להגיע לכשלושה מיליון שנה.
במהלך המאה ה-19 הצטברו ראיות לכך שכדור הארץ עתיק בהרבה מכפי שחשבו בעבר. התחום החדש, הגיאולוגיה, הוסיף ראיות לכך. השיטה של תיארוך סלעים לפי השכבות וקצב ההצטברות שלהן השתפרה במהלך המאה ה-19. המדען הסקוטי צ'ארלס לייל, הידוע כאבי הגיאולוגיה המודרנית, ואחרים ביצעו שתי תגליות חשובות. ראשית, הם חקרו שכבות משקע שנחשפו בקניונים בחלקים רבים של העולם, והבינו כי עומק המשקעים הוא עצום. לפי הערכה אחת, עובי אופייני של משקעים באזורים מסוימים הוא 72,000 רגל (כ-22 קילומטרים). משמעות הדבר היא שהאומדנים הישנים של הזמן הדרוש להצטברות המשקעים של נהר אחד היו קצרים בהרבה מגילו של כדור הארץ כולו. שנית, גיאולוגים מצאו ראיות לכך שההרים עברו מחזורים רבים של סחף, שקיעה והתרוממות. חישוב גילו של אזור מסוים לפי קצב ההצטברות של השכבות עשוי לייצג רק מחזור אחד, ולא את גיל כדור הארץ. לייל, בשנת 1830, כמו בופון לפניו, כתב כי "מיליוני שנים" נדרשו כדי ליצור את כל התופעות הנראות על פני כדור הארץ. כך, לקראת סוף המאה ה-19, רוב החוקרים קיבלו את הערכה שגיל כדור הארץ חייב להיות לפחות מיליוני שנים. רבים חשדו כי אפילו גיל זה הינו הערכת חסר, בשל כוחות השחיקה וכוחות אחרים המעצבים את פני כדור הארץ.
ניתן להבין, אם כך, מדוע הרעיון שכדור הארץ עתיק מהווה קפיצה מושגית. מלבד אירועים אלימים כמו רעידות אדמה והתפרצויות געשיות, השינויים הגיאולוגיים של כדור הארץ אינם מורגשים. גם לאורך חיי אדם, השחיקה והצטברות המשקעים מעצבות את סביבתנו בעדינות רבה. אנו רואים רק תמונת מצב רגעית מתוך היסטוריה גיאולוגית ארוכה, ועלינו להיעזר בדפוסים שבכדור הארץ כדי לפענח אותה.
→ הסעיף הקודם: 5.1 הארץ והירח | הסעיף הבא: 5.3 התקררות כדור הארץ ←