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在1687年出版的巨著《自然哲学的数学原理》（ Philosophiae Naturalis Principia Mathematica ，简称 Principia ）中，牛顿指出：“一个大小等于地球的炽热的铁球，即直径约4 000万英尺的球体，在与地球历史一样多的时间里，或是在5万多年里是不会冷却下来的。”意识到这一结果与他的宗教信仰不太吻合，牛顿很快补充道：“但我怀疑有一些潜在原因，使得热量持续时间增加的比例小于体积增大的比例。我很期望看到能用实验测出真实比例。”
牛顿并不是17世纪里唯一一位思考这个问题的科学家。著名的哲学家笛卡尔和莱布尼茨也讨论过地球从最初的熔融状态冷却下来的问题。然而，第一个认真考虑牛顿“以实验探究”的建议，并且有足够想象力试着用冷却问题来估算地球年龄的人，是18世纪的数学家和自然学家乔治·路易斯·勒克莱尔（Georges Louis Leclerc），也就是布冯伯爵（Comte de Buffon）。
布冯才华横溢，不仅是造诣深厚的科学家，还是成功的商人。他最为人称道的或许是提出了一种清晰而有力的、研究自然的新方法。他不朽的毕生巨作《自然史》
是一部宏大的著作，其中有36卷在他的有生之年完成，另外还有8卷在他去世后出版。在当时，这部巨著是欧洲和北美大部分受过教育的人士的必读之作。布冯的目标是按照从太阳系、地球、人类到不同生物界的各种主题依次处理。
在脑海中探索地球的过往历史时，布冯假设地球是因某颗彗星撞击太阳而弹射出来的熔融的球体。 [10] 秉持真正实验主义者的精神，布冯并不满足于纯理论的假设，他立即着手制造不同直径的球体，并准确测量它们冷却所需的时间。通过这些实验，他认为，地球凝固需要2 905年，并需要74 832年冷却到目前的温度，但他怀疑冷却时间可能更长。
然而，最终将地球年龄问题带上舞台的，并不是纯粹的牛顿力学。18世纪突然兴起的化石研究，让乔治·居维叶（Georges Cuvier）、让-巴普蒂斯特·拉马克以及詹姆斯·赫顿等博物学家深信，古生物学和地质学的记录都需要地质力量在漫长时间内的作用。正如赫顿所说，这一时间长到他找不到“开始的痕迹和结束的时间”。
考虑到将整个地球历史塞入仅有几千年的《圣经》的困难日益增加，有些具有宗教倾向的博物学家（当然不只是他们）选择依赖洪水之类的灾难作为快速变化的因素。如果我们否定了漫长的时间跨度，灾难似乎是唯一能够迅速塑造地球表面的力量。当然，海洋化石的分布为地球地质历史中的洪水和冰川活动提供了明确的证据，但许多热衷于灾变论的人之所以相信这一理论，是因为他们对《圣经》文本的忠诚和信仰，而不仅仅是基于科学的证明。当时非常著名的化学家理查德·柯尔文（Richard Kirwan）
明确表达了这个立场。柯尔文将赫顿与摩西（《圣经》中的人物）直接对立起来，描述了赫顿因发现“有关地球远古年代的质疑对摩西历史、宗教和道德信誉产生了严重的影响”而感到沮丧。
随着查尔斯·莱尔在1830年至1833年间出版了三卷《地质学原理》，情况开始发生戏剧性的转变。莱尔是达尔文的亲密朋友，他明确表示，灾变论学说太薄弱，无法作为科学与神学的折中物。他决定先将地球起源的问题搁在一旁，专注于地球的进化。莱尔认为，塑造地球的力量，即火山活动、沉积作用和侵蚀等类似的过程，无论是强度还是性质，从地球诞生至今基本上没有改变过。正是这种均衡论的观念，激发了达尔文对物种渐变进化概念的灵感。均衡论的基本假设很简单：地球上那些具有缓慢作用的地质力量需要经过很长时间才能产生明显的影响。莱尔的追随者几乎完全抛弃了确切年龄的概念，转而支持相当模糊的“难以想象的久远”的时间。换句话说，莱尔认为地球几乎处于稳定状态，其变化以极其缓慢的速度在几乎无限的时间尺度上进行。这一原则与神学上对地球年龄的估算形成了鲜明的对比。
在某种程度上，地质年龄不可估量的世界观渗透到了达尔文的《物种起源》中，尽管达尔文自己也试过估算威尔德山谷
的年龄，结果却错得离谱，他最终不得不撤回这一估算结果。达尔文想象，进化需经历多个漫长阶段，每个阶段可能持续约1 000万年。然而，达尔文的立场与地质学家的立场有一个重要的区别：虽然达尔文的确需要漫长的时间来让进化发生，但他坚持直线的“时间之箭”（arrow of time）；稳定状态或循环式的发展无法让他满意，因为进化的概念赋予了时间明确的走向。一场争议自此开始酝酿。这场争议并非达尔文和莱尔之间的个人争论，也不是一般意义上的地质学和生物学之间的争论，而是物理学的支持者和一些地质学家及生物学家各持己见。就在这时，这个时代最卓越的物理学家之一出场了，他就是威廉·汤姆孙（William Thomson），也就是后世所尊称的开尔文勋爵。