Методы определения возраста земли и Вселенной
Информация - История
Другие материалы по предмету История
Методы определения возраста земли и Вселенной
Волчкова В. Б., Хунджуа А. Г.
Изучая через века прошлое нашей земли и вселенной физическими методами, некоторые ученые оценивают ее возраст миллиардами лет, хотя существует огромное количество фактов, опровергающих это утверждение. Остановимся подробнее на этом вопросе.
После открытия в конце XIX века французским физиком Анри Беккерелем явления радиоактивности и установления законов радиоактивного распада появился еще один способ определения абсолютного возраста геологических объектов. Радиоизотопные методы вскоре, если не вытеснили, то существенно потеснили остальные методы датирования. Во-первых, они, казалось бы, дают возможность абсолютного определения возраста, а, во-вторых, они давали очень большой возраст пород порядка миллиардов лет, который устраивал эволюционистов.
Рассмотрим сущность метода радиоизотопного датирования. Радиоактивный распад подобен песочным часам: по отношению числа атомов элемента, возникшего в результате распада, к числу атомов распадающегося элемента возможно определение продолжительности процесса распада. При этом считается, что скорость распада является постоянной величиной и не зависит от температуры, давления, химических реакций и других внешних воздействий. Чаще всего применяются методы, основанные аргонPb), калий свинец (Uна реакциях превращения атомных ядер: уран Sr) и радиоуглеродный метод датирования. стронций (RbAr) , рубидий (K
Pb) использует для определения свинец (U Радиоизотопный метод уран 4,51 возраста распад ядер изотопа урана U238 с периодом полураспада миллиардов лет. Процесс распада происходит в несколько стадий, от урана до свинца их 14:
Rn222 + Ra226 + Th230 + U234 + Pr234 + Th234 + U238 Po210 Bi210 + Pb210 + Po214 + Bi214 + Pb 214 + Po218 + . и приводит к образованию стабильного изотопа Pb206. Ясно, что Pb206 + + чем больше отношение числа атомов Pb206 к числу атомов U238 , тем старше должна быть проба, но при этом надо считаться с возможностью загрязнения свинцом Pb206 первоначальной породы.
Для радиоизотопного датирования выбирают породы, подобные гранитам, которые возникли путем кристаллизации жидкости. Такая порода допускает определение возраста, и может оказаться полезной для определения возраста связанной с ней осадочной породы или находящихся в ней окаменелостей. Например, при кристаллизации циркона (ZrSiО4) атомы изотопа урана U238 могут в кристаллической решетке замещать атомы циркония. Далее атомы U238 распадаются, превращаясь в итоге в свинец Pb206. Понятно, что для правильного датирования необходимо знать первоначальное содержание в породе изотопа свинца Pb206. Его можно учесть, допуская, что соотношение концентраций изотопов Pb206 и Pb204 в цирконе и окружающих его породах, не содержащих уран, одинаково. Тогда по избытку изотопа свинца Pb206 в цирконе по отношению к окружающей породе (только этот изотоп свинца получается из урана) можно определить его долю, получившуюся из урана. Далее делается допущение, что не было загрязнения образцов свинцом, например, из грунтовых вод или выхлопа автомобилей, равно как не было и вымывания урана, и по отношению концентраций изотопов Pb206 и U238 определяется возраст кристаллов циркона. Приведенный пример показывает, насколько скрупулезный должен быть химический анализ пород, какие предположения делаются, а о реальности их выполнения предоставим судить читателю.
Ar) важен потому, что содержащие уран аргон (K Радиоизотопный метод калий минералы встречаются редко, а содержащие калий - часто. Метод базируется на том, Ar40, превращаясь в ядра-распад K40что ядра изотопа калия K40 испытывают аргона (период полураспада составляет 1,31 миллиарда лет). Главным недостатком этого метода является проникновение в породы аргона из атмосферы (а его в атмосфере около 1%), которое пытаются учитывать по соотношению концентраций атомов двух изотопов аргона Ar40 / Ar36, присутствующих в атмосфере. Однако аргон дает правдоподобныедалеко не всегда датирование по методу калий результаты: при анализе лавы с Гавайских островов, возраст которой был известен Ar был получен возраст 22 млн. лет?!и составлял 200 лет, по методу K (по-видимому, из-за избыточного давления подводные лавы содержат больше аргона). Ar в десятки разВозраст каменных метеоритов, определенный по методу K превышает возраст геологических пород, в которых они найдены. Подобные обескураживающие результаты показывают ненадежность этого метода датирования и повышают скептицизм и к результатам других радиоизотопных методов ввиду множества трудно учитываемых источников ошибок. Отметим, что в калий-аргоновом методе датирования предполагается постоянство отношения концентраций изотопов аргона Ar40/Ar36 в атмосфере на протяжении миллиардов лет, что маловероятно, т.к. изотоп Ar36 образуется в атмосфере под действием космического излучения.
Общий чертой перечисленных выше радиоизотопных методов датирования являются близкие значения периодов полураспада используемых изотопов в несколько миллиардов лет, и соответствующий этим периодам возраст геологических пород. Во многом сами методы определяют получаемый с их помощью возраст, так как другой возраст, например порядка тысяч лет, эти методы дать не могут, точно так же, как на весах для взвешивания вагонов и автомобилей, невозможно определить вес обручального кольца или использовать их для нужд фармакологии.
Не стоит особенно доверять согласованности результатов, полученными различными радиоизотопными методами: все они основаны на одних и тех же допущениях, несостоя