Книга ответов - [14]

уже не восполняются новыми, приходящими извне, поэтому количество углерода–14 в умершем существе со временем становится все меньше и меньше. Другими слова ми, пропорция С¹⁴/С¹² уменьшается. Можно сказать, что в момент смерти начинают тикать часы (рисунки 2а и 26).

Совершенно очевидно, что это относится только к вещам, ранее содержащим углерод. Этот метод нельзя использовать для датирования, например, пород и минералов. Поскольку известна скорость распада углерода–14, становится возможным измерить, сколько времени прошло после смерти животного или растения.

Главное допущение метода

Рисунок 26

Но подождите: откуда нам известно, какой была изначальная пропорция С¹⁴/С¹²? Совершенно очевидно, что нам необходимо знать, с какой точки часы начали ход. Мы видели, что в момент смерти индивида пропорция в нем та же, что и в атмосфере, но откуда нам известно, какой она была? Предполагают ли ученые, что в прошлом она была такой же, как сейчас? Не совсем. Например, хорошо известно, что промышленная революция, когда начали сжигать огромные массы угля и т.п., нарушила естественное соотношение углерода из–за выделения в атмосферу очень большого количества углерода–12. Какой была пропорция С¹⁴/С¹² до промышленной революции, можно определить по годичным кольцам деревьев, и при радиоуглеродном датировании это учитывается. А как узнать, какой была пропорция еще раньше, скажем, тысячи лет назад? Предполагается, что пропорция оставалась неизменной в течение очень долгого времени до промышленной революции. Является ли это допущение справедливым (ведь на нем полностью держится система)? Почему У. Ф. Либби, блестящий первооткрыватель этого метода, сделал такое допущение? Известно, что углерод–14 постоянно входит в атмосферу (и, следовательно, в углеродный цикл) и что он постоянно выходит из системы благодаря распаду в N¹⁴. Чем больше радиоактивного вещества, тем больше распада, т. е. чем больше входит в систему, тем больше из нее выходит.

Чтобы это понять, воспользуемся примером бочки с водой, представляющей собой систему с рядами отверстий по бокам (рисунок 3). Откроем расположенный сверху кран, играющий роль источника образования углерода–14, равномерно входящего в систему с постоянной скоростью (а). Вначале воды будет входить больше, чем выходить, что позволит уровню воды (С¹⁴) повышаться. Однако, чем больше будет уровень воды, тем больше ее будет выходить, пока количество входящей и выходящей (б) воды не выровняется. Таким образом, после открытия крана уровень углерода–14 будет повышаться, сначала быстро, затем постепенно медленнее, и в конце концов достигнет устойчивого состояния (№ 3 на диаграмме). Либби вместе с почти всеми учеными своего времени допустил, что устойчивое состояние достигнуто очень давно и что углерод–14 входит в систему и выходит из нее с постоянной скоростью. Почему? А потому что расчеты показывают, что для достижения такого состояния требуется всего 30.000 лет с момента открытия крана (с начала бомбардировки атмосферы космическим излучением), а геологи и другие ученые давно убедили большинство людей, что возраст Земли, конечно же, гораздо больше. Другими словами, раз Земля настолько стара, углерод–14 находится в устойчивом состоянии уже много миллионов лет.

Что показывают измерения?

Был ли Либби прав? Измерения, которыми он располагал, показывают, что в систему входит примерно на 12 процентов больше углерода–14, чем из нее выходит. Это указывало на то, что системе меньше 30.000 лет, поскольку равновесия еще не достигнуто. Однако Либби счел это расхождение экспериментальной ошибкой, и оно было проигнорировано. (Высказывалось предположение, что из–за своей предвзятой идеи о существующем равновесии он принял слишком большой допуск ошибок, укладывающихся в его схему, но это, возможно, несправедливо.)

А что показывают современные, более точные измерения? К сожалению, для сторонников древнего возраста Земли они продолжают указывать на существующую разницу между объемом продуцирования и дезинтеграции. Например, нижеследующие цифры, приведенные ядерными химиками Фэархоллом и Янгом, свидетельствуют, что она доходит до 50 процентов: «Отметим, между прочим, что общее естественное количество С¹⁴в 2,16x1030 атомов… соответствует объему распада С¹⁴в 1,63x104 дезинтеграций/м2, что намного ниже оценочного объема образования С¹⁴, отмеченного за последние 10 солнечных циклов (111 лет), в 2,5х104 (±0,5х104) атомов/м2… Источник этой разницы… не ясен, но нынешний объем продуцирования гораздо выше, чем средний объем продуцирования…[56]».

И все же в этих измерениях немало сложностей и неточностей. Использовалась и новая неуниформистская модель, основанная на средней разнице в 35 процентов, с помощью которой была установлена новая градуировка шкалы, показывающая, что более ранние периоды должны быть приближены в большей степени, чем более поздние. На первый взгляд это кажется вполне правильным, так же, как и использование данных о разнице для установления крайнего предела возраста земной атмосферы в 7.000—10.000 лет. Однако здесь надо проявлять крайнюю осторожность и не заявлять об этом категорически, поскольку модель может быть слишком упрощенной. Например, разве мы можем знать, что «тесто перемешалось» полностью? В равных ли соотношениях углерод находится на поверхности океана и на его дне? Каковы возможные ошибки в оценках входа и выхода углерода–14? И так далее. Исторические факты и годичные кольца деревьев показывают, что решение таких принципиальных вопросов намного сложнее, чем это может показаться на первый взгляд.