Koliko je precizno datiranje radiokarbona?
Sve što je do nas došlo iz poganstva zamotano je u gustu maglu; pripada rasponu tereta koji ne možemo izmjeriti. Znamo da je starije od kršćanstva, ali dvije godine, dvjesto godina ili čitavo tisućljeće - ovdje možemo samo nagađati. Rasmus Nierap, 1806.
Mnogi od nas su zastrašeni znanošću. Primjer takvog fenomena je radiokarbonsko datiranje kao jedan od rezultata razvoja nuklearne fizike. Ova je metoda ključna za različite i neovisne znanstvene discipline poput hidrologije, geologije, atmosferskih znanosti i arheologije. Međutim, znanstvenike ostavljamo razumijevanje principa datiranja radiokarbona i slijepo se slažemo s njihovim zaključcima iz poštovanja točnosti njihove opreme i divljenja njihovoj inteligenciji.
U stvari, principi radiokarbonskog datiranja su nevjerojatno jednostavni i lako dostupni. Štoviše, pojam datiranja radiokarbona kao "točne znanosti" pogrešno je poimanje, i istina, malo se znanstvenika drži tog mišljenja. Problem je u tome što mnoge discipline koje koriste radiokarbonsko datiranje u kronološke svrhe ne razumiju njegovu prirodu i svrhu. Pogledajmo ovo.
William Frank Libby i njegov tim razvili su principe radiokarbonskog datiranja 1950-ih. Do 1960. njihov je posao dovršen, a u prosincu iste godine Libby je nominirana za Nobelovu nagradu za kemiju. Jedan od znanstvenika koji je sudjelovao u njegovoj nominaciji primijetio je:
„Rijetko se dogodilo da je jedno otkriće na polju kemije imalo takav utjecaj na različita područja ljudskog znanja. Vrlo rijetko je da jedno otkriće privuklo tako širok interes."
Libby je otkrila da nestabilni radioaktivni izotop ugljika (C14) propada predvidljivom brzinom u stabilne izotope ugljika (C12 i C13). Sva se tri izotopa prirodno javljaju u atmosferi u sljedećim omjerima; C12 - 98,89%, C13 - 1,11% i C14 - 0,00000000010%.
Stabilni izotopi ugljika C12 i C13 nastali su zajedno sa svim ostalim atomima koji čine naš planet, to jest vrlo, vrlo davno. Izotop C14 nastaje u mikroskopskim količinama kao rezultat svakodnevnog bombardiranja sunčeve atmosfere kozmičkim zrakama. Kad se sudaraju s određenim atomima, kozmičke zrake ih uništavaju, zbog čega neutroni tih atoma prelaze u slobodno stanje u zemljinoj atmosferi.
Promotivni video:
Izotop C14 nastaje kada se jedan od tih slobodnih neutrona stapa s jezgrom atoma dušika. Dakle, radiokarbon je "Frankenstein izotop", slitina različitih kemijskih elemenata. Tada se C14 atomi, koji se stvaraju konstantnom brzinom, podvrgavaju oksidaciji i prodiru u biosferu tijekom fotosinteze i prirodnog lanca hrane.
U organizmima svih živih bića omjer izotopa C12 i C14 jednak je atmosferskom omjeru tih izotopa u njihovoj geografskoj regiji i održava se brzinom metabolizma. Međutim, nakon smrti, organizmi prestaju akumulirati ugljik, a ponašanje izotopa C14 od tog trenutka postaje zanimljivo. Libby je otkrila da poluživot C14 ima 5568 godina; nakon 5568 godina pola preostalih atoma izotopa propada.
Dakle, budući da je početni omjer C12 i C14 izotopa geološka konstanta, starost uzorka može se odrediti mjerenjem količine zaostalog C14 izotopa. Na primjer, ako je u uzorku prisutna neka početna količina C14, tada se datum smrti organizma određuje s dva poluživota (5568 + 5568), što odgovara dobi od 10 146 godina.
To je osnovno načelo datiranja radiokarbona kao arheološkog oruđa. Radiokarbon se apsorbira u biosferi; prestaje se nakupljati sa smrću organizma i raspada se određenom brzinom koja se može mjeriti.
