Kodolfizikas tēvs Ernests Rutherfords 1905. gadā ierosināja radioizotopu datēšanas metodi, aprēķinot vairāku urāna minerālu vecumu. Kopš tā laika radioizotopu datēšana tiek plaši izmantota ģeoloģijā, paleontoloģijā, arheoloģijā … Tomēr vai šī tehnika ir nekļūdīga? Daudzi zinātnieki šaubās par šo rezultātu.
Jautājuma formula
Radioizotops vai radiometriskais datējums ir metode, ar kuras palīdzību nosaka vecumu dažādiem objektiem, kas satur jebkuru radioaktīvo izotopu. Šis izotops (vecāks) sabrukšanas rezultātā rada jaunu (meitu). Izmantojot šo elementu attiecību, zinot sākotnējā izotopa pussabrukšanas periodu, aprēķina parauga vecumu.
Šeit ir trīs slavenākās iežu un minerālu iepazīšanās metodes:
Urāna svina analīze: urāna sabrukšana rada svinu, urāna-238 izotopa pussabrukšanas periods ir 4,47 miljardi gadu. Urāna-svina iepazīšanās nolūkos parasti izmanto cirkonu, kas ir ķīmiski izturīgs minerāls, kas bieži sastopams nezināmajos iežos.
Kālija-argona metode: argons ir kālija-40 sabrukšanas produkts (pussabrukšanas periods 1,2 miljardi gadu). Tiesa, kālija minerāli viegli zaudē argonu, tāpēc tiek veikta korekcija. Neskatoties uz to, šī metode ir plaši izplatīta muļķīgo un nogulumiežu veidošanā.
Reklāmas video:
Rubidija-stroncija analīze balstās uz rubidija-87 pārvēršanu stroncijā. Rb87 eliminācijas pusperiods sasniedz 49 miljardus gadu. Šāda veida analīze bieži tiek izmantota klinšu iepazīšanā.
Organisko (bioloģisko) materiālu vecuma noteikšanai ir izstrādāta radiokarbona metode. Pārvietojoties, tiek noteikta radioaktīvā oglekļa (C14) un stabilā oglekļa (C12) attiecība pētāmajā paraugā, ņemot vērā, ka C14 pussabrukšanas periods ir aptuveni 5730 gadi.
Radiokarbona metodi ierosināja amerikānis Villards Libbijs, par kuru viņam tika piešķirta Nobela prēmija (1960).
Tomēr tagad ir zināms, ka šī metode ir balstīta uz apšaubāmiem postulātiem: oglekļa izotopu attiecība atmosfērā nemainās laikā un telpā, un dzīvu organismu izotopu saturs atbilst atmosfēras stāvoklim.
Oglekļa uzkrāšanās attēls
Augi kopā ar oglekļa dioksīdu absorbē radiokarbonu, un caur augiem tas nokļūst dzīvniekiem. Iepriekš tika uzskatīts, ka līdz ar organiska objekta "nāvi" jaunais ogleklis-14 tajā neievadās, bet esošais sadalās nemainīgā ātrumā, kamēr stabils ogleklis paliek nemainīgs. Iepazīšanās ir balstīta uz šiem pieņēmumiem. Bet patiesībā jauns ogleklis var iekļūt biomateriālā - no atmosfēras un augsnes, ar temperatūras pazemināšanos un vulkānu parādībām …
Tagad ir noteikts, ka C14 saturs atmosfērā mainās atkarībā no kosmiskā starojuma un Saules aktivitātes, apgabala platuma, magnetosfēras stāvokļa, kas rodas no vulkānu izvirdumiem un oglekļa dioksīda cikla. Plus kodolizmēģinājumi un pastāvīga fosilā kurināmā dedzināšana. Tas viss negatīvi ietekmē iepazīšanās, it īpaši mūsdienu paraugu, precizitāti.
Šajā jautājumā ir vērts atsaukties uz … Bībeli. Tiek pieņemts, ka pirms plūdiem (pirms 4.5 tūkstošiem gadu) viens no Zemes atmosfēras slāņiem bija aizsargājošs ūdens vai mitruma “kupols” (1. Moz. 1: 6-8). Šis kupols varētu aizsargāt planētu (un atmosfēru) no kosmiskā starojuma, kas rada radioaktīvu C14. Tāpēc oglekļa-14 saturs antidiluvijas paraugos var būt ārkārtīgi zems, nevis sabrukšanas dēļ. Tas nozīmē, ka C14 skaits "paliek" neatspoguļos objekta patieso vecumu.
"Anomāliju" reģistrācija
Teorētiski oglekļa metode ļāva noteikt ne vairāk kā 60 tūkstošus gadu vecu mirstīgās atliekas, pēc šī perioda C14 palika niecīgs, bet masas spektrometrijas attīstība uzlaboja C14 / C12 attiecības mērīšanas "jutīgumu" no 1% līdz 0,001%, tāpēc izmērītā laika diapazons varēja paplašināties līdz 90 tūkstoši gadu.
Tomēr līdz šim nav atrasts neviens materiāls ar tik mazu (0,001%) attiecību. Tas ir, viņi ir tālu no vecuma ierobežojuma - 90 tūkstoši gadu. Turklāt masu spektrometrija ļāva redzēt C14 pēdas oglēs, eļļā un antracītā, kas datētas miljoniem gadu. Un radiokarbonam vajadzētu pazust jau sen!
Lielākā daļa zinātnieku šo faktu attiecināja uz seno iežu piesārņošanu ar mūsdienu oglekļa avotiem. Un mēs esam izstrādājuši efektīvus tīrīšanas veidus. Tomēr C14 līmenis joprojām bija ievērojams, aptuveni 100 reizes lielāks nekā instrumentu jutīgums gandrīz robežas līmenī. Tātad, varbūt tās pašas ogles vecums "velk" tikai dažus tūkstošus gadu?
