حول دقة طريقة التأريخ بالكربون المشع. تم التشكيك في دقة تحليل الكربون المشع

تم استخدام طريقة الكربون المشع ، التي تم تطويرها منذ أكثر من 60 عامًا وحصلت على جائزة نوبل ، في الأصل لتحديد عمر الأشياء الأثرية والجيولوجية ، ولكن سرعان ما توسع نطاقها بشكل كبير. أثبتت الطريقة تنوعها ولا تزال تطبق بنجاح كبير في العلوم والتكنولوجيا والطب وغيرها من مجالات النشاط البشري.

لطريقة الكربون المشع تأثير كبير على تطوير مختلف مجالات العلوم - من الفيزياء النووية إلى الطب الشرعي ، ولكن في المقام الأول الجيولوجيا وعلم الآثار. في مارس 1949 ، تم نشر مقال تم فيه إثبات مبدأ تشغيل هذه الطريقة. أظهر مؤلفوها - علماء من جامعة شيكاغو (الولايات المتحدة) ويلارد إف ليبي وإرنست إس أندرسون وجيمس آر أرنولد - أنهم يستطيعون تحديد عمر الأحداث الجيولوجية أو التاريخية التي وقعت ليس فقط مئات وآلاف السنين الأولى في الماضي ، ولكن أيضًا قبل 40-50 ألف سنة. في الوقت نفسه ، كانت الطريقة المقترحة ذات دقة عالية بما فيه الكفاية وكانت مستقلة تمامًا عن التقنيات الأخرى المستخدمة في ذلك الوقت في علوم الأرض وعلم الآثار. يمكن القول دون مبالغة أن طريقة الكربون المشع أحدثت ثورة حقيقية في مفهوم الوقت في المعرفة العلمية. كان الاعتراف بأهمية هذا الاكتشاف هو جائزة دبليو. ليبي عام 1960 جائزة نوبل في الكيمياء.

تقدم هذه المقالة معلومات موجزة حول اكتشاف وتطوير الطريقة وأسسها المادية ؛ ثم يتبع لمحة عامة عن تطبيق طريقة الكربون المشع في مختلف مجالات العلوم والتكنولوجيا ، وتأثيرها على نظام المعرفة العلمية في القرن العشرين. عموما. هناك مؤلفات مستفيضة حول طريقة الكربون المشع (انظر ، على سبيل المثال :) ، لذا في المقالة يشير المؤلف فقط إلى المصادر الأكثر عمومية وشمولية.

مباشرة بعد الأعمال الأولى لـ يو. أنشأ ليبي وزملاؤه ، والجمعية الأمريكية للأنثروبولوجيا والجمعية الجيولوجية الأمريكية لجنة خاصة لتقييم النتائج الأولى للتأريخ بالكربون المشع ، والتي خلصت في عام 1951 إلى أن البيانات التي تم الحصول عليها كانت موثوقة ومتسقة مع النموذج العلمي الحالي. قبل المجتمع العلمي بحماس نهج البحث الجديد وبدأ في استخدامه بنشاط في دراسة ماضي الأرض والبشرية ؛ لسنوات عديدة ، أصبحت الطريقة هي الطريقة الرائدة في تحديد عمر بعض الأشياء. منذ منتصف الخمسينيات من القرن الماضي ، انتشر التأريخ بالكربون المشع في جميع أنحاء العالم.

كان للطريقة الجديدة أيضًا معارضون. وهكذا ، اعتقد علماء الآثار ف. ميلويتش وس. يامانوتشي أن تواريخ الكربون المشع لآثار ما قبل التاريخ في أوروبا واليابان كانت قديمة جدًا ، لكن تطور المعرفة الأثرية في هذه المناطق أكد صحة طريقة الكربون المشع. بالتزامن مع تراكم المواد الواقعية ، أي تواريخ الكربون المشع ، كان هناك تحسن مستمر في الأسس المنهجية التي وضعها مؤسسو الطريقة ، وبحلول نهاية السبعينيات ، تمت صياغة الأحكام الأساسية لطريقة الكربون المشع. في حساب البيانات الجديدة.

أساسيات طريقة الكربون المشع

في البيئة الطبيعية للأرض ، يتكون عنصر الكربون الكيميائي من ثلاثة نظائر: نظيران مستقران - 12 درجة مئوية و 13 درجة مئوية وواحد مشع - 14 درجة مئوية ، أو الكربون المشع. يتشكل نظير 14C باستمرار في طبقة الستراتوسفير الأرضية نتيجة لقصف ذرات النيتروجين بالنيوترونات التي تشكل جزءًا من الأشعة الكونية (الشكل 1 ، مستوى "التكوين"). في غضون بضع سنوات ، يدخل "الوليد" 14C ، جنبًا إلى جنب مع النظائر المستقرة 12C و 13 C ، دورة الكربون للأرض في الغلاف الجوي والغلاف الحيوي والغلاف المائي (انظر الشكل 1 ، مستوى "التوزيع"). طالما أن الكائن الحي في حالة تبادل مع بيئته (على سبيل المثال ، تتلقى الشجرة الكربون على شكل ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي نتيجة لعملية التمثيل الضوئي) ، يظل محتوى 14 درجة مئوية فيه ثابتًا وفي التوازن مع تركيز هذا النظير في الغلاف الجوي. عندما يموت الكائن الحي ، يتوقف تبادل الكربون مع البيئة الخارجية ؛ يبدأ محتوى النظير المشع في الانخفاض ، لأنه لم يعد هناك تدفق "جديد" 14 درجة مئوية من الخارج (انظر الشكل 1 ، مستوى "الاضمحلال"). يحدث الانحلال الإشعاعي لأي عنصر بمعدل ثابت ، والذي يتم تحديده بدقة شديدة. لذلك ، بالنسبة للنظير 14 درجة مئوية ، يبلغ نصف العمر حوالي 5730 سنة. لذلك ، بمعرفة المقدار الأولي لـ 14 درجة مئوية في الجسم فيما يتعلق بالنظائر المستقرة 12 درجة مئوية و 13 درجة مئوية في حالة التوازن (عندما يكون الكائن الحي على قيد الحياة) ومحتوى 14 درجة مئوية في بقايا الحفريات ، من الممكن تحديد كم من الوقت مضى منذ وفاة المادة المحتوية على الكربون. هذا هو جوهر النموذج الذي أنشأه دبليو. ليبي وآخرون على الرغم من حقيقة أن طريقة الكربون المشع قد مرت في تطورها بعدد من التحديثات الهامة ، على حد تعبير K.Renfrew - "الثورات" ، فإن أسسها ، التي وُضعت في عام 1949 ، لم تتغير حتى يومنا هذا.

بمعنى آخر ، العثور على بقايا النباتات والحيوانات ، وكذلك بعض المواد الأخرى المحتوية على الكربون ، في الطبيعة وفي مستوطنات الإنسان القديم ، من الممكن تحديد مقدار الوقت الذي مضى منذ نهاية حياة الكائن الحي ، أي لتحديد عمر هذه الأشياء. وهذا بدوره يعني أنه من الممكن الإجابة على السؤال القديم للجيولوجيين وعلماء الآثار: ما هي مدة وجود هذا الكائن الحي أو المستوطنة القديمة؟ تتيح طريقة الكربون المشع تحديد عمر المواد المحتوية على الكربون حتى 47000 سنة و 14 درجة مئوية ، وهو ما يتوافق مع عمر فلكي يبلغ حوالي 50000 سنة.

من المعروف أن عنصر الكربون الكيميائي هو جزء من جميع المواد الحية تقريبًا ، بالإضافة إلى العديد من المواد من فئة الكائنات غير الحية (أي التي تم إنشاؤها بدون مشاركة الكائنات الحية). وبالتالي ، فإن طريقة الكربون المشع عالمية حقًا. بمساعدتها ، يتم تحديد عمر عدد من الكائنات ، والتي يمكن تقسيمها بشكل مشروط إلى المجموعات التالية: "الجيولوجية" - رواسب كربونات المحيطات وخزانات المياه العذبة ، ولب الجليد ، والنيازك ؛ "بيولوجي" - خشب وفحم ، بذور ، ثمار وأغصان نباتية ، خث ، دبال التربة ، حبوب اللقاح ، بقايا حشرات وأسماك ، عظام ، قرون ، أنياب ، أسنان ، شعر ، جلد وجلد فقاريات وبشر ، coprolites ؛ "بشرية المنشأ" - عظام محترقة ، سيراميك ، معادن مزهرة ، بقايا طعام محترق ، آثار دم على أدوات قديمة ، أقمشة ، ورق بردي ، ورق ، ورق. في بعض الحالات ، على سبيل المثال ، لدراسة التقلبات في محتوى 14 درجة مئوية اعتمادًا على النشاط الشمسي ، يتم قياس نشاطها في أشياء "غريبة" مثل النبيذ والويسكي والكونياك.

معامل الكربون المشع ومعداتها

كان الفريق الأول الذي بدأ في تطوير طريقة الكربون المشع هو مجموعة يو. ليبي في شيكاغو. منذ بداية الخمسينيات من القرن الماضي ، نما عدد المختبرات في الولايات المتحدة الأمريكية وكندا وأوروبا واليابان بشكل ملحوظ ، وبحلول نهاية السبعينيات كان هناك بالفعل أكثر من 100 منها (الشكل 2: وفقًا للإضافات) ؛ يوجد حاليًا حوالي 140 في جميع القارات. في المجموع في العالم في النصف الثاني من القرن العشرين. تم تشغيل 250 منشأة لقياس محتوى 14 درجة مئوية. وفي أواخر سبعينيات القرن الماضي ، ظهرت أولى المختبرات التي تستخدم مقياس الطيف الكتلي للمسرع (AMS) ، والآن يوجد 40 منها بالفعل. ويتم تحديث قائمة مختبرات الكربون المشع ونشرها بانتظام في المنشور الرئيسي حول هذا الموضوع - المجلة الدولية Radiocarbon »(متاح للجمهور: www.radiocarbon.org).

