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L'âge de la terre

UNE FILIATION DES IDEES

Wartel Léa 1eA - Beaucamps Ligny


Quelles sont les étapes qui ont permis de dater la Terre ?

Antiquité

XVIIIème siècle

XIXème siècle

XXsiècle

Aristote

Les traditions chrétiennes

Buffon

Ussher

Kepler

Newton

Darwin

Kelvin

Patterson

L'AGE DE LA TERRE : UNE FILIATION DES IDEES

1 -

2 -

Lyell

Aujourd'hui

Becquerel &

Curie

Rutherford

Une conception

philosophique antique

Durant l'Antiquité les phénomènes terrestres étaient en général attribués à des causes divines ou surnaturelles.

(384 - 322 av. J.)

Aristote

Pour Aristote :

La Terre est éternelle, elle a toujours existé et n’a pas d’âge.

Cette croyance s’installe jusqu’à la Renaissance…

Une relecture "scientifique" des écrits bibliques

Les savants de l’ époque décident d’ interpréter les récits bibliques, c’est la généalogique biblique. Ces savants pensent que la Terre s'est formée 4000 ans avant J.C.


Des savants comme....

Johannes Kepler

James Ussher

Issac Newton

Johannes Kepler est le premier à avoir abouti sur une date. Il pense que la création de la terre remonte à 3993 ans avant JC.

James Ussher propose que la Terre a été créée le 23 octobre de l’an 4004 avant JC.

Isaac Newton, un savant que nous connaissons tous, parvient à une date de 3998 ans avant JC.

Une véritable approche scientifique basée sur l'expérimentation.

Le comte Buffon étudie le taux de sédimentation des couches géologiques. Grâce à cette méthode, il estime l'âge de la terre à 75000 ans.

(1707- 1788)

Buffon

Les couches sédimentaires visibles ici ont mis des millions d'années à se déposer.

Sédimentation = dépôts de particules ou de sédiments sur une surface.

Buffon utilise aussi une méthode de datation qui mesure le temps de refroidissement de sphères chauffées.

Cette méthode consiste à mesurer le temps de refroidissement de boules métallliques de différents diamètres.

Il en déduit que la Terre était âgée d'un peu plus de 75000 ans ...

Une véritable approche scientifique basée sur l'expérimentation.

(1707- 1788)

Buffon

Un sujet de débat scientifique avec les géologues...

Charles Lyell

Lyell affirme que le globe n'a pas subi d'évolution particulière au cours des temps et que son âge s'étire à l'infini.


Ainsi il estime l'âge de la terre a bien plus que 100000 millions d'années.

(1797 – 1875)

Lyell est un partisan de l' uniformitarisme.

... et les évolutionnistes.

Au 19 ème siècle, Charles Darwin étudie les roches géologiques de la vallée de Weald (sud de l'Angleterre) et s'appuie sur le mécanisme de l'érosion.

Charles Darwin

(1809-1882)

Darwin estime l'âge de la terre à plus de 300 millions d'années.

La modélisation de la durée de refroidissement de la Terre

Au 19ème siècle, les résultats de Buffon sont repris par Kelvin.

Lord Kelvin

(1824-1907)

.

Kelvin applique l'équation de Fourier pour décrire le refroidissement de la Terre selon le modèle de Buffon.


La Terre s'est refroidie par conduction et sa température actuelle au centre est de 3 900 °C.

Kelvin finit par estimer que l'âge du Soleil et de la croûte terrestre est compris entre 20 et 40 millions d'années.

Lord Kelvin est un physicien anglais qui s'appuie sur les calculs mathématiques (beaucoup plus fins).

Jean-Baptiste Fourier (1768-1830) formule l'équation de la chaleur qui modélise mathématiquement la conduction de chaleur. La conduction de la chaleur est un transfert de chaleur entre deux milieux sans mouvement de matière.

la radioactivité

(1824-1907)

.

Le 26 février 1896, le physicien Henri Becquerel a enfermé par hasard, dans un tiroir des cailloux d'uranium avec des plaques photographiques. ..


Quatre jours plus tard, il découvre en développant les plaques photographiques, la silhouette des cailloux d’uranium. Il a compris que l’uranium produisait un rayonnement invisible.

Henri Becquerel

*Le terme vient de Marie Curie

L'agent « radioactif » * c'est l'Uranium lui-même.

Marie Curie, avec son mari, étudie la radioactivité. Un mot qu’ils ont inventé pour décrire les rayonnements de l’uranium, un minerai extrait du sol. Marie découvre deux éléments chimiques hautement radioactifs : le radium et le polonium.

>> Pour cette découverte et ses travaux sur la radioactivité, elle reçoit deux prix Nobel : l’un en physique, l’autre en chimie

L'avènement d'un nouvel outil : la radiochronologie

(1871-1937)

Ernest Rutherford

Rutherford finit par établir que la période radioactive des éléments radioactifs dépendent de la demi-vie de cet élément.


En 1906, il expérimente les premières méthodes de radiochronologie.

En 1915, la méthode Uranium-Plomb, mise au point par Bertram Boltwood, permet d'attribuer l'âge de la Terre en milliards d'années (1,3 milliards d'années) aux plus vieilles roches terrestres.

Fig. 1 : Diminution de la quantité d’un isotope radioactif et augmentation simultanée de l’isotope radiogénique en fonction du temps.

Demi-vie = temps qu'il faut pour que la quantité d'atomes radioactifs diminue de moitié.

Méthode de datation absolue des roches fondée sur les propriétés des isotopes radioactifs.

Une Connaissance stabilisée par la datation des météorites.

L'estimation de Rutherford n'étant pas précise , Patterson décide d'utiliser des météorites.

(1922-1995)

Clair Patterson

En 1953, Clair Patterson procède à l'analyse de la composition isotopique des météorites (radiochronologie).


En 1955, il montre que la Terre et les météorites se sont formées en même temps, il y a 4,55 milliards d'années (à partir d’un même matériau)

L'estimation de Rutherford n'est pas précise puisqu'il n'a pas pris en compte l'hélium qui s'échappe rapidement de l'échantillon. De plus, il a utilisé des roches continentales qui sont à l'époque sans cesse maniées et renouvelées.

...et aujourd'hui ?

La détermination de l'âge de la Terre a fait l'objet de querelles et de nombreuses recherches, jusqu'à devenir
une connaissance stabilisée. Les physiciens ont fourni aux géologues l'outil nécessaire à une datation précise.

L’âge de la Terre est de 4,57 milliards d'années.

Il s'agit d'une donnée aujourd'hui bien établie, grâce à la collaboration de plusieurs disciplines.