Drugim riječima, omjer C14 / C12 postupno se smanjuje. Tako dobivamo „sat“koji počinje teći od trenutka smrti živog bića. Očito ovaj sat djeluje samo za mrtva tijela koja su nekada bila živa bića. Na primjer, one se ne mogu koristiti za utvrđivanje starosti vulkanskih stijena.
Stopa propadanja C14 je takva da se polovina ove tvari pretvara u N14 unutar 5730 ± 40 godina. Ovo je takozvani "poluživot". Tijekom dva poluživota, dakle 11.460 godina, ostat će samo četvrtina izvornog iznosa. Dakle, ako je omjer C14 / C12 u uzorku četvrtina omjera u modernim živim organizmima, teoretski je ovaj uzorak star 11.460 godina. Teoretski je nemoguće odrediti starost objekata starijih od 50.000 godina radiokarbonskom metodom. Stoga se radiokarbonsko datiranje ne može pokazati starošću od više godina. Ako uzorak sadrži C14, to već ukazuje da je njegova starost manja od milijuna godina.
Međutim, stvari nisu tako jednostavne. Prvo, biljke apsorbiraju manje ugljičnog dioksida koji sadrži C14. Posljedično, akumuliraju se manje nego što se očekivalo i stoga se ispituju starije nego što zapravo jesu. Štoviše, različite biljke metaboliziraju C14 različito, a to bi također trebalo ispraviti.2
Drugo, omjer C14 / C12 u atmosferi nije uvijek konstantan - na primjer, smanjio se s početkom industrijske ere, kada se masa ugljičnog dioksida, osiromašena u C14, ispuštala zbog izgaranja ogromnih količina fosilnog goriva. U skladu s tim, organizmi koji su umrli tijekom tog razdoblja izgledaju starije u smislu radiokarbonskog datiranja. Tada je došlo do povećanja C14O2 povezano s zemaljskim nuklearnim ispitivanjima 1950-ih, 3 zbog čega su se organizmi koji su umrli u ovom razdoblju počeli pojavljivati mlađi nego što stvarno jesu.
Mjerenja sadržaja C14 u objektima čija su starost povjesničari točno utvrdili (na primjer, zrno u grobnicama s datumom ukopa) omogućuje procjenu razine C14 u atmosferi toga vremena i, na taj način, djelomično "ispraviti tijek" radiokarbonskog "sata" Prema tome, datiranje radiokarbona na temelju povijesnih podataka može biti vrlo korisno. Međutim, čak i uz to "povijesno stanje", arheolozi ne smatraju da su datumi radiokarbona apsolutni zbog čestih anomalija. Više se oslanjaju na metode datiranja povezane s povijesnim zapisima.
Izvan povijesnih podataka nije moguće „postaviti“sat C14.
S obzirom na sve ove nepobitne činjenice, krajnje je čudno vidjeti sljedeću tvrdnju u časopisu Radiocarbon (u kojem su objavljeni rezultati istraživanja ugljikovodika širom svijeta):
Šest uglednih laboratorija izvršilo je 18 godina drvne analize iz Shelforda u Cheshireu. Procjene se kreću od 26.200 do 60.000 godina (do danas), a razlika je 34.600 godina.
Evo još jedne činjenice: Iako teorija o radiokarbonskom datiranju zvuči uvjerljivo, kad se njeni principi primjenjuju na laboratorijske uzorke, ljudski čimbenici postaju u igri. To dovodi do pogrešaka, ponekad vrlo značajnih. Pored toga, laboratorijski uzorci kontaminirani su pozadinskim zračenjem, što mijenja ostatnu razinu C14 koja se mjeri.
Kao što su istakli Renfrew 1973. i Taylor 1986., radiokarbonsko datiranje oslanja se na brojne nepotvrđene pretpostavke koje je Libby dao tijekom razvoja svoje teorije. Na primjer, posljednjih godina se mnogo raspravljalo o poluživu C14, navodno 5568 godina. Većina znanstvenika danas se slaže da je Libby bio u krivu i da je poluživot C14 zapravo oko 5.730 godina. Nesklad 162 dobiva veliku važnost prilikom datiranja uzoraka starih tisućljećima.