تم تنظيم أول مختبر للكربون المشع في بلدنا في عام 1956 في معهد الراديوم التابع لأكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية وفرع لينينغراد في معهد علم الآثار التابع لأكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية (الآن معهد تاريخ الثقافة المادية الأكاديمية الروسية للعلوم) ؛ كان مصدر إلهام إنشائها أي. Starik و S.I. رودينكو.

حاليًا ، تعمل 7 مختبرات بالفعل في روسيا: في موسكو - في المعهد الجيولوجي التابع لأكاديمية العلوم الروسية ، ومعهد الجغرافيا التابع لأكاديمية العلوم الروسية ، ومعهد البيئة والتطور. أ. سيفيرتسوف RAS في سانت بطرسبرغ - في معهد تاريخ الثقافة المادية التابع لأكاديمية العلوم الروسية ، وجامعة ولاية سانت بطرسبرغ و VSEGEI ؛ في نوفوسيبيرسك - في معهد الجيولوجيا وعلم المعادن التابع لفرع سيبيريا التابع لأكاديمية العلوم الروسية.

لإجراء دراسات الكربون المشع ، كانت هناك حاجة إلى أدوات متطورة ، وكان إنشاءها جزءًا مهمًا من تكوين الطريقة. وتشمل هذه: عداد Geiger-Muller ذو الجدار الشبكي مع الكربون الصلب كناقل 14 درجة مئوية (يو إف ليبي ، أواخر الأربعينيات) ؛ عداد الغاز النسبي (مستخدم منذ الخمسينيات) ؛ عداد وميض سائل - أكثر أنواع الأجهزة شيوعًا اليوم (يستخدم منذ الستينيات) ؛ مطياف الكتلة المسرع.

تعد معدات UMS من أكثر المعدات تطوراً وتعقيداً وتكلفة. على الرغم من ذلك ، فإن عدد مختبرات CMS في العالم يتزايد باستمرار. الشكل 3 - تركيب UMS لجامعة أريزونا بجهد تشغيلي 3 مليون فولت. باختصار ، يمكن وصف مبدأ عملها (الشكل 3 ، أ) على النحو التالي: أيونات الكربون السالبة С؟ (بما في ذلك نظير 14C) ، التي تم الحصول عليها في مصدر الأيونات (الشكل 3 ، ب) ، يتم تسريعها في خزان المسرع (الشكل 3 ، ج) ويتم تغذيتها لقياس مقدارها في الكاشف (الشكل 3 ، د) ). بعد ذلك ، من الممكن تحديد عدد ذرات 14 درجة مئوية في العينة ، ومعرفة عددها الأولي (المقاس للعينات "الحديثة" من المواد المختلفة) ، وتحديد عمر العينات الصغيرة جدًا (حتى 0.1 مجم من الكربون أو أقل ). تتمتع هذه الطريقة بميزة واحدة لا شك فيها: للحصول على تاريخ كربوني مشع ، يلزم تقليل الكربون بحوالي 1000 مرة مقارنة باستخدام طرق التلألؤ السائل "التقليدية" وطرق الغاز النسبي ؛ من نواحٍ أخرى (الحد الأدنى للحساسية ، متطلبات أخذ العينات ، تحضيرها ، إلخ) ، تختلف طريقة UMS قليلاً عنها.

تطبيق طريقة الكربون المشع

كان علم الآثار والجيولوجيا الرباعية ولا يزالان المجالات الرئيسية لتطبيق طريقة الكربون المشع. في علم الآثار ، أصبح استخدام طريقة مستقلة لتحديد العمر ثوريًا حقًا وقد غيّر إلى حد كبير المفاهيم الأثرية الحالية. من المستحيل حاليًا القيام بأعمال أثرية جادة دون استخدام التأريخ بالكربون المشع. الآن ، جنبًا إلى جنب مع تحليل الأشياء "الروتينية" ، والتي تشمل الخشب والفحم والعظام ، فإن تحديد العمر (بشكل أساسي بواسطة طريقة UMS) لهذه المواد غير المناسبة في الماضي القريب مثل البذور الفردية وثمار النباتات والمنسوجات والأحماض الدهنية تتم بشكل متزايد (الدهون) في الفخار القديم والفخار نفسه ، وبقايا الدم على الأدوات الحجرية ، والفن الصخري. يبدو أن العدد الإجمالي لتواريخ الكربون المشع للمواقع الأثرية في العالم اليوم هو على ما يبدو عدة مئات الآلاف؛ بحلول أوائل الستينيات ، لم يكن هناك أكثر من 2400.

تم تلخيص نتائج استخدام طريقة الكربون المشع في علم آثار العالمين القديم والجديد في الأعمال الموجزة. المواعدة هي أحد الأمثلة الأكثر إثارة للاهتمام والأكثر أهمية. كفن تورينو، ومخطوطات البحر الميت ، ورسومات صخرية في كهوف فرنسا وإسبانيا ، أقدم مواقع العالم بالخزف والزراعة. لقد فتحت طريقة الكربون المشع فرصًا واسعة لعلماء الآثار وعلماء dendrochronologists ، الذين يمكنهم الآن "ربط" بياناتهم بمقياس الوقت المطلق باستخدام ما يسمى "مطابقة التقلبات". في هذه الحالة ، تعتبر التقلبات تغيرات حادة في محتوى نظير 14 C على مدى 10-12 ألف سنة الماضية ، والتي يمكن تحديدها ومقارنتها بالقمم المسجلة على المنحنى المعترف به دوليًا.

في تأريخ الآثار القديمة ، لم يتم الكشف عن التزوير. حتى في فجر طريقة الكربون المشع ، تبين أن إحدى العينات الأولى ، التي يُفترض أنها من مصر القديمة ، هي نسخة حديثة. أحد الأمثلة في الكتاب المدرسي هو تأريخ "رجل" بلتداون من إنجلترا (العمر المتوقع - 75000 سنة على الأقل ، حقيقي - 500-600 سنة) وبقايا "سفينة نوح" على جبل أرارات (كان عمرهم 1200-1400 سنة فقط ، وليس 5000 سنة على الأقل حسب التسلسل الزمني الكتابي) .

في الجيولوجيا الرباعية والجغرافيا القديمة ، تُستخدم طريقة الكربون المشع على نطاق واسع كما هو الحال في علم الآثار. بمساعدتها ، تم إنشاء المعلمات الزمنية للعهود الرئيسية الدافئة والباردة خلال 40-50 ألف سنة الماضية ، خاصة خلال آخر 10 آلاف سنة (عصر الهولوسين) (انظر ، على سبيل المثال :). إن الأدبيات المتعلقة بتطبيق طريقة الكربون المشع في الجيولوجيا واسعة للغاية (انظر ، على سبيل المثال :) ، لذلك سوف نتناول بعض الأمثلة فقط: علم الأرض في النصف الثاني من أواخر العصر البليستوسيني في سيبيريا ، وتأريخ الانفجارات البركانية في كامتشاتكا ؛ التسلسل الزمني للعصر الجليدي لروسيا شمال غرب أوروبا وشمال أوراسيا ككل.

أصبحت طريقة الكربون المشع أهم أداة في دراسة عملية انقراض الثدييات الكبيرة (ما يسمى بالحيوانات الضخمة) في نهاية العصر الجيولوجي الأخير - العصر الجليدي (من 2.6 مليون إلى 10 آلاف سنة مضت). على أساس التأريخ الشامل للكربون المشع لبقايا أحافير الماموث ووحيد القرن الصوفي وعدد من الأنواع الحيوانية الأخرى ، كان من الممكن تحديد الوقت والمكان لانقراضهم النهائي. كان من أهم الإنجازات تحديد عمر عظام وأنياب الماموث. حول. رانجل(شمال شرق سيبيريا): تبين أن البقايا كانت "شابة" بشكل مدهش - منذ 9000 إلى 3700 عام ؛ اليوم هذه هي أحدث حيوانات الماموث على الأرض. لا تقل إثارة للاهتمام عن نتائج التأريخ بالكربون المشع لعظام أيل عملاق أحفوري بقرون يصل عرضها إلى 4 أمتار: عاش ممثلوها الأخيرون في جبال الأورال الجنوبية وجبال الأورال منذ 6900 عام. في الآونة الأخيرة ، بمساعدة التأريخ المباشر لقشر بيض النعام الآسيوي من UMS ، تم الحصول على بيانات عن وجودها في شرق ووسط آسيا منذ ما يصل إلى 8000 عام.

تُستخدم طريقة الكربون المشع على نطاق واسع في الجيوفيزياء وعلم المحيطات وعلم الأحياء والطب والعديد من العلوم الأخرى. أصبحت قياسات محتوى 14 درجة مئوية في مياه البحر راسخة في ممارسة البحوث المحيطية (وهذا يجعل من الممكن الكشف عن أنماط دوران مياه المحيط العالمي) وفي دراسة المياه الجوفية للأرض والمعادن الينابيع. يمكن تسمية الاتجاه المتطور ديناميكيًا بدراسة محتوى 14 درجة مئوية في أشياء مثل النيازك والأنهار الجليدية. تساعد طريقة الكربون المشع في دراسة الظواهر الفيزيائية الفلكية - التقلبات في النشاط الشمسي ، انفجارات السوبرنوفا ، إلخ.

