אם מסתכלים על הדרך הארוכה בהתפתחות ההבנה האנושית, הרי שהמדע החל ברעיון שתפקידנו להבין את תפקידנו ביקום באמצעות לוגיקה והתבוננות. לדוגמה, הכוכבים וכוכבי הלכת 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 רק מערך של מדידות, אלא קפיצה מנטלית בהבנה שלארץ יש היסטוריה שניתן לעקוב אחריה באמצעות תצפיות ומדידות מדעיות. זה קרה בעיקר במאות ה- 16 וה- 17 בתקופת הרנסנס ולאחר מכן בתקופה ההשכלה. אחת הדוגמאות לכך שהמדע עובד הוא החיפוש הארוך והממושך של האנושות במטרה למצוא את 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 הייתה בסביבה 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, ואת כל היקום קיימים רק כמה אלפי שנים. החישוב המפורסם ביותר נעשה על ידי הארכיבישוף האירי ג'יימס אןשר (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 מאמינות כי כדור הארץ קיים רק כמה אלפי שנים, על בסיס שיטת חשיבה זו.
באדיבות pixabay
בתקופת הרנסנס, המדענים החלו לחקור את התנ"ך כבסיס להערכת גיל כדור הארץ. הם הבינו כי קשת ענקית של תהליכים גיאולוגיים חייבת להתרחש, ו- 6000 שנים אינם זמן מספיק. בשנת 1519 הבחין לאונרדו דה וינצ'י קונכיות מאובנות בהרים, דבר המצביע על כך שהסלעים על הפסגות היו פעם מתחת לים. תצפיות כאלה הובילו לתחום חדש של מחקר, שנקרא היסטורית הטבע. אפשר בהחלט לדמיין כי כדור הארץ היה קיים תמיד ואף פעם לא השתנה. אפשר גם לדמיין שהבורא מסדר הכל במקום בדיוק כפי שאנו רואים אותו כיום. ההיסטורית הטבע מניחה שהעולם משתנה כל הזמן, ותהליכים פיזיים מעצבים ומשנים את הסביבה שלנו. העולם שאנו רואים כיום אינו דומה לעולם כפי שהיה בתחילת דרכו. מדענים עבדו קשה כדי להבין את משך הזמן שתהליכים הגיאולוגיים מתרחשים.
פריצת דרך התרחשה בשנת 1670, בזמן שניוטון היה בשיא מחקריו. בסביבות 1671, "אבא של היסטורית הטבע של אנגליה," ג'ון ריי, חקר שכבה של חול בעובי של 100 רגל שהוטמן על גבי צדפות, באמסטרדם. פירושה של תגלית זו כי שכבה שעובייה 100 רגל נוצרה לאחר שהצדפות היו בחיים. ריי הבין שהוא יכול לחשב כמה זמן נמשך תהליך הצטברות שכבת החול. ניתן בקלות לעקוב אחר ההיגיון שלו. היה עליו לקבוע בנפרד את הקצב שבו מצטבר החול. אחר כך לחלק את עומק השכבה לפי קצב ההצטברות. על ידי ביצוע חלוקה פשוטה ניתן היה לקבל הערכה סבירה. ניתן להניח כי קצב הצטברות החול בממוצע לא השתנה במשך הזמן. לפי חישוביו, נדרשו לפחות 10,000 שנים להצטברות שכבות חול. זה היה "דבר מוזר", כתב ג'ון ריי, "בהתחשב בכך [שכדור הארץ] על פי החשבון הרגיל עדיין אינו בן 5600 שנים."
באדיבות וויקפדיה
הצעד הבא לקראת הערכת גילו של כדור הארץ היה לחשוב על קצב הקירור שלו. מדענים האמינו שכדור הארץ היה פעם מותך – הרי געש היו עדויות לכך. השערה זו הציגה שאלה פשוטה: כמה זמן ייקח כדור הארץ המותך להתקרר לטמפרטורות של ימינו? ניוטון חקר את הבעיה בדרך תיאורטית. בשנת 1680 הוא חישב ש"כדרו ברזל לוהט השווה בממדיו לכדור הארץ שלנו … לא יתקרר … במשך 50,000 שנה". החישוב של ניוטון עורר את הניסויים המוזרים של בופון (Buffon). בופון ערך מדידות בפועל של קצב הקירור של כדורים מוצקים קטנים. לאחר מכן הוא ביצע חיוץ (אקסטרפולציה) לגודל הרבה יותר גדול, של כדור הארץ, והגיע למסקנה כי הגיל של כדור הארץ חייב להיות לפחות 75,000 שנים – פי עשרה מהזמן כרונולוגי המופיע במקרא. בופון אפילו הניח התוצאה שהתקבלה עלולה להיות קצרה מהזמן הנדרש. הוא שיער כי גיל כדור הארץ עשוי להגיע לשלושה מיליון שנה!
עדויות הלכו והצטברו במהלך המאה ה- 19 לפיהן כדור הארץ הרבה יותר עתיק מכפי שחשבו בעבר. תחום חדש שהתפתח – הגיאולוגיה, הוסיף ראיות עדויות אלה. השיטה של שימוש בשכבות גיאולוגיות קצב הצטברותן השתפר בשנת 1800. המדען הסקוטי צ'רלס ליאל, הידוע כאבי הגיאולוגיה המודרנית, ואחרים ביצעו שתי תגליות חשובות. ראשית, הם חקרו שכבות משקע שנחשפו בקניונים בחלקים רבים של העולם, והבנו כי עומק המשקעים הוא עצום. הערכה אחת הגיעה לכדי 72,000 מטרים של שכבות קרקע כעובי אופייני באזורים מסוימים. משמעות הדבר היא שהאומדנים הישנים של הזמן הדרוש להצטברות משקע בקרקעית נהר אחד היו קצרים מדי לגילו של כדור הארץ. שנית, גיאולוגים מצאו ראיות לכך שההרים עברו מחזורים רבים של סחף, שקיעה והתרוממות. שימוש בקצב השקיעה של שכבות לחישוב גילו של אזור מסוים עשוי לייצג רק מחזור אחד, לא את גיל כדור הארץ. לייל, בשנת 1830, כמו בופון לפניו, כתב כי "מיליוני שנים" נדרשו כדי ליצור את כל התכונות של שכבות הקרקע בכדור הארץ. כך, לקראת סוף 1800, 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 הרי געש, השינויים הגיאולוגיים של כדור הארץ אינם מורגשים. לאורך חיי אנוש, תהליכים כשחיקה ושקיעת שכבות מוספים לעצב את הסביבה שלנו בעדינות. אנו בוחנים את תמונת המצב בהיסטוריה הגיאולוגית הארוכה, ומסתייעים בתצורות קרקע שונות של כדור הארץ כדי לחשוף את ההיסטוריה שלו.