No, uz Nobelovu nagradu za kemiju, Libby je stekla potpuno povjerenje u svoj novi sustav. Njegovo radiokarbonsko datiranje arheoloških primjeraka iz drevnog Egipta već je datirano, jer su stari Egipćani pažljivo pratili njihovu kronologiju. Na žalost, radiokarbonska analiza dala je precijenjenu dob, u nekim slučajevima 800 godina manje nego što je to slučaj s povijesnim podacima. Ali Libby je došla do iznenađujućeg zaključka:
"Raspodjela podataka pokazuje da su drevni egipatski povijesni datumi prije početka drugog tisućljeća prije Krista precijenjeni i možda premašuju istinske za 500 godina na početku trećeg tisućljeća prije Krista."
Ovo je klasičan slučaj znanstvene zamisli i slijepo, gotovo religiozno vjerovanje u superiornost znanstvenih metoda nad arheološkim. Libby nije bila u pravu, radiokarbonska metoda nije mu uspjela. Taj je problem sada riješen, ali samoproglašena reputacija metode za datiranje radiokarbona i dalje prelazi razinu pouzdanosti.
Moje istraživanje sugerira da postoje dva glavna problema s datiranjem radiokarbona, koji i danas mogu dovesti do velike zbrke. To su (1) kontaminacija uzoraka i (2) promjene razine C14 u atmosferi tijekom geoloških razdoblja.
Standardi za radiokarbonsko datiranje. Vrijednost norme usvojene prilikom izračuna starosti ugljikovodika uzorka izravno utječe na dobivenu vrijednost. Na temelju rezultata detaljne analize objavljene literature utvrđeno je da je korišteno nekoliko normi za radiokarbonsko datiranje. Najpoznatiji od njih: Anderson standard (12,5 dpm / g), Libby standard (15,3 dpm / g) i moderni standard (13,56 dpm / g).
Upoznavanje s brodom faraona. Drvo faraonskog čamca Sesostris III datirano je radiokarbonskim datiranjem na temelju tri standarda. Prilikom datiranja drva 1949. godine, na osnovu norme (12,5 dpm / g), dobiveno je staro ugljikovodiko od 3700 ± 50 BP. Libby je drvo kasnije datirao na temelju norme (15,3 dpm / g). Radiokarbonska dob se nije promijenila. Godine 1955. Libby je ponovno datirao rogovo drvo na temelju norme (15,3 dpm / g) i dobio radiokarbonsku dob od 3621 ± 180 BP. Pri određivanju drva broda 1970. primjenjivao se standard (13,56 dpm / g) [2]. Doba radiokarbona ostala je gotovo nepromijenjena i iznosila je 3640 BP godina. Činjenični podaci koje smo dali o datiranju faraonovog čamca mogu se provjeriti na odgovarajućim vezama u znanstvenim publikacijama.
Cijena izdanja. Dobivanje gotovo iste starosti ugljikovodika u drvetu faraonovog broda: 3621-3700 BP godina na temelju primjene tri standarda, čije se vrijednosti značajno razlikuju, fizički je nemoguće. Upotreba norme (15,3 dpm / g) automatski daje porast starosti datiranog uzorka za 998 godina u usporedbi sa standardom (13,56 dpm / g), i 1668 godina u odnosu na standard (12,5 dpm / g) … Iz ove situacije postoje samo dva načina. Priznanje da:
- prilikom datiranja drva čamca faraona Sesostrisa III provedene su manipulacije sa standardima (drvo je, suprotno deklaracijama, datirano na temelju istog standarda);
- čarobni brod faraona Sesostrisa III.
Zaključak
Bit razmatranih pojava, nazvanih manipulacija, izražava se jednom riječju - falsificiranje.
Nakon smrti, sadržaj C12 ostaje konstantan, dok se sadržaj C14 smanjuje
Kontaminacija uzoraka
Mary Levine objašnjava:
"Kontaminacija se definira kao prisutnost stranog organskog materijala u uzorku koji nije formiran s uzorkom materijala."