يلعب قياس نشاط نظير 14 درجة مئوية دورًا مهمًا في الدراسات المتعلقة بالكربون المشع "التكنولوجي". كما هو معروف ، في النصف الثاني من الخمسينيات من القرن الماضي ، فيما يتعلق ببداية اختبارات القنابل الهيدروجينية في الغلاف الجوي ، حدث تكوين "اصطناعي" 14 درجة مئوية نتيجة انبعاث عدد كبير من النيوترونات الحرة في وقت حدوث انفجار نووي (انظر الشكل 1 ، مستوى "التكوين") ، واضطربت الخلفية الطبيعية بشدة. بحلول عام 1965 ، تجاوز محتوى نظير 14C "ما قبل القنبلة" ، أي الخلفية ، المقدار بمقدار ضعفين تقريبًا - 190٪ مقارنة بمستوى 1950 (الشكل 4) وحتى اليوم لم يعد إلى الأصل. دولة. الآن نشاط 14 درجة مئوية حوالي 105-110٪ من ذلك في عام 1950 ، حتى مصطلح "ما بعد القنبلة 14 سي" ظهر. ومع ذلك ، هناك نعمة مقنعة: تستخدم هذه الظاهرة على نطاق واسع لتحديد وقت وفاة الكائنات الحية الصغيرة (التي لا تزيد عن 40-50 سنة). في بعض الأحيان بمساعدة هذا النهج ، من الممكن الكشف عن المومياوات البشرية القديمة. في الخمسينيات والستينيات من القرن الماضي ، تم بناء العديد من الدراسات الطبية الحيوية على ظاهرة التخصيب الاصطناعي للغلاف الجوي بـ 14 درجة مئوية ، حيث يعتبر نظير 14 درجة مئوية نوعًا من "التسمية" (انظر على سبيل المثال :). تُستخدم قياسات النشاط 14C لدراسة التلوث البيئي بالنويدات المشعة المنبعثة أثناء إنتاج الوقود للصناعة النووية. ويمكن تسميته "غريبة" استخدام طريقة الكربون المشع في الطب الشرعي – للكشف عن تجارة العاج(الحيوانات التي قُتلت بعد 1955-1960 تحتوي على نسبة عالية من 14 درجة مئوية "بعد القنبلة" في أنيابها) وتهريب المخدرات (أيضًا على أساس تأثير "ما بعد القنبلة"). في الواقع ، نطاق هذه الطريقة لا حدود له تقريبًا!

كان أحد مجالات أبحاث الكربون المشع ، المهم لجميع العلوم ، في الستينيات والألفينيات من القرن الماضي ، هو معايرة 14 C-date. ترجع الحاجة إلى المعايرة إلى حقيقة أن كمية نظير 14C في الغلاف الجوي والغلاف المائي والمحيط الحيوي لم تظل ثابتة (كما اعتقد دبليو إف ليبي وزملاؤه في البداية) ، ولكنها تغيرت تحت تأثير عدد من الظروف الخارجية ، وأهمها تقلبات في النشاط الجيولوجي الأخير للأشعة الكونية المنتجة للكربون المشع (انظر الشكل 1). لذلك ، فإن العلاقة بين 14 درجة مئوية والعمر التقويمي ليست خطية. تأثير هذا العامل ، الذي يعقد تحويل عمر الكربون المشع إلى تواريخ فلكية (تقويمية) ، قد تم التغلب عليه الآن في الفترة الزمنية من أيامنا هذه إلى 20000 سنة مضت ؛ يجري العمل على إعداد جداول زمنية لتحويل 14 تواريخ C إلى تواريخ تقويمية حتى حد الحساسية لطريقة الكربون المشع (حوالي 45.000-50.000 14 درجة مئوية).

آفاق طريقة الكربون المشع

هناك العديد من الأمثلة على تأثير طريقة 14 ج على تطوير المعرفة العلمية ومراجعة عدد من الأحكام. وهكذا ، كان من الممكن بناء أساس كرونولوجي موثوق لتاريخ المناخ والبيئة الطبيعية للأرض ككل ، على أساس نتائج تأريخ 14 درجة مئوية لأجزاء من رواسب العصر الحديث الحديث المتأخر والهولوسين ، وهو أمر بالغ الأهمية. مهم عند التنبؤ بتغير المناخ في المستقبل.

مثال حي لتأثير طريقة الكربون المشع على العلم والثقافة الحديثين هو تحديد عمر واحدة من أشهر الآثار المسيحية - كفن تورين (الذي ، وفقًا للأسطورة ، كان بمثابة غطاء دفن ليسوع المسيح) . اتضح أنها تساوي حوالي 690 14 درجة مئوية ، وهو ما يتوافق مع 1260-1390. ميلادي . من الواضح ، في هذه الحالة ، أن كفن تورينو لا علاقة له بعصر حياة المسيح ، الذي يعود تاريخه ، وفقًا للتسلسل الزمني الكتابي ، إلى حوالي 1-35 سنة. ميلادي انتقدت مجموعة من د. كوزنتسوف ، ومع ذلك ، لم يتم تأكيد دراسة مفصلة للعمليات التي وصفوها. وبالتالي ، يمكن اعتبار نتائج تأريخ كفن تورينو موثوقة علميًا ، وضرورة تأكيد أو توضيح عمر الأشياء المهمة للفن والتاريخ والدين (اللوحات والنقوش والمخطوطات والأكفان وعظام وآثار القديسين ، إلخ. .) باستخدام طريقة الكربون المشع أصبح واضحًا بعد ذلك.

مثال آخر كاشف للغاية هو التحديد المباشر لعمر الأشخاص القدامى عن طريق تحديد تاريخ عظامهم في القرن الرابع عشر. أظهر العمل الذي تم خلال 15-20 سنة الماضية في هذا الاتجاه مع بقايا إنسان نياندرتال (Homo neanderthalensis) والإنسان الحديث (Homo sapiens sapiens) في أوروبا وأمريكا الشمالية وآسيا أنه في بعض الحالات يكون عمر العظام كثيرًا " أصغر "من تلك المشتقة من البيانات الأثرية أو الأنثروبولوجية. ومع ذلك ، بالنسبة لمعظم الكائنات ، فإن تواريخ 14C التي تم الحصول عليها متوافقة تمامًا مع النتائج المتوقعة.

يعد الانفتاح وحرية الوصول إلى المعلومات أحد المبادئ الرئيسية لعمل مجتمع المتخصصين باستخدام طريقة 14. وبالتالي ، يتم إجراء فحوصات بين المختبرات من عمر الكربون المشع لعينات مختارة خصيصًا باستمرار. يجري العمل على تحسين إجراءات المعايرة لـ 14 C-date ، والتي تعتمد بشكل أساسي على درجة موثوقية البيانات الأولية. في السنوات الأخيرة ، تم الحصول على نتائج تسمح لنا بالأمل في إمكانية قريبًا إجراء معايرة موثوقة لـ 14 C حتى 50000 عام مضت.

في المستقبل القريب ، سيكون من أكثر الأمور الواعدة استخدام منشآت UMS الصغيرة ، التي لا تكون متطلبات التشغيل الخاصة بها صارمة مثل الآلات ذات الجهد التشغيلي من 3 إلى 6 ملايين فولت ، وقدرات المعدات ذات الحجم الصغير عالية جدا. ومن العوامل المهمة أيضًا سعر هذه الأجهزة الصغيرة (جهد التشغيل 200-500 ألف فولت) ، والتي تقل عدة مرات عن تكلفة التركيبات الكبيرة. وبالتالي ، تتوسع إمكانيات تحديد التاريخ المباشر للأشياء الصغيرة جدًا أو القيمة ، مثل الأعمال الفنية ، وعظام الأشخاص من العصر الحجري القديم ، وما إلى ذلك ، ويتم تحديث قائمة الأشياء باستمرار. لذلك ، في السنوات الأخيرة ، تم استخدام طريقة UMS لإنشاء عمر العظام المكلسة من دفن الجثث؛ هذه "حقول الدفن" شائعة في أوروبا وسيبيريا. تشمل المجالات ذات الأولوية أيضًا دراسة الاختلافات في محتوى النظير 14 C في الغلاف الجوي منذ ما يصل إلى 50000 عام بناءً على دراسة رواسب الحزام اللاكسترين (مع طبقات سنوية). هذا ، على وجه الخصوص ، سيجعل من الممكن ربط الأحداث الطبيعية والثقافية ليس فقط في الماضي القريب للبشرية ، ولكن أيضًا للعصر الحجري القديم المتأخر بأكمله (حتى 35000-40.000 سنة ماضية). أحد أهم جوانب حماية البيئة - مراقبة التلوث الإشعاعي - لا يمكن تصوره حاليًا دون قياس نشاط نظير 14C في العديد من الأشياء الطبيعية والتي من صنع الإنسان.

من المحتمل ألا يتم استنفاد الإمكانات العلمية والعملية العظيمة لتطبيق طريقة الكربون المشع حتى في القرن الحادي والعشرين. نظرًا لكونها واحدة من أكثر الطرق تنوعًا ودقة لتحديد العمر الجيولوجي والأثري ، فضلاً عن كونها مؤشرًا حساسًا للتلوث البيئي بالمواد المشعة والمواد الأخرى المحتوية على الكربون ، فإن طريقة الكربون المشع مطلوبة اليوم في مختلف مجالات العلوم الأساسية والبحث التطبيقي. هذا يؤكد مرة أخرى بعد نظر يو. ليبي وطلابه - مؤسسو اتجاه علمي جديد.

الإصدار الأول: نشرة الأكاديمية الروسية للعلوم ، 2011 ، المجلد 81 ، العدد 2 ، ص. 127-133

المؤلفات:

1. ليبي دبليو إف ، أندرسون إي سي ، أرنولد ج. تحديد العمر بمحتوى الكربون المشع: الفحص العالمي للكربون المشع الطبيعي // العلوم. 1949. V. 109. No. 2827. P. 227–228.

2. Wagner G.A. الأساليب العلمية في التأريخ في الجيولوجيا والآثار والتاريخ. م: تكنوسفيرا ، 2006.

3. تايلور ري. التأريخ بالكربون المشع // دليل علم الآثار. شيشستر: جون وايلي وأولاده ، 2001. ص 23 - 34.

