Радиоуглеродное датирование

Изобретение радиоуглеродного метода было весьма обнадеживающим. В нем мы имеем дело не с разными химическими элементами, а с изотопами того же самого элемента, углерода: радиоактивным 14С и стабильным 12С. Период полураспада 14С в 12С составляет 5730 лет. Однако применим этот метод исключительно к образцам органического происхождения.

Благодаря обмену веществ химический состав нашего организма постоянно обновляется за счет поступающих в него элементов, в том числе – углерода. Растения накапливают углерод, поглощая углекислый газ из атмосферы. Животные потребляют растения, мы в той или иной степени, потребляем и то, и другое. Поскольку химически изотопы углерода 12С и 14С идентичны, итоговое соотношение их количества в нашем теле предположительно таково же, как и в окружающей нас среде. Но стоит нам перестать питаться, это соотношение тут же начинает меняться. Количество стабильного углерода 12С остается прежним, в то время как 14С, распадаясь, превращается в азот и улетучивается. И по тому, сколько углерода 14С осталось в нас относительно количества 12С, можно определить, как давно мы перестали есть.

Однако и с этим методом не все оказалось радужно. Так, в средневековой Англии при строительстве оборонительных сооружений в раствор нередко добавляли органический материал. Однако при определении радиоуглеродным методом возраста замка, возведенного в 1183 году, результат составил 7370 лет (Nature v.225, 7.3.70).

Полученный в ходе антарктических исследований «радиоуглеродный возраст» только что убитых тюленей оказался 1300 лет, а мумифицированных туш тридцатилетней давности – 4600 лет (Antarctic Journal of the Unated States, v.6 7-8.1971, p.211).

Определенный таким же образом «возраст» живых моллюсков составил 2300 лет (Science v.142, 1963, pp.634-637), а скорлупы живых улиток – 27 000 лет (Science v.224, 1984, pp.58-61). Похоже, хотя по своим химическим свойствам изотопы углерода 12С и 14С идентичны, существует некий пока еще неведомый нам механизм, отвергающий нестабильные элементы при формировании организма.

Говоря о погрешности радиоуглеродного анализа, следует принимать во внимание еще один фактор. Изначально метод исходил из допущения, что соотношение углерода 12С и 14С в атмосфере постоянно. Однако допущение это оказалось неверным.

Представьте кухонный дуршлаг (или друшлак, как порой называют эту утварь на польский, а не немецкий манер) с отверстиями на разном уровне, в который начинают непрерывным потоком лить воду. Поначалу, пока ее уровень достигает лишь самых нижних отверстий, поливаемое через них количество жидкости меньше поступающего, и воды в дуршлаге становится все больше. Однако, чем выше поднимается ее уровень, тем через большее число отверстий она выходит, тем быстрее выливается. Вскоре достигается равновесие – сколько в дуршлаг вливается, столько же и выливается из него. Но какое-то время, пусть и небольшое, для достижения этого равновесия все же понадобилось.

То же самое можно сказать и о балансе образования и распада нестабильного изотопа атмосферного углерода. Углерод 14С образуется в атмосфере за счет взаимодействия космического излучения с азотом. Распадаясь, 14С снова превращается в азот. Так вот, даже если бы углерода 14С в изначальной атмосфере не было бы вовсе, для достижения баланса понадобилось бы всего 30 тысяч лет. Однако на данный момент дисбаланс все еще составляет 12%. А для достижения такого соотношения должно было уйти всего порядка десяти тысяч лет. Согласитесь, это ставит под вопрос традиционные представления о возрасте земной атмосферы.

Если принимать во внимание, что в прошлом количество нестабильного изотопа было значительно меньше нынешнего, возраст любых ископаемых составляет лишь несколько тысяч лет. Сам Уиллард Либби, получивший в 1960 году Нобелевскую премию за изобретение радиоуглеродного анализа, признавал, что более-менее надежные результаты этот метод дает лишь для образцов возрастом не более пары тысячелетий. Наилучшим образом, по мнению ученого, он применим для определения относительного возраста археологических артефактов при контрольной сверке с данными, полученными более надежным путем. Например – термолюминесцентным датированием сопутствующей керамики.

А вот для идеи древнего возраста земли радиоуглеродный метод оказывается губительным не только из-за дисбаланса нестабильного изотопа в атмосфере. Ведь даже если бы весь атмосферный углерод исходно был бы углеродом 14С, то, ввиду высокой скорости распада, его вообще не должно было бы оставаться в каких-либо образцах возрастом более миллиона лет. Тем не менее, 14С обнаруживается в окаменелостях всей геохронологической колонны, по эволюционной шкале охватывающей не менее пятисот миллионов лет. Обнаруживают его также в нефти, в газе, в угле и даже в мраморе и в алмазах, образовавшихся, по мнению эволюционистов, около трех миллиардов лет тому назад.

Сергей Головин facebook.com