Mnogo fotografija iz ranog datiranja na ugljik prikazuju znanstvenike koji puše cigarete dok prikupljaju ili obrađuju uzorke. Nije previše pametno od njih! Kao što Renfrew ističe, "baci prstohvat pepela na svoje uzorke na analizu i dobivaš radiokarbonsku dob duhana iz kojeg je napravljena cigareta."
Iako se takva metodološka nesposobnost ovih dana smatra neprihvatljivom, arheološki uzorci i dalje trpe zagađenje. Poznate vrste kontaminacije i način na koji se oni rješavaju raspravljaju se u članku Taylora (1987). Kontaminaciju dijeli u četiri glavne kategorije: 1) fizički uklonjivu, 2) topljivu u kiselinama, 3) topljivu u lužinama, 4) topljivu u otapalima. Sva ova onečišćenja, ako se ne eliminiraju, u velikoj mjeri utječu na laboratorijsko određivanje starosti uzorka.
H. E. Gove, jedan od izumitelja metode ubrzavajuće masene spektrometrije (AMS), radiokarbonski datiran iz Torinskog platna. Došao je do zaključka da vlakna tkanine korištene za izradu plašta potječu iz 1325. godine.
Iako su Gove i njegovi kolege prilično uvjereni u autentičnost njihove definicije, mnogi, iz očitih razloga, smatraju da je doba Torinskog plaštata mnogo dostojnije. Gove i njegovi suradnici dali su vrijedan odgovor svim kritičarima i ako bih se morao odlučiti reći bih da je znanstveno datiranje Torinskog plašta najvjerojatnije točno. Ali u svakom slučaju, uragan kritike koji pogađa ovaj konkretni projekt pokazuje koliko skupa greška u datiranju radiokarbona može biti i koliko su neki znanstvenici sumnjivi prema ovoj metodi.
Tvrdilo se da su uzorci možda bili kontaminirani mlađim organskim ugljikom; metode čišćenja mogle bi propustiti tragove modernog onečišćenja. Robert Hedges sa Sveučilišta Oxford to primjećuje
"Mala sustavna pogreška ne može se u potpunosti isključiti."
Zanima me da li bi odstupanje u datiranju koje su dobili u različitim laboratorijima na uzorku drva iz Shelforda nazvao "malom sustavnom greškom"? Ne čini se da nas opet zavodi znanstvena retorika i natjera nas da vjerujemo u savršenstvo postojećih metoda?
Leoncio Garza-Valdes sigurno ima ovo mišljenje u vezi s datiranjem Torinskog plašta. Sva drevna tkiva prekrivena su bioplastičnim filmom kao rezultat vitalne aktivnosti bakterija, što, prema Garza-Valdezu, zbunjuje analizator radiokarbona. U stvari, starost Torinskog plaštata može biti 2000 godina, jer se njegovo datiranje ugljikovodikom ne može smatrati konačnim. Potrebna su dodatna istraživanja. Zanimljivo je primijetiti da se Gove (iako se ne slaže s Garza-Valdezom) složio da takva kritika zahtijeva novo istraživanje.
Ciklus radiokarbona (14C) u atmosferi, hidrosferi i biosferi Zemlje
Razina C14 u zemljinoj atmosferi
Prema Libbyjevom "načelu istodobnosti", razina C14 u bilo kojoj zemljopisnoj regiji konstantna je tijekom geološke povijesti. Ova je pretpostavka bila od vitalne važnosti za vjerodostojnost datiranja radiokarbona u ranom razvoju. Doista, da biste pouzdano izmjerili zaostalu razinu C14, morate znati koliko je ovog izotopa bilo prisutno u tijelu u vrijeme njegove smrti. Ali ova je premisa, prema Renfrewu, pogrešna:
"Međutim, sada je poznato da proporcionalni omjer ugljikovodika u odnosu na konvencionalni C12 tijekom vremena nije ostao konstantan i da su odstupanja prije 1000. godine prije Krista bila toliko velika da se datumi ugljikovodika mogu značajno razlikovati od stvarnosti."