4. Kuzmin Y.V. الكربون المشع وعلم آثار العالم القديم: تشكيل إطار زمني // Radiocarbon. 2009. V. 51. No. 1. P. 149–172.

5. Stuiver M. ، Polach H. مناقشة: الإبلاغ عن بيانات 14C // Radiocarbon. 1977. V.19. No. 3. P. 355–363.

6. أرسلانوف خ. الكربون المشع: الجيوكيمياء والجيولوجيا الزمنية. L: دار النشر بجامعة ولاية لينينغراد ، 1987.

7. Dergachev V.A.، Veksler V.S. تطبيق طريقة الكربون المشع لدراسة البيئة الطبيعية في الماضي. L: دار النشر التابعة للمعهد الفيزيائي التقني التابع لأكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، 1991.

8. IntCal09: مشكلة المعايرة / إد. رايمر بي. // الكربون المشع. 2009. V. 51. No. 4. P. 1111–1186.

9 Waterbolk H. علم الآثار والكربون المشع يرجع تاريخها إلى 1948-1998: تحالف ذهبي // M؟ moires de la Societ؟ ما قبل التاريخ Française. 1999. T. 26. P. 11-17.

10 جول أ. طريقة AMS // موسوعة العلوم الرباعية. V. 4. أمستردام: Elsevier B.V.، 2007. P. 2911–2918.

11. تايلور ر. ستة عقود من التأريخ بالكربون المشع في علم آثار العالم الجديد // Radiocarbon. 2009. V. 51. No. 1. P. 173-211.

12. الكربون المشع بعد أربعة عقود: منظور متعدد التخصصات / محرران. Taylor R.E. ، Long A. ، Kra RS. نيويورك - برلين - هايدلبرغ: Springer-Verlag ، 1992.

13. دامون بي ، دوناهو دي جي ، جور بي. وآخرون. التأريخ بالكربون المشع لكفن تورينو // الطبيعة. 1989. V. 337. No. 6208. P. 611–615.

14. Jull AJT ، Donahue D.J. ، Broshi M. ، Tov E. تأريخ الكربون المشع لللفائف وأجزاء الكتان من صحراء يهودا // Radiocarbon. 1995. V. 37. No. 1. P. 11–19.

15. Valladas H. ، Tisnärat-Laborde N. ، Cachier H. et al. تواريخ الكربون المشع AMS لرسومات الكهوف من العصر الحجري القديم // Radiocarbon. 2001. V. 43. No. 2B. ص 977-986.

16. Kuzmin Ya.V. ظهور الخزف القديم في شرق آسيا (الجانب الجيولوجي) // علم الآثار الروسي. 2004. رقم 2.

17. هيلمان ج. ، هيدجز ر ، مور أ ، كوليدج س ، بيتيت ب. دليل جديد على زراعة الحبوب اللاتيجلاسية في أبو هريرة على نهر الفرات // الهولوسين. 2001. V. 11. رقم 4. P. 383-393.

18. Khotinsky N.A. الهولوسين في شمال أوراسيا. تجربة الارتباط العابر للقارات لمراحل تطور الغطاء النباتي والمناخ. موسكو: نوكا ، 1977.

19. موسوعة العلوم الرباعية / إد. Elias S.A. V. 1-4. أمستردام: Elsevier B.V. ، 2007.

20. Kind N.V. الجيولوجيا الزمنية للإنسان المتأخر بناءً على بيانات النظائر. موسكو: نوكا ، 1974.

21. لوزكين أ. التأريخ بالكربون المشع في الدراسات الجيولوجية الزمنية والجغرافية القديمة في الشمال الشرقي لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية // الجيولوجيا الزمنية الإقليمية لسيبيريا والشرق الأقصى. نوفوسيبيرسك: نوكا ، 1987.

22. Bazanova L.I.، Braitseva O.A، Melekestsev IV، Sulerzhitsky L.D. الانفجارات الكارثية لبركان أفاتشينسكي (كامتشاتكا) في الهولوسين: التسلسل الزمني ، الديناميكيات ، التأثيرات الجيولوجية والجيومورفولوجية والبيئية ، التوقعات طويلة الأجل // علم الفولكانات وعلم الزلازل. 2004. رقم 6.

23. Svendsen J.I.، Alexanderson H.، Astakhov V.I. وآخرون. تاريخ الغطاء الجليدي المتأخر الرباعي لشمال أوراسيا // مراجعات العلوم الرباعية. 2004. V. 23. No.11-13. ص 1229 - 1271.

24. Kuzmin Y.V. انقراض الماموث الصوفي (Mammuthus primigenius) ووحيد القرن الصوفي (Coelodonta antiquitatis) في أوراسيا: مراجعة القضايا البيئية والتاريخية // بورياس. 2010. V. 39. No. 2. P. 247؟ 261.

25. Vartanyan S.L. جزيرة رانجل في نهاية العصر الرباعي: الجيولوجيا والجغرافيا القديمة. سانت بطرسبرغ: دار إيفان ليمباخ للنشر ، 2007.

26. ستيوارت أ.ج. ، كوسينتسيف ب.أ. ، هيغام ت.ف.ج. ، ليستر أ.م. ديناميات انقراض العصر الجليدي إلى الهولوسين في الغزلان العملاقة والماموث الصوفي // الطبيعة. 2004. V. 431. No. 7009. P. 684–689.

27. Janz L.، Elston R.G.، Burr G.S. تأريخ التجمعات السطحية لشمال آسيا مع قشر بيض النعام: الآثار المترتبة على علم الأحياء القديمة والاستئصال // رحلة. علم الآثار. 2009. V. 36. No. 9. P. 1982–1989.

28. Wild E. ، Golser R. ، Hille P. et al. أول 14 درجة مئوية نتائج من الدراسات الأثرية والطب الشرعي في مسرع البحوث البيئية في فيينا // Radiocarbon. 1998. V. 40. No. 1. P. 273–281.

29. جيه م. قنبلة التأريخ بالكربون المشع لأنسجة الحيوان والشعر // الكربون المشع. 2001. V. 43. No. 2B. ص 723-730.

30. Kretschmer W. ، von Grundherr K. ، Kritzler K. et al. سر المومياء الفارسية: أصلية أم مزيفة؟ // الأدوات والطرق النووية في أبحاث الفيزياء. القسم B. 2004. V. 223-224. ص 672-675.

31. Zoppi U.، Skopec Z.، Skopec J. et al. تطبيقات الطب الشرعي للتأريخ بنبضة القنبلة 14C // الآلات والطرق النووية في أبحاث الفيزياء. القسم "ب" 2004. V. 223-224. P. 770-775.

32. Kouznetsov DA، Ivanov A.A.، Veletsky P.R. تأثيرات الدقة والتجزئة الحيوية لنظائر الكربون على نتائج التأريخ بالكربون المشع للمنسوجات القديمة: The Shroud of Turin // Journ. علم الآثار. 1996. V. 23. No. 1. P. 109-121.

33. Jull A.J.T.، Donahue D.J.، Damon P.E. العوامل المؤثرة في العصر الظاهري للكربون المشع للمنسوجات: تعليق على "تأثيرات الدقة والتجزئة الحيوية لنظائر الكربون على نتائج التأريخ بالكربون المشع للمنسوجات القديمة: كفن تورين" ، بقلم د. كوزنتسوف وآخرون. // مجلة. علم الآثار. 1996. V. 23. No. 1. P. 157-160.

34. Van Strydonck M.، Boudin M.، De Mulder G. 14C تأريخ العظام المحترقة: مسألة تلوث العينة // Radiocarbon. 2009. V. 51. No. 2. P. 553-568.

12 مايو 2013

كل ما نزل إلينا من الوثنية يكتنفه ضباب كثيف ؛ إنه ينتمي إلى تلك الفترة من العبء التي لا يمكننا قياسها. نحن نعلم أنها أقدم من المسيحية ، ولكن بعامين ، أو بمئتي عام ، أو بألف عام كامل - هنا لا يمكننا إلا أن نخمن. راسموس نيروب 1806.

كثير منا يخيفه العلم. يعد التأريخ بالكربون المشع أحد نتائج تطور الفيزياء النووية مثالاً على هذه الظاهرة. هذه الطريقة مهمة للتخصصات العلمية المختلفة والمستقلة مثل الهيدرولوجيا والجيولوجيا وعلوم الغلاف الجوي وعلم الآثار. ومع ذلك ، فإننا نترك فهم مبادئ التأريخ بالكربون المشع للمختصين العلميين ونتفق بشكل أعمى مع استنتاجاتهم احترامًا لدقة معداتهم وإعجابهم بذكائهم.

في الواقع ، تعتبر مبادئ التأريخ بالكربون المشع بسيطة بشكل مدهش ويمكن الوصول إليها بسهولة. علاوة على ذلك ، فإن فكرة التأريخ بالكربون المشع على أنه "علم دقيق" مضللة ، وفي الحقيقة ، قليل من العلماء يؤيدون هذا الرأي. تكمن المشكلة في أن الأشخاص في العديد من التخصصات الذين يستخدمون التأريخ بالكربون المشع لأغراض كرونولوجية لا يفهمون طبيعته والغرض منه. دعونا ننظر في هذا.

مبادئ التأريخ بالكربون المشع

طور ويليام فرانك ليبي وفريقه مبادئ التأريخ بالكربون المشع في الخمسينيات من القرن الماضي. بحلول عام 1960 ، اكتمل عملهم ، وفي ديسمبر من ذلك العام ، تم ترشيح ليبي لجائزة نوبل في الكيمياء. لاحظ أحد العلماء المشاركين في ترشيحه:

"نادرًا ما حدث أن اكتشافًا واحدًا في مجال الكيمياء كان له مثل هذا التأثير على مجالات مختلفة من المعرفة البشرية. نادرًا ما اجتذب اكتشاف واحد الكثير من الاهتمام ".

