Godine 1905., otac nuklearne fizike, Ernest Rutherford, predložio je metodu za radioizotopsko datiranje izračunavanjem starosti nekoliko minerala urana. Od tada se radioizotopsko datiranje naširoko koristi u geologiji, paleontologiji, arheologiji … Međutim, je li ova tehnika nepogrešiva? Mnogi znanstvenici sumnjaju u ovaj rezultat.
Formula pitanja
Radioizotop ili radiometrijsko datiranje je metoda određivanja starosti različitih objekata koji sadrže bilo koji radioaktivni izotop. Taj izotop (roditelj), kao rezultat propadanja, rađa novo (kćer). Iz omjera ovih elemenata, poznavajući poluživot roditeljskog izotopa, izračunava se starost uzorka.
Ovdje su tri najpoznatije metode datiranja stijena i minerala:
Analiza urana i olova: raspadom urana nastaje olovo, poluživot izotopa urana-238 je 4,47 milijardi godina. Za datiranje ulova-olova najčešće se koristi cirkon, mineral koji je otporan na kemikalije, uobičajen u magnetskim stijenama.
Kalij-argonova metoda: argon je produkt propadanja kalija-40 (poluživot 1,2 milijarde godina). Istina, minerali kalija lako gube argon, pa se vrši prilagodba. Ipak, metoda je rasprostranjena u datiranju magnetskih i sedimentnih stijena.
Promotivni video:
Analiza Rubidij-stroncija temelji se na pretvorbi rubidija-87 u stroncij. Poluživot Rb87 doseže 49 milijardi godina. Ova vrsta analize često se koristi u stijenama.
Da bi se utvrdila starost organskih (bioloških) materijala, razvijena je radiokarbonska metoda. Kad se datira, određuje se omjer radioaktivnog ugljika (C14) i stabilnog ugljika (C12) u ispitnom uzorku, uzimajući u obzir da je poluživot C14 oko 5.730 godina.
Radiokarbonsku metodu predložio je Amerikanac Willard Libby, za što je dobio Nobelovu nagradu (1960.).
Međutim, sada je poznato da se ova metoda temelji na sumnjivim postulatima: omjer izotopa ugljika u atmosferi ne mijenja se u vremenu i prostoru, a sadržaj izotopa u živim organizmima odgovara stanju u atmosferi.
Slika akumulacije ugljika
Biljke zajedno s ugljičnim dioksidom apsorbiraju radiokarbon i preko biljaka dospijevaju u životinje. Ranije se vjerovalo da sa "smrću" organskog objekta, novi ugljik-14 ne ulazi u njega, ali postojeći propada stalnom brzinom, dok stabilni ugljik ostaje nepromijenjen. Izlazak se temelji na tim pretpostavkama. Ali u stvarnosti, novi ugljik može prodrijeti u biomaterijal - iz atmosfere i tla, uz pad temperature i vulkanske pojave …
Sada je utvrđeno da se sadržaj C14 u atmosferi mijenja ovisno o kozmičkom zračenju i aktivnosti Sunca, zemljopisnoj širini područja, stanju magnetosfere, od erupcija vulkana i ciklusa ugljičnog dioksida. Plus nuklearna ispitivanja i konstantno sagorijevanje fosilnih goriva. Sve to negativno utječe na točnost datiranja, posebno modernih uzoraka.
Po ovom pitanju vrijedi se obratiti na … Bibliju. Pretpostavlja se da je prije potopa (prije 4,5 tisuće godina) jedan od slojeva Zemljine atmosfere bio zaštitna „kupola“vode ili vlage (Postanak 1: 6-8). Ova kupola mogla bi zaštititi planet (i atmosferu) od kozmičkog zračenja koje stvara radioaktivni C14. Zbog toga, a ne zbog propadanja, sadržaj ugljika-14 u antediluvijskim uzorcima može biti izuzetno nizak. To znači da broj C14 "ostaje" neće odražavati stvarnu starost objekta.
Registracija "anomalija"
Teoretski, ugljičnom metodom je bilo moguće utvrditi ostatke stare ne više od 60 tisuća godina, nakon što je ovo razdoblje C14 ostalo zanemarivo, ali je razvojem masene spektrometrije poboljšana "osjetljivost" mjerenja omjera C14 / C12 s 1% na 0,001%, pa se raspon izmjerenog vremena mogao proširiti na 90 tisuća godina.
Međutim, do sada nisu pronađeni materijali s tako malim (0,001%) omjerom. Odnosno, oni su daleko od dobne granice od 90 tisuća godina. Štoviše, masna spektrometrija omogućila je vidjeti tragove C14 u uglju, nafti, antracitu koji datira iz više milijuna godina. A radiokarbonski bi davno trebao nestati!