Dendrološke studije (proučavanje prstenova stabala) uvjerljivo pokazuju da je razina C14 u zemljinoj atmosferi bila podložna značajnim fluktuacijama u posljednjih 8000 godina. Stoga je Libby odabrao lažnu konstantu i njegovo je istraživanje temeljilo na pogrešnim pretpostavkama.
Bor u Koloradu koji raste na jugozapadu Sjedinjenih Država može biti star tisućama godina. Neka stabla koja su i danas živa rođena su prije 4000 godina. Uz to, trupci sakupljeni na mjestima na kojima su ta stabla rasla mogu proširiti analese s drvenih prstenova za još 4000 godina u prošlost. Ostala dugovječna stabla korisna za dendrološka istraživanja su hrast i kalifornijska sekvoja.
Kao što znate, novi godišnji prsten raste svake godine na rezu debla živog stabla. Prebrojavanjem prstenova stabla možete saznati dob stabla. Logično je pretpostaviti da će razina C14 u godišnjem prstenu staroj 6000 godina biti slična razini C14 u modernoj atmosferi. Ali to nije slučaj.
Na primjer, analiza prstenova drveća pokazala je da je razina C14 u Zemljinoj atmosferi prije 6.000 godina bila značajno viša nego što je to sada slučaj. U skladu s tim, pokazalo se da su uzorci radiokarbona iz ove dobi osjetno mlađi nego što su zapravo na temelju dendrološke analize. Zahvaljujući radu Hansa Suissa, dijagrami korekcije razine C14 sastavljeni su kako bi se nadoknadila njegova kolebanja u atmosferi u različitim vremenskim razdobljima. Međutim, ovo je značajno smanjilo pouzdanost datiranja uzoraka ugljikovodika starijim od 8000 godina. Jednostavno nemamo podataka o sadržaju ugljikovodika u atmosferi prije ovog datuma.
Akceleratorski maseni spektrometar na Sveučilištu u Arizoni (Tucson, Arizona, SAD) proizvela Nacionalna kompanija za elektrostatiku: a - shematski, b - kontrolna ploča i C ionski izvor, c - spremnik akceleratora, d - detektor izotopa ugljika. Fotografiju J. S. Burra. (Pročitajte više o postavkama ovdje)
"Loši" rezultati?
Kad se utvrđena dob razlikuje od očekivane, istraživači žurno pronalaze razlog za poništavanje rezultata datiranja. Široka dostupnost ovih stranih dokaza upućuje na to da radiometrijsko datiranje ima ozbiljnih problema. Woodmorappe navodi stotine primjera trikova koje istraživači koriste kako bi objasnili "neprikladne" dobne vrijednosti.
Na primjer, znanstvenici su revidirali starost fosila Australopithecus ramidus.9 Većina uzoraka bazalta koji su najbliži slojevima u kojima su ti fosili pokazali su starost od oko 23 milijuna godina primjenom metode argon-argon. Autori su odlučili da je ta brojka "prevelika" na temelju njihovih ideja o mjestu ovih fosila u globalnoj evolucijskoj shemi. Gledali su bazalt dalje od fosila i uzevši 17 od 26 uzoraka, postigli su prihvatljivu maksimalnu dob od 4,4 milijuna godina. Preostalih devet uzoraka pokazalo je, opet, puno starije dobi, ali eksperimenti su odlučili da je stvar u onečišćenju stijene i odbacili su te podatke. Dakle, na radiometrijske metode datiranja značajno utječu dominantni svjetonazori dugog vijeka u znanstvenim krugovima.
Slična je priča povezana s utvrđivanjem dobi lubanje primata (ova je lubanja poznata kao uzorak KNM-ER 1470).10, 11 U početku je dobiven rezultat 212-230 milijuna godina, koji se na temelju fosila smatrao netočnim („ljudi u to vrijeme još uvijek nije”), nakon čega su pokušani utvrditi starost vulkanskih stijena na ovom području. Nekoliko godina kasnije, nakon što je objavljeno nekoliko različitih rezultata istraživanja, oni su se zbrojili na 2,9 milijuna godina (iako su te studije uključivale i odvajanje „dobrih“rezultata od „loših“- kao što je to bio slučaj s Australopithecus ramidusom).
