Κεφάλαιο 10: Ραδιοχρονολόγηση

    Η ραδιοχρονολόγηση είναι μια μέθοδος που χρησιμοποιούν οι επιστήμονες για να μετρήσουν την ηλικία αντικειμένων. Η πιο ευρέως γνωστή μορφή ραδιοχρονολόγησης είναι αυτή που βασίζεται στον άνθρακα-14. Δουλεύει με τον εξής τρόπο. Ο άνθρακας-12 είναι η πιο συνηθισμένη μορφή του άνθρακα, και ο άνθρακας-14 είναι ένα ισότοπό του, όπως ονομάζεται. (Ένα ισότοπο είναι μια παραλλαγή ενός κανονικού ατόμου ενός στοιχείου, με τη διαφορά ότι έχει περισσότερα ή λιγότερα νετρόνια από το κανονικό άτομο.) Ο άνθρακας-12 έχει έξη πρωτόνια και έξη νετρόνια στον πυρήνα και γι' αυτό λέμε ότι έχει ατομικό βάρος 12. Το συστατικό του ατόμου που καθορίζει το χαρακτήρα του είναι ο αριθμός των πρωτονίων που βρίσκονται μέσα στον πυρήνα του. Στην περίπτωση του άνθρακα υπάρχουν έξι.

Στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας, οι κοσμικές ακτίνες εκβάλλουν νετρόνια από τους πυρήνες των ατόμων. Αυτά τα νετρόνια με τη σειρά τους συγκρούονται με άλλα άτομα στα κατώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας. Το άζωτο συνιστά περίπου το 78% της ατμόσφαιρας, κι έτσι τα άτομα του αζώτου είναι οι κύριοι στόχοι σ' αυτές τις συγκρούσεις. Ένα άτομο αζώτου έχει εφτά πρωτόνια και εφτά νετρόνια στον πυρήνα του, μαζί με ηλεκτρόνια που περιστρέφονται γύρω από τον πυρήνα του. Τα αδέσποτα νετρόνια συγκρούoνται με κανονικό άζωτο-14 σε χαμηλώτερα ύψη, εκβάλλοντας ένα από τα πρωτόνια του ατόμου του και έτσι το μετατρέπουν σε άνθρακα-14. Επειδή ο άνθρακας-14 είναι ένα ασταθές ισότοπο, μετά από κάποιο χρόνο θα μεταπέσει με ραδιενεργό εκπομπή σε κανονικό άζωτο. Αυτός ο ρυθμός μετάπτωσης του άνθρακα-14 σε άζωτο-14 είναι μετρήσιμος.

Η συνηθισμένη μονάδα μέτρησης για την ραδιενεργό μετάπτωση ονομάζεται ημιπερίοδος ζωής. Αυτό που σημαίνει είναι πόσος χρόνος απαιτείται για μια ορισμένη ποσότητα μιας ουσίας να μεταπέσει στο μισό του βάρους της (από ένα γραμμάριο σε μισό, για παράδειγμα). Η ημιπερίοδος ζωής του άνθρακα-14 είναι 5.730 χρόνια (συν-πλην 40 χρόνια). Για να μετρήσουν την ηλικία των πραγμάτων, οι επιστήμονες κάνουν την υπόθεση ότι η αναλογία του άνθρακα-12 σε άνθρακα-14 στην ατμόσφαιρα έχει παραμείνει σταθερή σ' όλες τις εποχές.

Ο άνθρακας-12 και ο άνθρακας-14 απορροφούνται από τα έμβια όντα όπως τα ζώα και τα φυτά, με τη μορφή του διοξειδίου του άνθρακα. Μόλις ένα ον πεθάνει, σταματά να απορροφά άνθρακα άλλο πια. Ο άνθρακας-14 που εμπεριέχεται στο νεκρό ζώο ή στο φυτό κατόπιν αμέσως αρχίζει να μεταπίπτει ραδιενεργά σε άζωτο, και αυτό διαφεύγει σαν αέριο. Ο άνθρακας-12, από την άλλη μεριά, δεν αποσυντίθεται. Κι έτσι, αν η ποσότητα του άνθρακα-14 σε σχέση με την ποσότητα του άνθρακα-12 σ' ένα δείγμα από ένα κουφάρι μπορεί να μετρηθεί, αυτό θα πρέπει να μπορεί να μας δώσει μια αρκετά καλή προσέγγιση για το πότε πέθανε ο ζωντανός οργανισμός.

Όλα αυτά φαίνονται καλά στη θεωρία, όμως το πρόβλημα βρίσκεται στην αρχική υπόθεση ότι η αναλογία του άνθρακα-12 προς τον άνθρακα-14 στην ατμόσφαιρα έχει παραμείνει σταθερή. Αυτό όμως δεν είναι σωστό. Θυμηθείτε ότι ο άνθρακας-14 δεν προέρχεται από τον άνθρακα-12, αλλά από το άζωτο στην ατμόσφαιρα. Με την έλευση την Βιομηχανικής Επανάστασης και το κάψιμο ορυκτών καυσίμων, πολύ περισσότερος άνθρακας-12 έχει εισρεύσει στην ατμόσφαιρα χωρίς ανάλογες αυξήσεις στα επίπεδα του αζώτου που μετατρέπεται σε άνθρακα-14. Αν και οι πυρηνικές δοκιμές που γίνονται πάνω στη γη έχουν αποβάλλει λίγο παραπάνω άνθρακα-14 στην ατμόσφαιρα, αυτό δεν εξισορροπεί τη διαφορά.

Επίσης, έχει ανακαλυφθεί ότι τα φυτά είναι επιλεκτικά ενάντια στο διοξείδιο του άνθρακα που περιέχει άτομα άνθρακα-14, κι έτσι ο ρυθμός απορρόφησης είναι μικρότερος απ' ότι για τον κανονικό άνθρακα-12. Επιπρόσθετα, ο ρυθμός σχηματισμού του άνθρακα-14 στην ατμόσφαιρα έχει παρουσιάσει διακυμάνσεις λόγω της εξασθένησης του μαγνητικού πεδίου της Γης. Και τελικά, ο Κατακλυσμός θα πρέπει να έχει επιφέρει μια τεράστια διαφορά λόγω του ότι μια τεράστια ποσότητα άνθρακος, με τη μορφή των φυτών και των ζώων, παρασύρθηκε από την βιόσφαιρα και θάφτηκε κάτω από το ίζημα που κατακάθισε καθώς αποσύρονταν τα νερά.

Το καθαρό αποτέλεσμα όλων αυτών των συνθηκών είναι ότι στις μετρήσεις τους τα αρχαία δείγματα θα φαίνονται πολύ πιο αρχαία απ' ότι είναι.

Επιπλέον, το όριο της ραδιοχρονολόγησης με άνθρακα-14 τοποθετείται στα 50.000 χρόνια περίπου, καθώς μετά από αυτό το χρόνο δε θα υπήρχε ανιχνεύσιμη ποσότητα άνθρακα-14 που να έχει παραμείνει στο δείγμα. Έτσι όσον αφορά τη χρονολόγηση απολιθωμάτων που υποτίθεται ότι είναι ηλικίας εκατομμυρίων ετών, η χρονολόγηση με άνθρακα-14 είναι άχρηστη.

Άλλες μορφές ραδιοχρονολόγησης είναι ακόμη πιο επιρρεπείς σε λάθη.

Επόμενο Κεφάλαιο >>

[ΣΤΗΝ ΑΡΧΗ] [ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ]

Copyright © 2000 Aurora Production