Većina znanstvenika tu činjenicu pripisuje onečišćenju drevnih stijena modernim izvorima ugljika. I razvili smo učinkovite načine čišćenja. Međutim, razina C14 i dalje je bila značajna, otprilike 100 puta veća od gotovo granice osjetljivosti instrumenata. Dakle, možda starost istog ugljena "vuče" samo nekoliko tisuća godina?
Neprikladna pitanja
Ostale metode temelje se na proizvoljnim pretpostavkama: uran-olovo, kalij-argon, rubidij-stroncij. Pretpostavlja se da se izvorno stijena sastojala samo od matičnog elementa (na primjer, uran), a kći (olovo) nije postojala. Ali na temelju čega? Pogotovo ako govorimo o milijunima godina.
Kao rezultat toga, analizirajući stijenu s prevladavanjem olova nad uranom, moguće je izvući zaključak o njenoj antici. Međutim, ovaj uzorak može biti mlad, ali s visokim početnim sadržajem olova. Osim toga, sadržaj elemenata može se mijenjati pod utjecajem vanjskih čimbenika, poput vode.
"Sveta krava" radiometrije je konstantna stopa propadanja. "Utvrđeno je da se brzina propadanja radioaktivnih elemenata danas ne mijenja ni na jednoj temperaturi, pritisku i drugim fizičkim i kemijskim utjecajima", piše geograf Jurij Golubčikov. - Odlučeno je da je tako oduvijek. Prema podacima prikupljenim u sadašnjosti, počeli su rekreirati prošlost.
Međutim, nedavni eksperimenti dovode u pitanje postojanost brzine propadanja. Prema američkom profesoru Johnu Baumgardneru, pokusi su pokazali da je stopa propadanja urana u olovo i helij bila mnogo veća u prošlosti. A ako brzina nije konstantna, cijeli se sustav upoznavanja urušava …
Praksa je kriterij istine
Lako je provjeriti točnost radiometrijskog datiranja kada se starost materijala točno zna. Evo samo nekoliko primjera.
Datiranje ugljikom-14 pokazalo je: novo ubijeni pečat … umro prije 1,3 tisuće godina, školjka živih puževa stara je 27 tisuća godina, starost školjke živog mekušaca bila je 2 tisuće godina.
Šest laboratorija izvršilo je 18 drvne analize drveta iz Shelforda, Cheshire, Engleska. Procjene se kreću od 26 tisuća do 60 tisuća godina. To je tako točno!
Starost organskog materijala u malteru jednog engleskog dvorca bila je više od 7 tisuća godina, iako je starost dvorca oko 8 stoljeća. Vjerojatno su u otopini korištena vrlo drevna jaja …
Odlučili smo provjeriti starost pet tokova lave iz vulkana Ngauruhoe na Novom Zelandu. Bilo je poznato da je lava tekla jednom 1949, tri puta 1954, a opet 1975. Međutim, prema metodi kalij-argon, starost protoka lave bila je … od 0,2 do 3,5 milijuna godina.
I evo rezultata analiza "rubidij-stroncij" i "kalij-argon". Geolog Stephen Austin uzorkovao je bazalt iz donjih slojeva Velikog kanjona Kolorada i protoka lave na rubu kanjona. Međutim, analiza je pokazala da je relativno nedavni tok lave stariji 270 Ma od bazalta iz utrobe Grand Canyona!
Devedesetih godina isti taj Steve Austin i kolege uzimali su uzorke iz lave vulkana San Helen (SAD, erupcija 1986.), koju su dali laboratoriju za analizu kalij-argona. Rezultati su nadmašili sva očekivanja: instrumenti su pokazali starost svježe lave … od 0,3 do 2,8 milijuna godina.
Evo još nekih čuda: bazalt Hualalai (Havaji, erupcija 1801) datira prije 1,6 milijuna godina ili više, a lava Etne (Sicilija, erupcija iz 1792.) datira iz 1,4 milijuna godina.
Pokazalo se da je starost svježe rezane trave izmjerena radiokarbonom na Moskovskom državnom sveučilištu tisućama godina. Pokazalo se da je ovo doba benzina iz automobila: biljke apsorbiraju ugljični dioksid oslobođen tijekom njegova izgaranja, a on potroši C14. Budući da ima malo ugljika-14, dob je velika. Evo takve gluposti.
Ostaju problemi
"U stvari, nemamo takve objekte, čija bi se starost zasigurno znala … Jedine iznimke su najmlađi vulkanski objekti, čije je vrijeme formiranje povijesno" - ovo je mišljenje geologa Aleksandra Lalomova.
"Iza leđa laika nalazi se činjenica da nemamo pouzdanu metodu za određivanje početne količine izotopa u uzorku", rekao je nadbiskup Georgy Neifakh, kandidat fizičkih i matematičkih znanosti.
Dakle, ostaju problemi radioizotopskog datiranja: to je razmjena materije između objekta i okoline, kao i neizvjesnost početnog izotopskog sastava. Stoga je "nagomilano" doba drevnih uzoraka dvojbeno.
Irina Gromova