Na temelju unaprijed stvorenih predodžbi o ljudskoj evoluciji, istraživači se nisu mogli pomiriti s idejom da je lubanja iz 1470. godine "toliko stara". Nakon proučavanja fosilnih ostataka svinje u Africi, antropolozi su voljno vjerovali da je lubanja iz 1470. godine zapravo mnogo mlađa. Nakon što je znanstvena zajednica potvrđena u ovom mišljenju, daljnjim istraživanjima stijena dodatno je smanjena radiometrijska starost ove lubanje - na 1,9 milijuna godina - i opet su pronađeni podaci koji "potvrđuju" sljedeću brojku. Ovo je takva "igra radiometrijskog druženja" …
Ne sugerišemo da su evolucionisti urotili zavjeru da uklopi sve podatke kako bi odgovarali ishodu koji im najviše odgovara. Naravno, to nije slučaj u normi. Problem je drugačiji: svi podaci promatranja moraju odgovarati dominantnoj paradigmi u znanosti. Ta je paradigma - ili, bolje rečeno, vjerovanje u milijunima godina evolucije od molekule do čovjeka - toliko čvrsto ukorijenjena u svijest da nitko ne dopušta sebi da to dovede u pitanje; naprotiv, oni govore o „činjenici“evolucije. Upravo se pod tu paradigmu moraju apsolutno sva zapažanja uklopiti. Kao rezultat toga, istraživači za koje se javnost čini da su "objektivni i nepristrani znanstvenici" nesvjesno odabiru ona opažanja koja su u skladu s vjerovanjem u evoluciju.
Ne smijemo zaboraviti da je prošlost nepristupačna za normalno eksperimentalno istraživanje (niz eksperimenata provedenih u sadašnjosti). Znanstvenici ne mogu eksperimentirati s događajima koji su se dogodili prije. Ne mjeri se starost stijena - koncentracije izotopa se mjere i mogu se mjeriti s velikom točnošću. Ali "dob" se određuje već uzimajući u obzir pretpostavke o prošlosti, što se ne može dokazati.
Uvijek se moramo sjećati Božjih riječi Jobu: "Gdje ste bili kad sam postavio temelje zemlje?" (Job 38: 4).
Oni koji se bave nepisanom poviješću prikupljaju informacije u sadašnjosti i tako pokušavaju ponovno stvoriti prošlost. Štoviše, razina zahtjeva za dokazima mnogo je niža nego u empirijskim znanostima, poput fizike, kemije, molekularne biologije, fiziologije, itd.
Williams, stručnjak za transformaciju radioaktivnih elemenata u okolišu, identificirao je 17 nedostataka u metodama datiranja izotopa (od ovog datiranja objavljena su tri vrlo solidna djela koja su omogućila da se odredi starost Zemlje na približno 4,6 milijardi godina).12 John Woodmorappe oštro kritizira ove metode datiranja8 i otkriva stotine mitova povezanih s njima. Uvjerljivo tvrdi da se nekoliko „dobrih“rezultata preostalih nakon filtriranja „loših“podataka može lako objasniti sretnom slučajnošću.
Koju dob preferiraš?
Upitnici koje nude laboratoriji za radioizotop obično pitaju: "Što mislite, koliko godina treba imati ovaj uzorak?" Ali što je to pitanje? Ne bi bilo potrebe da su tehnike upoznavanja bile apsolutno pouzdane i objektivne. To je vjerojatno zato što su laboratoriji svjesni rasprostranjenosti nenormalnih rezultata i zato pokušavaju utvrditi koliko su dobri podaci koje dobivaju.
Provjera radiometrijskih metoda datiranja
Ako bi radiometrijske metode datiranja mogle doista objektivno odrediti starost stijena, one bi se također mogle raditi u situacijama kada to dob znamo sigurno; osim toga, različite metode bi dale konzistentne rezultate.