اكتشف ليبي أن النظير المشع غير المستقر للكربون (C14) يتحلل بمعدل يمكن التنبؤ به إلى نظائر مستقرة للكربون (C12 و C13). تحدث النظائر الثلاثة بشكل طبيعي في الغلاف الجوي بالنسب التالية ؛ C12 - 98.89٪ ، C13 - 1.11٪ ، C14 - 0.00000000010٪.

تم تشكيل نظائر الكربون المستقرة C12 و C13 جنبًا إلى جنب مع جميع الذرات الأخرى التي يتكون منها كوكبنا ، أي منذ زمن بعيد جدًا. يتم إنتاج النظير C14 بكميات مجهرية نتيجة القصف اليومي للغلاف الجوي الشمسي بواسطة الأشعة الكونية. عندما تتصادم مع ذرات معينة ، تدمرها الأشعة الكونية ، ونتيجة لذلك تنتقل نيوترونات هذه الذرات إلى حالة حرة في الغلاف الجوي للأرض.

يتكون نظير C14 عندما يندمج أحد هذه النيوترونات الحرة مع نواة ذرة نيتروجين. وبالتالي ، فإن الكربون المشع هو "نظير فرانكشتاين" ، وهو سبيكة من عناصر كيميائية مختلفة. ثم تخضع ذرات C14 ، التي تتكون بمعدل ثابت ، للأكسدة وتدخل المحيط الحيوي من خلال التمثيل الضوئي وسلسلة الغذاء الطبيعية.

في الكائنات الحية لجميع الكائنات الحية ، فإن نسبة نظائر C12 و C14 تساوي النسبة الجوية لهذه النظائر في منطقتها الجغرافية ويتم الحفاظ عليها من خلال معدل الأيض. ومع ذلك ، بعد الموت ، تتوقف الكائنات الحية عن تراكم الكربون ، ويصبح سلوك نظير C14 مثيرًا للاهتمام من تلك النقطة فصاعدًا. وجدت ليبي أن نصف عمر C14 هو 5568 سنة ؛ بعد 5568 سنة أخرى ، يتحلل نصف الذرات المتبقية من النظائر.

وبالتالي ، نظرًا لأن النسبة الأولية لنظائر C12 إلى C14 هي ثابت جيولوجي ، يمكن تحديد عمر العينة عن طريق قياس كمية نظائر C14 المتبقية. على سبيل المثال ، في حالة وجود كمية أولية من C14 في العينة ، يتم تحديد تاريخ وفاة الكائن الحي بنصف عمر (5568 + 5568) ، وهو ما يتوافق مع عمر 10،146 عامًا.

هذا هو المبدأ الأساسي للتأريخ بالكربون المشع كأداة أثرية. يتم امتصاص الكربون المشع في المحيط الحيوي ؛ يتوقف عن التراكم مع موت الكائن الحي ويتحلل بمعدل معين يمكن قياسه.

بمعنى آخر ، تنخفض نسبة C 14 / C 12 تدريجيًا. وهكذا ، نحصل على "ساعة" تبدأ بالركض من لحظة موت كائن حي. من الواضح أن هذه الساعة تعمل فقط مع الجثث التي كانت ذات يوم كائنات حية. على سبيل المثال ، لا يمكن استخدامها لتحديد عمر الصخور البركانية.

معدل اضمحلال C 14 هو أن نصف هذه المادة يتحول مرة أخرى إلى N 14 خلال 5730 ± 40 سنة. هذا هو ما يسمى ب "نصف العمر". في نصف عمر ، أي في 11460 سنة ، سيبقى ربع المبلغ الأصلي فقط. وبالتالي ، إذا كانت نسبة C 14 / C 12 في العينة هي ربع النسبة في الكائنات الحية الحديثة ، فإن عمر هذه العينة نظريًا هو 11460 سنة. من المستحيل نظريًا تحديد عمر الأشياء التي يزيد عمرها عن 50000 عام باستخدام طريقة الكربون المشع. لذلك ، لا يمكن أن يُظهر التأريخ بالكربون المشع عمرًا يصل إلى ملايين السنين. إذا كانت العينة تحتوي على C 14 ، فهذا يشير بالفعل إلى عمرها الأصغرملايين السنوات.

ومع ذلك ، كل شيء ليس بهذه البساطة. أولاً ، تمتص النباتات ثاني أكسيد الكربون المحتوي على C 14 أسوأ. وبالتالي ، فإنها تتراكم أقل من المتوقع وبالتالي تظهر أقدم مما كانت عليه في الواقع عند الاختبار. علاوة على ذلك ، تمتص النباتات المختلفة C 14 بشكل مختلف ، ويجب أيضًا تصحيح ذلك. 2

ثانيًا ، لم تكن نسبة C 14 / C 12 في الغلاف الجوي ثابتة دائمًا - على سبيل المثال ، انخفضت مع بداية العصر الصناعي ، عندما ، نتيجة حرق كميات هائلة من الوقود العضوي ، استنفدت كتلة من ثاني أكسيد الكربون في تم إطلاق سراح C 14. وفقًا لذلك ، تبدو الكائنات الحية التي ماتت خلال هذه الفترة أقدم في التأريخ بالكربون المشع. ثم كانت هناك زيادة في C 14 O 2 المرتبطة بالتجارب النووية الأرضية في الخمسينيات ، 3 مما يجعل الكائنات الحية التي ماتت خلال هذه الفترة تبدو أصغر مما كانت عليه في الواقع.

قياسات محتوى C 14 في الأشياء التي حدد المؤرخون عمرها بدقة (على سبيل المثال ، الحبوب في المقابر مع الإشارة إلى تاريخ الدفن) تسمح لنا بتقدير مستوى C 14 في الغلاف الجوي في ذلك الوقت ، وبالتالي ، "تصحيح التقدم" جزئيًا في "ساعات" الكربون المشع. وفقًا لذلك ، يمكن أن يعطي التأريخ بالكربون المشع ، استنادًا إلى البيانات التاريخية ، نتائج مثمرة للغاية. ومع ذلك ، حتى مع مثل هذا "الوضع التاريخي" ، لا يعتبر علماء الآثار أن تواريخ الكربون المشع مطلقة بسبب حالات الشذوذ المتكررة. يعتمدون أكثر على طرق المواعدة المرتبطة بالسجلات التاريخية.

خارج البيانات التاريخية ، "تعديل" "الساعة" من 14 غير ممكن

في المختبر

بالنظر إلى كل هذه الحقائق التي لا يمكن دحضها ، فمن الغريب للغاية أن نرى في مجلة Radiocarbon (التي تنشر نتائج دراسات الكربون المشع حول العالم) البيان التالي:

"أجرت ستة مختبرات حسنة السمعة 18 تحليلًا لعمر الخشب من Shelford في شيشاير. تختلف التقديرات من 26،200 إلى 60،000 سنة (حتى الآن) ، مع انتشار 34،600 سنة.

إليكم حقيقة أخرى: بينما تبدو نظرية التأريخ بالكربون المشع مقنعة ، عندما يتم تطبيق مبادئها على العينات المختبرية ، يلعب العنصر البشري دوره. هذا يؤدي إلى أخطاء ، وأحيانا أخطاء كبيرة جدا. بالإضافة إلى ذلك ، فإن العينات المختبرية ملوثة بإشعاع الخلفية الذي يغير المستوى المتبقي من C14 الذي يتم قياسه.

كما أشار رينفرو في عام 1973 وتايلور في عام 1986 ، فإن التأريخ باستخدام الكربون المشع يعتمد على عدد من الافتراضات التي لا أساس لها والتي قدمها ليبي أثناء تطوير نظريته. على سبيل المثال ، في السنوات الأخيرة كان هناك الكثير من النقاش حول نصف عمر C14 ، يُزعم أنه 5568 سنة. يتفق معظم العلماء اليوم على أن ليبي كان مخطئًا وأن عمر النصف لـ C14 هو في الواقع حوالي 5730 عامًا ، ويصبح التناقض البالغ 162 عامًا ذا أهمية كبيرة عند تأريخ عينات عمرها آلاف السنين.

ولكن جنبًا إلى جنب مع جائزة نوبل في الكيمياء ، اكتسب ليبي ثقة كاملة في نظامه الجديد. تم بالفعل تأريخ تأريخه بالكربون المشع للعينات الأثرية من مصر القديمة ، حيث اتبع المصريون القدماء بعناية التسلسل الزمني الخاص بهم. لسوء الحظ ، أعطى تحليل الكربون المشع عمرًا منخفضًا للغاية ، في بعض الحالات 800 سنة أقل من السجل التاريخي. لكن ليبي توصل إلى نتيجة مذهلة:

"يوضح توزيع البيانات أن التواريخ التاريخية المصرية القديمة قبل بداية الألفية الثانية قبل الميلاد مرتفعة للغاية وقد تتجاوز التواريخ الحقيقية بمقدار 500 عام في بداية الألفية الثالثة قبل الميلاد."

هذه حالة كلاسيكية من الغرور الذاتي العلمي واعتقاد ديني أعمى تقريبًا بتفوق الأساليب العلمية على الأساليب الأثرية. كان ليبي مخطئًا ، فقد فشلت طريقة الكربون المشع. الآن تم حل هذه المشكلة ، لكن السمعة المعلنة ذاتيًا للتأريخ بالكربون المشع لا تزال تتجاوز مستوى الموثوقية.

يُظهر بحثي أن هناك مشكلتين خطيرتين مرتبطة بالتأريخ بالكربون المشع ، والتي لا تزال تؤدي إلى سوء فهم كبير حتى يومنا هذا. هذه هي (1) تلوث العينات و (2) التغيرات في مستوى C14 في الغلاف الجوي خلال العصور الجيولوجية.