Neērti jautājumi
Citu metožu pamatā ir patvaļīgi pieņēmumi: urāna-svina, kālija-argona, rubīdija-stroncija. Tiek pieņemts, ka sākotnēji klints sastāvēja tikai no pamatelementa (piemēram, urāna), un meita (svins) neeksistēja. Bet uz kāda pamata? It īpaši, ja mēs runājam par miljoniem gadu.
Rezultātā, analizējot iežu ar pārsvaru pārsvaru pār urānu, var izdarīt secinājumus par tā senatni. Tomēr šis paraugs var būt jauns, bet ar augstu sākotnējo svina saturu. Turklāt ārējo faktoru, piemēram, ūdens, ietekmē elementu saturs var mainīties.
Radiometrijas "svētā govs" ir nemainīgs samazinājuma ātrums. "Tika atklāts, ka radioaktīvo elementu sabrukšanas ātrums mūsdienās nemainās nevienā temperatūrā, spiedienā un citās fizikālās un ķīmiskās iedarbības ietekmē," raksta ģeogrāfs Jurijs Golubčikovs. - Tika nolemts, ka tas vienmēr ir bijis. Saskaņā ar tagadnē apkopoto informāciju viņi sāka atjaunot pagātni.
Tomēr nesenie eksperimenti apšauba samazinājuma ātruma noturību. Pēc amerikāņu profesora Džona Baumgardnera vārdiem, eksperimenti parādīja, ka agrāk urāna sabrukšanas ātrums svina un hēlija organismā bija daudz lielāks. Un, ja ātrums nav nemainīgs, visa iepazīšanās sistēma sabrūk …
Prakse ir patiesības kritērijs
Ir diezgan viegli pārbaudīt radiometriskās datēšanas precizitāti, kad precīzi zināms materiālu vecums. Šeit ir tikai daži piemēri.
Iepazīšanās ar oglekļa-14 datumu parādīja: tikko nogalināts zīmogs … nomira pirms 1,3 tūkstošiem gadu, dzīvu gliemežu čaula bija 27 tūkstošus gadu veca, dzīvas gliemja čaumalas vecums bija 2 tūkstoši gadu.
Sešās laboratorijās tika veikta 18 kokmateriālu vecuma analīze no Shelford, Češīras, Anglijas. Aplēses svārstās no 26 tūkstošiem līdz 60 tūkstošiem gadu. Tas ir tik precīzi!
Organiskā materiāla vecums vienas angļu pils javā bija vairāk nekā 7 tūkstoši gadu, lai arī pils vecums ir apmēram 8 gadsimti. Droši vien šķīdumā tika izmantotas ļoti senas olas …
Mēs nolēmām pārbaudīt piecu lavas plūsmu vecumu no Ngauruhoe vulkāna Jaunzēlandē. Bija zināms, ka lava plūda vienu reizi 1949. gadā, trīs reizes 1954. gadā un atkal 1975. gadā. Tomēr saskaņā ar kālija-argona metodi lavas plūsmu vecums bija … no 0,2 līdz 3,5 miljoniem gadu.
Un šeit ir "rubidija-stroncija" un "kālija-argona" analīžu rezultāti. Ģeologs Stefans Ostins ir paraugs bazalta paraugos no Kolorādo Lielā kanjona apakšējiem slāņiem un no lavas plūsmām kanjona malā. Tomēr analīze parādīja, ka salīdzinoši nesenā lavas plūsma ir par 270 Ma vecāka nekā bazalts no Lielā kanjona zarnām!
Deviņdesmitajos gados tas pats Stīvs Ostins un viņa kolēģi paņēma paraugus no Sanhelenas vulkāna lavas (ASV, 1986. gada izvirdums), ko viņi deva laboratorijai kālija-argona analīzei. Rezultāti pārsniedza visas cerības: instrumenti parādīja svaigas lavas vecumu … no 0,3 līdz 2,8 miljoniem gadu.
Šeit ir vēl daži brīnumi: Hualalai bazalts (Havajas, 1801. gada izvirdums) ir cēlies no 1,6 miljoniem gadu vai vairāk, Etnas kalna (Sicīlija, 1792. gada izvirdums) lava ir no 1,4 miljoniem gadu.
Svaigi nopļautas zāles vecums, ko Maskavas Valsts universitātē noteica ar oglekļa atomu, izrādījās tūkstošiem gadu. Izrādījās, ka tas ir automašīnu benzīna vecums: augi absorbē oglekļa dioksīdu, kas izdalās degšanas laikā, un tas ir noplicināts C14. Tā kā oglekļa-14 ir maz, tad vecums ir liels. Šeit ir tādas muļķības.
Problēmas paliek
“Faktiski mums nav tādu objektu, kuru vecums mums būtu droši zināms … Vienīgie izņēmumi ir jaunākie vulkāniskie objekti, kuru veidošanās laiks tiek reģistrēts vēsturiski” - tāds ir ģeologa Aleksandra Lalomova viedoklis.
“Aiz nespeciālista muguras ir fakts, ka mums nav drošas metodes izotopu sākotnējā daudzuma noteikšanai paraugā,” sacīja fizioloģisko un matemātisko zinātņu kandidāts Georgijs Neifakhs.
Tātad radioizotopu datēšanas problēmas paliek: tā ir matērijas apmaiņa starp objektu un apkārtējo vidi, kā arī sākotnējā izotopiskā sastāva nenoteiktība. Un tāpēc seno paraugu "uzkrātais" vecums ir apšaubāms.
Irina Gromova