Metode upoznavanja moraju pokazati pouzdane rezultate za objekte poznate dobi
Postoji nekoliko primjera u kojima su radiometrijske metode datiranja pogrešno utvrdile starost stijena (ta se dob unaprijed točno znala). Jedan takav primjer je kalij-argonsko "datiranje" pet andezitnih lava koje teku s brda Ngauruho na Novom Zelandu. Iako se znalo da je lava isticala jednom u 1949, tri puta u 1954, a opet u 1975, "utvrđena dob" kretala se u rasponu od 0,27 do 3,5 Ma.
Sve ista retrospektivna metoda dala je sljedeće objašnjenje: kad se stijena učvrstila, u njoj je zbog magme (rastopljene stijene) u njoj bio „dodatni“argon. Sekularna znanstvena literatura pruža mnogo primjera kako višak argona dovodi do "dodatnih milijuna godina" prilikom datiranja stijena poznatih povijesnih doba.14 Izvor viška argona vjerojatno je gornji dio Zemljine plaštete, smješten neposredno ispod zemljine kore. To je sasvim u skladu s teorijom o "mladoj zemlji" - argon je imao premalo vremena, jednostavno nije imao vremena za puštanje. Ali ako je višak argona doveo do tako oštrih pogrešaka u datiranju stijena poznatog doba, zašto bismo se trebali oslanjati na istu metodu prilikom datiranja stijena nepoznate dobi ?!
Ostale metode - osobito uporaba izokrona - uključuju različite hipoteze o početnim stanjima; ali znanstvenici su sve uvjereniji da čak i takve "pouzdane" metode dovode i do "loših" rezultata. I ovdje se izbor podataka temelji na pretpostavci istraživača o starosti određene pasmine.
Dr Steve Austin, geolog, uzorkovao je bazalt iz donjih slojeva Grand Canyona i protoka lave na rubu kanjona.17 Prema evolucijskoj logici, bazalt na rubu kanjona trebao bi biti milijardu godina mlađi od bazalta odozdo. Standardna laboratorijska analiza izotopa pomoću izohronog datiranja rubidij-stroncij pokazala je da je relativno nedavni protok lave stariji 270 Ma od bazalta iz utrobe Grand Canyona - što je, naravno, apsolutno nemoguće!
Problemi s metodologijom
Libbyjeva originalna ideja temeljila se na sljedećim hipotezama:
14C nastaje u gornjoj atmosferi pod djelovanjem kozmičkih zraka, zatim se miješa u atmosferi, ulazeći u sastav ugljičnog dioksida. U ovom slučaju, postotak 14C u atmosferi je konstantan i ne ovisi ni o vremenu ni o mjestu, unatoč nehomogenosti same atmosfere i propadanju izotopa.
Brzina propadanja radioaktivnog zračenja je konstantna, mjereno poluživotom od 5568 godina (pretpostavlja se da se za to vrijeme polovina 14 C izotopa pretvara u 14N).
Životinje i biljni organizmi grade svoje tijelo od ugljičnog dioksida izdvojenog iz atmosfere, dok žive stanice sadrže isti postotak izotopa 14C koji se nalazi u atmosferi.
Nakon smrti organizma, njegove stanice napuštaju ciklus izmjene ugljika, ali atomi 14C izotopa nastavljaju se transformirati u atome stabilnog izotopa 12C prema eksponencijalnom zakonu radioaktivnog raspada, što nam omogućava da izračunamo vrijeme koje je proteklo od smrti organizma. Ovo se vrijeme naziva "ugljikovodično doba" (ili, ukratko, "RU-dob").
S ovom teorijom, kako se materijal gomilao, počeli su se pojavljivati kontra primjeri: analiza nedavno preminulih organizama ponekad daje vrlo drevno doba, ili, obrnuto, uzorak sadrži tako ogromnu količinu izotopa da proračuni daju negativan RU-dob. Neki očito drevni predmeti imali su mladu dob RU-a (takvi su artefakti proglašeni kasnim krivotvorinama). Kao rezultat toga, pokazalo se da se dob u RU-u ne podudara uvijek s pravom dobi u slučajevima kada se može potvrditi prava dob. Takve činjenice dovode do osnovane sumnje u slučajevima kada se metoda RU koristi za datiranje organskih objekata nepoznate dobi, a datiranje RU-a ne može se provjeriti. Slučajevi pogrešne utvrđivanja dobi objašnjavaju se sljedećim poznatim nedostacima Libbyjeve teorije (ovi i drugi čimbenici analizirani su u knjizi M. M. Postnikov "Kritička studija kronologije drevnog svijeta, u 3 sveska", - M.: Kraft + Lean, 2000, u svesku 1, str. 311-318, napisano 1978):
1. Promjenjivost postotka 14C u atmosferi. Sadržaj 14C ovisi o kozmičkom faktoru (intenzitet sunčevog zračenja) i zemaljskom faktoru (ulazak "starog" ugljika u atmosferu zbog izgaranja i propadanja drevne organske tvari, pojave novih izvora radioaktivnosti, fluktuacije u Zemljinom magnetskom polju). Promjena ovog parametra za 20% dovodi do pogreške u RU-dobi od gotovo 2 tisuće godina.