معايير التأريخ بالكربون المشع.تؤثر قيمة المعيار المعتمد عند حساب عمر الكربون المشع للعينة تأثيرًا مباشرًا على القيمة التي تم الحصول عليها. استنادًا إلى نتائج التحليل التفصيلي للأدبيات المنشورة ، ثبت أنه تم استخدام العديد من المعايير في التأريخ بالكربون المشع. وأشهرها معيار أندرسون (12.5 نقطة في الدقيقة / جم) ، ومعيار ليبي (15.3 نقطة في الدقيقة / جم) والمعيار الحديث (13.56 نقطة في الدقيقة / جم).

يؤرخ قارب الفرعون.كان خشب قارب الفرعون سيسوستريس الثالث مؤرخًا بالكربون المشع بناءً على ثلاثة معايير. عند تأريخ الخشب في عام 1949 ، بناءً على المعيار (12.5 dpm / g) ، تم الحصول على عمر الكربون المشع 3700 +/- 50 سنة BP. قام ليبي لاحقًا بتأريخ الخشب بناءً على معيار (15.3 dpm / g). لم يتغير عمر الكربون المشع. في عام 1955 ، أعاد ليبي تأريخ خشب القارب بناءً على معيار (15.3 dpm / g) وحصل على عمر الكربون المشع 3621 +/- 180 BP سنة. عند تأريخ خشب القارب في عام 1970 ، تم استخدام معيار (13.56 dpm / g). ظل عمر الكربون المشع دون تغيير تقريبًا وبلغ 3640 سنة مضت. يمكن التحقق من البيانات الواقعية التي قدمناها عن تاريخ قارب الفرعون من خلال الروابط المقابلة للمنشورات العلمية.

سعر السؤال.إن الحصول عمليًا على نفس عمر الكربون المشع لخشب قارب الفرعون: 3621-3700 سنة مضت على أساس استخدام ثلاثة معايير ، تختلف قيمها اختلافًا كبيرًا ، أمر مستحيل ماديًا. يؤدي استخدام معيار (15.3 dpm / g) إلى زيادة عمر العينة المؤرخة تلقائيًا بمقدار 998 سنة مقارنة بالمرجع (13.56 dpm / g) ، و 1668 سنة ، مقارنة بالمعيار (12.5 dpm / g). هناك طريقتان فقط للخروج من هذا الموقف. الاعتراف بأن:

عند تأريخ خشب قارب الفرعون سيزوستريس الثالث ، تم إجراء التلاعب بالمعايير (تم تأريخ الخشب على أساس نفس المعيار ، على عكس الإعلانات) ؛

القارب السحري للفرعون سيسوستريس الثالث.

خاتمة.يتم التعبير عن جوهر الظاهرة المدروسة ، المسماة التلاعب ، في كلمة واحدة - التزوير.

بعد الوفاة ، يظل محتوى C 12 ثابتًا ، وينخفض ​​محتوى C 14

تلوث العينة

تشرح ماري ليفين:

"التلوث هو وجود في عينة من مادة عضوية ذات أصل غريب لم تتشكل مع مادة العينة."

تُظهر العديد من صور الكربون المشع المبكرة العلماء وهم يدخنون السجائر أثناء جمع العينات أو معالجتها. ليس ذكيا جدا منهم! كما يشير رينفرو ، "أسقط قليلًا من الرماد على عيناتك جاهزة للتحليل وستحصل على عمر الكربون المشع للتبغ الذي صنعت منه سيجارتك."

على الرغم من أن عدم الكفاءة المنهجية هذا يعتبر غير مقبول اليوم ، إلا أن العينات الأثرية لا تزال تعاني من التلوث. تمت مناقشة أنواع التلوث المعروفة وطرق التعامل معها في Taylor (1987). يقسم الملوثات إلى أربع فئات رئيسية: 1) قابل للإزالة جسديًا ، 2) قابل للذوبان في الأحماض ، 3) قابل للذوبان في القلويات ، 4) قابل للذوبان في المذيبات. كل هذه الملوثات ، إذا لم يتم التخلص منها ، تؤثر بشكل كبير على التحديد المعملي لعمر العينة.

قام H. E. Gove ، أحد مخترعي طريقة قياس الطيف الكتلي (AMS) ، بالكربون المشع بتأريخ كفن تورين. وخلص إلى أن الألياف المستخدمة في صنع الكفن تعود إلى عام 1325.

على الرغم من أن جوف وزملائه واثقون تمامًا من صحة تعريفهم ، إلا أن الكثيرين ، لأسباب واضحة ، يعتبرون أن عمر كفن تورين أكثر احترامًا. أعطى جوف ورفاقه إجابة جيدة لجميع النقاد ، وإذا كان عليّ الاختيار ، فسأجرؤ على القول إن التأريخ العلمي لكفن تورينو دقيق على الأرجح. ولكن على أي حال ، فإن إعصار النقد الذي أصاب هذا المشروع بالذات يُظهر مدى تكلفة خطأ في التأريخ باستخدام الكربون المشع ومدى ارتياب بعض العلماء بشأن هذه الطريقة.

لقد قيل أن العينات قد تكون ملوثة بالكربون العضوي الأصغر ؛ قد تكون طرق التنظيف قد فاتت آثار الملوثات الحديثة. يلاحظ روبرت هيدجز من جامعة أكسفورد ذلك

"لا يمكن استبعاد خطأ منهجي صغير تمامًا."

أتساءل عما إذا كان سيصف التناقض في التواريخ التي حصلت عليها مختبرات مختلفة على عينة من خشب Shelford بأنه "خطأ منهجي صغير"؟ ألا يبدو أننا نُخدع مرة أخرى بالخطاب الأكاديمي وجعلنا نؤمن بكمال الأساليب القائمة؟

يؤيد ليونسيو غارزا فالديز هذا الرأي بالتأكيد فيما يتعلق بتأريخ كفن تورين. جميع الأنسجة القديمة مغطاة بغشاء بلاستيكي حيوي من البكتيريا ، والذي يقول جارزا فالديز إنه يخلط بين محللات الكربون المشع. في الواقع ، قد يكون عمر كفن تورين 2000 عام ، لأن تأريخه بالكربون المشع لا يمكن اعتباره نهائيًا. هناك حاجة إلى مزيد من البحث. من المثير للاهتمام أن نلاحظ أن Gove (على الرغم من أنه لا يتفق مع Garza-Valdez) يوافق على أن مثل هذه الانتقادات توفر الأساس لبحث جديد.

دورة الكربون المشع (14 درجة مئوية) في الغلاف الجوي والغلاف المائي والغلاف الحيوي للأرض

مستوى C14 في الغلاف الجوي للأرض

وفقًا لـ "مبدأ التزامن" ليبي ، فإن مستوى C14 في أي منطقة جغرافية معينة ثابت عبر التاريخ الجيولوجي. كان هذا الافتراض حيويًا لموثوقية التأريخ بالكربون المشع في مرحلة مبكرة من تطوره. في الواقع ، لقياس مستويات C14 المتبقية بشكل موثوق ، تحتاج إلى معرفة مقدار هذا النظير الذي كان موجودًا في الجسم وقت الوفاة. لكن هذه الفرضية ، وفقًا لرينفرو ، خاطئة:

"ومع ذلك ، فمن المعروف الآن أن النسبة النسبية للكربون المشع إلى C12 العادي لم تظل ثابتة بمرور الوقت ، وأنه قبل 1000 قبل الميلاد ، كانت الانحرافات كبيرة جدًا بحيث يمكن أن تختلف تواريخ الكربون المشع بشكل ملحوظ عن الواقع."

تُظهر الدراسات الشجرية (دراسة حلقات الأشجار) بشكل مقنع أن مستوى C14 في الغلاف الجوي للأرض على مدار الـ 8000 عام الماضية قد تعرض لتقلبات كبيرة. لذلك اختار ليبي ثابتًا خاطئًا واستند بحثه إلى افتراضات خاطئة.

يمكن أن يصل عمر صنوبر كولورادو الذي ينمو في المناطق الجنوبية الغربية من الولايات المتحدة إلى عدة آلاف من السنين. وُلدت بعض الأشجار التي لا تزال على قيد الحياة حتى اليوم قبل 4000 عام. بالإضافة إلى ذلك ، من السجلات التي تم جمعها في الأماكن التي نمت فيها هذه الأشجار ، من الممكن تمديد تاريخ حلقات الأشجار إلى ما قبل 4000 عام. الأشجار الأخرى طويلة العمر المفيدة للدراسات الشجرية هي البلوط وسيكويا كاليفورنيا.

كما تعلم ، ينمو كل عام حلقة سنوية جديدة على قطع جذع شجرة حية. من خلال حساب الحلقات السنوية ، يمكنك معرفة عمر الشجرة. من المنطقي أن نفترض أن مستوى C14 في الحلقة السنوية التي يبلغ عمرها 6000 سنة سيكون مماثلاً لمستوى C14 في الغلاف الجوي الحديث. لكنها ليست كذلك.

على سبيل المثال ، أظهر تحليل حلقات الأشجار أن مستوى C14 في الغلاف الجوي للأرض منذ 6000 عام كان أعلى بكثير مما هو عليه الآن. وفقًا لذلك ، تم العثور على عينات الكربون المشع المؤرخة لهذا العمر أصغر بشكل ملحوظ مما كانت عليه في الواقع ، بناءً على تحليل الشجرة. بفضل عمل Hans Suiss ، تم تجميع مخططات تصحيح مستوى C14 للتعويض عن تقلباتها في الغلاف الجوي في فترات زمنية مختلفة. ومع ذلك ، أدى هذا إلى تقليل موثوقية التأريخ بالكربون المشع للعينات الأقدم من 8000 عام. ببساطة ليس لدينا بيانات عن محتوى الكربون المشع في الغلاف الجوي قبل ذلك التاريخ.