2. Ravnomjerna raspodjela 14C u atmosferi nije dokazana. Brzina miješanja atmosfere ne isključuje mogućnost značajnih razlika u sadržaju 14C u različitim geografskim regijama.
3. Brzina propadanja radioaktivnog izotopa može se odrediti ne sasvim točno. Dakle, od vremena Libbyja, poluživot 14C, prema službenim referencama, "promijenio se" za sto godina, odnosno za par posto (što odgovara promjeni dobi RU-a za godinu i pol stotina godina). Predlaže se da vrijednost poluživota značajno (unutar nekoliko posto) ovisi o eksperimentima u kojima je određena.
4. Izotopi ugljika nisu potpuno ekvivalentni, stanične membrane mogu ih koristiti selektivno: neki apsorbiraju 14C, neki, naprotiv, izbjegavaju ga. Budući da je postotak 14C zanemariv (jedan atom 14C na 10 milijardi 12C atoma), čak i lagana izotopska selektivnost stanice dovodi do velikih promjena u RU-dobi (fluktuacija od 10% dovodi do pogreške od oko 600 godina).
5. Nakon smrti organizma, njegova tkiva ne moraju nužno napustiti metabolizam ugljika, sudjelujući u procesima propadanja i difuzije.
6. Sadržaj 14C u subjektu može biti heterogen. Od Libbyjevog vremena, fizičari radiokarbona naučili su vrlo precizno odrediti sadržaj izotopa u uzorku; čak tvrde da su u stanju prebrojati pojedinačne atome izotopa. Naravno, takav je izračun moguć samo za mali uzorak, ali u ovom se slučaju postavlja pitanje - koliko točno ovaj mali uzorak predstavlja cijeli objekt? Koliko je homogen sadržaj izotopa u njemu? Napokon, pogreške od nekoliko posto dovode do stogodišnjih promjena u RU-dobi.
Sažetak
Radiokarbonsko datiranje je nova znanstvena metoda. Međutim, znanstvenici su u svakoj fazi svog razvoja bezuvjetno podržavali njegovu ukupnu pouzdanost i utihnuli tek nakon što su otkrili ozbiljne pogreške u procjenama ili u samoj metodi analize. Pogreške ne bi trebale biti iznenađujuće s obzirom na broj varijabli koje znanstvenik mora uzeti u obzir: atmosferske fluktuacije, zračenje u pozadini, rast bakterija, zagađenje i ljudske pogreške.
Kao dio reprezentativnih arheoloških istraživanja datiranje radiokarbona ostaje ključno; samo je treba smjestiti u kulturnu i povijesnu perspektivu. Ima li znanstvenik pravo na diskontiranje kontradiktornih arheoloških dokaza samo zato što njegovo datiranje radiokarbonskim ugljikom ukazuje na drugu dob? Je li opasno. U stvari, mnogi egiptolozi podržali su Libbyovu tvrdnju da je kronologija Starog kraljevstva netačna, jer je "znanstveno dokazana". U stvari, Libby nije bila u pravu.
Radiokarbonsko datiranje korisno je kao dodatak drugim podacima i tu leži njegova snaga. No dok ne dođe dan kada su sve varijable pod kontrolom, a sve pogreške otklonjene, radiokarbonsko datiranje ne dobiva zadnju riječ na arheološkom nalazištu.