مطياف كتلة المسرع من جامعة أريزونا (توكسون ، أريزونا ، الولايات المتحدة الأمريكية) المصنعة من قبل National Electrostatics Corporation: أ - مخطط ، ب - لوحة التحكم ومصدر C¯ أيون ، ج - خزان المسرع ، د - كاشف نظائر الكربون. تصوير ج. بورا

حول التركيبات.

نتائج "سيئة"؟

عندما يختلف "العمر" المذكور عن العمر المتوقع ، يسارع الباحثون إلى إيجاد عذر لإبطال نتيجة المواعدة. يظهر الانتشار الواسع لهذا الدليل اللاحق أن هناك مشاكل خطيرة في التأريخ الإشعاعي. يقدم Woodmorapp مئات الأمثلة على الحيل التي يستخدمها الباحثون لشرح القيم العمرية "غير المناسبة".

لذلك ، قام العلماء بمراجعة عمر البقايا الأحفورية أسترالوبيثكس راميدوس. 9 تم العثور على معظم عينات البازلت الأقرب للطبقات التي وجدت فيها هذه الحفريات بحوالي 23 مليون سنة باستخدام طريقة الأرجون - الأرجون. قرر المؤلفون أن هذا الرقم كان "مرتفعًا جدًا" بناءً على أفكارهم حول مكان هذه الحفريات في مخطط التطور العالمي. لقد نظروا إلى البازلت بعيدًا عن الحفريات واختاروا 17 عينة من أصل 26 وتوصلوا إلى حد أقصى مقبول للعمر يبلغ 4.4 مليون سنة. أظهرت العينات التسع المتبقية مرة أخرى عمرًا أكبر بكثير ، لكن المجربين قرروا أن الأمر يتعلق بتلوث الصخور ، ورفضوا هذه البيانات. وهكذا ، فإن طرق التأريخ الإشعاعي تتأثر بشكل كبير بنظرة العالم "للعهود الطويلة" السائدة في الأوساط العلمية.

ترتبط قصة مماثلة بتاريخ جمجمة الرئيسيات (تُعرف هذه الجمجمة باسم العينة KNM-ER 1470). 10 ، 11 في البداية ، تم الحصول على نتيجة 212-230 مللي أمبير ، والتي ، على أساس الأحافيرتم العثور على خطأ ("لم يكن هناك أشخاص في ذلك الوقت") ، وبعد ذلك بذلت محاولات لتحديد عمر الصخور البركانية في هذه المنطقة. بعد بضع سنوات ، بعد نشر العديد من نتائج البحث المختلفة ، "اتفقوا" على رقم 2.9 مليون سنة (على الرغم من أن هذه الدراسات تضمنت فصل النتائج "الجيدة" عن "السيئة" - كما في حالة أسترالوبيثكس راميدوس).

بناءً على الأفكار المسبقة حول التطور البشري ، لم يستطع الباحثون أن يتصالحوا مع فكرة أن الجمجمة 1470 "قديم جدا". بعد دراسة أحافير الخنازير في إفريقيا ، اعتقد علماء الأنثروبولوجيا أن الجمجمة 1470 في الواقع أصغر من ذلك بكثير. بعد أن أثبت المجتمع العلمي وجوده في هذا الرأي ، أدت المزيد من الدراسات على الصخور إلى تقليل العمر الإشعاعي لهذه الجمجمة - إلى 1.9 مليون سنة - ووجدت مرة أخرى بيانات "تؤكد" اخررقم. إليك "لعبة مواعدة إشعاعية" ...

نحن لا نقترح أن أنصار التطور تآمروا لمواءمة جميع البيانات مع النتيجة الأكثر ملاءمة لأنفسهم. بالطبع ، هذا ليس هو الحال عادة. تكمن المشكلة في مكان آخر: يجب أن تتوافق جميع بيانات الرصد مع النموذج الذي يهيمن على العلم. هذا النموذج - أو بالأحرى ، الإيمان بملايين السنين من التطور من الجزيء إلى الإنسان - راسخ بقوة في الوعي بحيث لا يجرؤ أحد على التشكيك فيه ؛ على العكس من ذلك ، يتحدث المرء عن "حقيقة" التطور. تحت هذا النموذج و ينبغيتناسب جميع الملاحظات. ونتيجة لذلك ، فإن الباحثين الذين يظهرون للجمهور على أنهم "علماء موضوعيون وغير متحيزين" يختارون دون وعي تلك الملاحظات التي تتفق مع الإيمان بالتطور.

يجب ألا ننسى أن الماضي لا يمكن الوصول إليه للبحث التجريبي العادي (سلسلة من التجارب أجريت في الوقت الحاضر). لا يمكن للعلماء تجربة الأحداث التي حدثت في الماضي. لا يتم قياس عمر الصخور - يتم قياس تركيزات النظائر ، ويمكن قياسها بدقة عالية. ولكن يتم تحديد "العمر" بالفعل مع الأخذ في الاعتبار الافتراضات حول الماضي ، والتي لا يمكن إثباتها.

يجب أن نتذكر دائمًا كلام الله لأيوب: "أين كنت عندما أرست أسس الأرض؟"(أيوب 38: 4).

أولئك الذين يتعاملون مع التاريخ غير المكتوب يجمعون المعلومات في الوقت الحاضر وبالتالي يحاولون إعادة إنشاء الماضي. في الوقت نفسه ، يكون مستوى متطلبات الأدلة أقل بكثير مما هو عليه في العلوم التجريبية ، مثل الفيزياء والكيمياء والبيولوجيا الجزيئية وعلم وظائف الأعضاء ، إلخ.

وليامز ( وليامز) ، المتخصص في تحويلات العناصر المشعة في البيئة ، حدد 17 عيبًا في طرق التأريخ بالنظائر (نتيجة لهذا التأريخ ، تم نشر ثلاثة أعمال قوية جدًا ، مما جعل من الممكن تحديد عمر الأرض في حوالي 4.6 مليار سنة). 12 ينتقد جون وودموراب بشدة طرق المواعدة 8 ويفضح المئات من الأساطير المرتبطة بها. يجادل بشكل مقنع بأن النتائج القليلة "الجيدة" المتبقية بعد تصفية البيانات "السيئة" يمكن تفسيرها بسهولة من خلال مصادفة الحظ.

"ما هو العمر الذي تفضله؟"

عادة ما تسأل الاستبيانات التي تقدمها مختبرات النظائر المشعة: "ما رأيك في عمر هذه العينة؟". لكن ما هذا السؤال؟ لن تكون هناك حاجة لذلك إذا كانت تقنيات المواعدة موثوقة وموضوعية تمامًا. ربما يرجع هذا إلى أن المعامل على دراية بانتشار النتائج الشاذة وبالتالي تحاول معرفة مدى "جودة" بياناتها.

التحقق من طرق التأريخ الإشعاعي

إذا تمكنت طرق التأريخ الإشعاعي من تحديد عمر الصخور بموضوعية ، فإنها ستعمل أيضًا في المواقف التي نعرف فيها العمر بالضبط ؛ علاوة على ذلك ، قد تعطي الطرق المختلفة نتائج متسقة.

يجب أن تُظهر طرق المواعدة نتائج موثوقة للعناصر ذات العمر المعروف.

هناك عدد من الأمثلة حيث تحدد طرق التأريخ الإشعاعي بشكل غير صحيح عمر الصخور (كان هذا العصر معروفًا بدقة مسبقًا). أحد الأمثلة على ذلك هو "تأريخ" البوتاسيوم والأرجون لخمسة تدفقات من الحمم الأنديزيتية من جبل نجوروهو في نيوزيلندا. على الرغم من أنه من المعروف أن الحمم البركانية تدفقت مرة واحدة في عام 1949 ، وثلاث مرات في عام 1954 ، ومرة ​​أخرى في عام 1975 ، إلا أن "الأعمار المقدرة" تراوحت بين 0.27 و 3.5 مليون سنة.

أدت نفس الطريقة الاسترجاعية إلى التفسير التالي: عندما تصلب الصخور ، كان هناك أرجون "إضافي" متبقي فيها بسبب الصهارة (الصخور المنصهرة). في الأدبيات العلمية العلمانية ، هناك العديد من الأمثلة على الكيفية التي يؤدي بها فائض الأرجون إلى "ملايين السنين الإضافية" في تأريخ صخور من عصر تاريخي معروف. 14 يبدو أن مصدر فائض الأرجون هو الجزء العلوي من وشاح الأرض ، الموجود أسفل القشرة الأرضية مباشرة. هذا يتوافق تمامًا مع نظرية "الأرض الفتية" - لم يكن للأرجون وقتًا طويلاً ، ولم يكن لديه الوقت لإطلاق نفسه. ولكن إذا أدى الفائض من الأرجون إلى مثل هذه الأخطاء الفادحة في التأريخ على الصخور مشهورالعمر ، لماذا يجب أن نثق بنفس الطريقة عند تأريخ الصخور مجهول?!

تتضمن الطرق الأخرى - ولا سيما استخدام المتوازنات المتساوية - فرضيات مختلفة حول الظروف الأولية ؛ لكن العلماء على قناعة متزايدة بأن مثل هذه الأساليب "الموثوقة" تؤدي أيضًا إلى نتائج "سيئة". وهنا مرة أخرى ، يعتمد اختيار البيانات على افتراض الباحث حول عمر سلالة معينة.

الدكتور ستيف أوستن (ستيف أوستن)، وهو عالم جيولوجي ، أخذ عينات من البازلت من الطبقات السفلية لغراند كانيون ومن تدفقات الحمم البركانية عند حافة الوادي. 17 وفقًا للمنطق التطوري ، يجب أن يكون البازلت على حافة الوادي أصغر بمليار سنة من البازلت من الأعماق. أظهر تحليل النظائر المخبرية القياسية باستخدام التأريخ الإيزوكرون للروبيديوم والسترونتيوم أن تدفق الحمم البركانية حديث نسبيًا بمقدار 270 مليون سنة اكبر سناالبازلت من أعماق جراند كانيون - وهو بالطبع مستحيل تمامًا!

مشاكل المنهجية

في البداية ، استندت فكرة ليبي على الفرضيات التالية:

1. تتشكل 14 درجة مئوية في الغلاف الجوي العلوي تحت تأثير الأشعة الكونية ، ثم تختلط في الغلاف الجوي وتدخل في تكوين ثاني أكسيد الكربون. في الوقت نفسه ، فإن نسبة 14 درجة مئوية في الغلاف الجوي ثابتة ولا تعتمد على الزمان أو المكان ، على الرغم من عدم تجانس الغلاف الجوي نفسه واضمحلال النظائر.
2. معدل الانحلال الإشعاعي هو قيمة ثابتة ، تقاس بنصف عمر 5568 سنة (من المفترض أن نصف نظائر 14C يتم تحويلها إلى 14N خلال هذا الوقت).
3. تبني الحيوانات والنباتات أجسامها من ثاني أكسيد الكربون الموجود في الغلاف الجوي ، ومع ذلك تحتوي الخلايا الحية على نفس النسبة المئوية من نظير 14 درجة مئوية الموجود في الغلاف الجوي.
4. عند موت كائن حي ، تترك خلاياه دورة تبادل الكربون ، لكن ذرات نظير 14C تستمر في التحول إلى ذرات من النظير المستقر 12C وفقًا للقانون الأسي للانحلال الإشعاعي ، مما يجعل من الممكن حساب الوقت المنقضي منذ وفاة الكائن الحي. يُطلق على هذا الوقت اسم "عمر الكربون المشع" (أو باختصار "عمر الكربون المشع").

مع هذه النظرية ، مع تراكم المواد ، بدأت الأمثلة المضادة في الظهور: تحليل الكائنات الحية الميتة مؤخرًا يعطي أحيانًا عمرًا قديمًا جدًا ، أو ، على العكس من ذلك ، تحتوي العينة على كمية هائلة من النظائر التي تعطي الحسابات عمر RU سلبيًا. من الواضح أن بعض الأشياء القديمة كان لها عمر RU صغير (تم الإعلان عن هذه القطع الأثرية على أنها عمليات تزوير متأخرة). نتيجة لذلك ، اتضح أن عمر RU لا يتطابق دائمًا مع العمر الحقيقي في الحالات التي يمكن فيها التحقق من العمر الحقيقي. تؤدي هذه الحقائق إلى شكوك مبررة في الحالات التي يتم فيها استخدام طريقة RU لتاريخ كائنات عضوية غير معروفة العمر ، ولا يمكن التحقق من مواعدة RU. يتم شرح حالات التحديد الخاطئ للعمر من خلال أوجه القصور المعروفة التالية في نظرية ليبي (تم تحليل هذه العوامل وغيرها في كتاب إم. "دراسة نقدية للتسلسل الزمني للعالم القديم ، في 3 مجلدات"، - م: كرافت + لين ، 2000 ، المجلد 1 ، ص 311-318 ، مكتوب عام 1978):

1. تقلب في نسبة 14 درجة مئوية في الغلاف الجوي.يعتمد محتوى 14 درجة مئوية على العامل الكوني (شدة الإشعاع الشمسي) والعامل الأرضي (دخول الكربون "القديم" إلى الغلاف الجوي بسبب احتراق المادة العضوية القديمة وتحللها ، وظهور مصادر جديدة للنشاط الإشعاعي ، والتقلبات. في المجال المغناطيسي للأرض). التغيير في هذه المعلمة بنسبة 20 ٪ يستلزم خطأ في عمر RU لما يقرب من ألفي عام.
2. لم يتم إثبات التوزيع المتجانس لـ 14 درجة مئوية في الغلاف الجوي.لا يستبعد معدل الاختلاط الجوي إمكانية وجود اختلافات كبيرة في محتوى 14 درجة مئوية في مناطق جغرافية مختلفة.
3. لا يمكن تحديد معدل الاضمحلال الإشعاعي للنظائر بدقة تامة.لذلك ، منذ زمن ليبي ، "تغير" نصف العمر لـ 14 درجة مئوية وفقًا للكتب المرجعية الرسمية بمقدار مائة عام ، أي بنسبة 2 بالمائة (وهذا يتوافق مع تغيير في عمر روسيا بمقدار واحد و نصف مائة سنة). يُقترح أن قيمة نصف العمر بشكل كبير (في غضون بضعة في المائة) تعتمد على التجارب التي يتم تحديدها فيها.
4. نظائر الكربون ليست متكافئة تمامًايمكن أن تستخدمها أغشية الخلايا بشكل انتقائي: بعضها يمتص 14 درجة مئوية ، بينما يتجنبها البعض الآخر. نظرًا لأن النسبة المئوية لـ 14C ضئيلة (ذرة 14C واحدة إلى 10 مليار ذرة C 12) ، حتى انتقائية الخلية الصغيرة في النسبة النظيرية تستلزم تغييرًا كبيرًا في عمر RR (يؤدي تذبذب بنسبة 10٪ إلى خطأ يبلغ حوالي 600 سنة).
5. عندما يموت الكائن الحي ، فإن أنسجته لا تترك بالضرورة عملية التمثيل الغذائي للكربون.، والمشاركة في عمليات الاضمحلال والانتشار.
6. قد يكون محتوى 14C في الموضوع غير متجانس.منذ زمن ليبي ، تعلم علماء فيزياء الكربون تحديد وفرة نظير في عينة بدقة شديدة. حتى أنهم يزعمون أنهم قادرون على حساب الذرات الفردية للنظير. بالطبع ، مثل هذا الحساب ممكن فقط لعينة صغيرة ، ولكن في هذه الحالة يطرح السؤال - ما مدى دقة هذه العينة الصغيرة في تمثيل الكائن بأكمله؟ ما مدى تجانس محتوى النظائر فيه؟ بعد كل شيء ، تؤدي أخطاء بنسبة قليلة في المائة إلى تغييرات لمدة مائة عام في عصر روسيا.

ملخص

التأريخ بالكربون المشع هو طريقة علمية متطورة. ومع ذلك ، في كل مرحلة من مراحل تطورها ، دعم العلماء بشكل غير مشروط صلاحيتها العامة ولم يصمتوا إلا بعد اكتشاف أخطاء جسيمة في التقديرات أو في طريقة التحليل نفسها. لا ينبغي أن تكون الأخطاء مفاجئة بالنظر إلى عدد المتغيرات التي يجب على العالم أن يأخذها في الاعتبار: تقلبات الغلاف الجوي ، وإشعاع الخلفية ، ونمو البكتيريا ، والتلوث ، والخطأ البشري.

كجزء من البحث الأثري التمثيلي ، لا يزال التأريخ بالكربون المشع ذا أهمية قصوى ؛ يحتاج فقط إلى وضعه في منظور ثقافي وتاريخي. هل يحق للعالم استبعاد الأدلة الأثرية المتناقضة لمجرد أن تأريخه بالكربون المشع يشير إلى عمر مختلف؟ هذا أمر خطير. في الواقع ، أيد العديد من علماء المصريات اقتراح ليبي بأن التسلسل الزمني للمملكة القديمة غير صحيح ، حيث "تم إثباته علميًا". في الواقع ، كان ليبي مخطئًا.

يعتبر التأريخ بالكربون المشع مفيدًا كمكمل للبيانات الأخرى ، وهذه هي قوتها. ولكن حتى يأتي اليوم الذي تكون فيه جميع المتغيرات تحت السيطرة ويتم التخلص من جميع الأخطاء ، لن يكون للتأريخ بالكربون المشع القول الفصل في المواقع الأثرية.
المصادر فصل من كتاب K. Ham، D. Sarfati، K. Wieland، ed. د. باتن "كتاب الإجابة: موسّع ومحدّث"
جراهام هانكوك: خطى الآلهة. م ، 2006. ص. 692-707.

بما في ذلك هذه الأسباب المذكورة أعلاه ، تنشأ "منبثقة" والألغاز المقال الأصلي موجود على الموقع InfoGlaz.rfرابط للمقال الذي صنعت منه هذه النسخة -

موسوعي يوتيوب

1 / 5

التأريخ بالكربون المشع الجزء الأول

التأريخ بالكربون المشع الجزء 2

التأريخ بالنظائر المشعة: هل أساسيات هذه التقنية موثوقة؟

كفن تورينو - تحليل الكربون المشع

آلية Antikythera الحقيقة والخيال

ترجمات

في هذا الفيديو ، أود التركيز أولاً على كيفية ظهور الكربون 14 وكيف يتغلغل في جميع الكائنات الحية. وبعد ذلك ، إما في هذا الفيديو أو لاحقًا ، سنتحدث عن كيفية استخدامه للتعارف ، أي ، كيف يمكن استخدامه لاكتشاف أن هذا العظم يبلغ من العمر 12000 عام ، أو أن هذا الشخص مات منذ 18000 عام - أي شيء. لنرسم الأرض. هذا هو سطح الأرض. بتعبير أدق ، فقط جزء صغير منه. ثم يأتي الغلاف الجوي للأرض. سأرسمه باللون الأصفر. هنا لدينا الجو. دعونا نوقعها. و 78٪ - العنصر الأكثر شيوعًا في غلافنا الجوي - هو النيتروجين. إنه 78٪ نيتروجين. سأكتب "نيتروجين". تعيينها هو N. لها 7 بروتونات و 7 نيوترونات. فالكتلة الذرية حوالي 14. والنظير الأكثر شيوعًا للنيتروجين ... نقوم بتحليل مفهوم النظير في فيديو كيميائي. في النظير ، تحدد البروتونات العنصر الذي يكون. لكن هذا الرقم يمكن أن يتغير اعتمادًا على عدد النيوترونات المتاحة. المتغيرات من عنصر معين والتي تختلف بهذه الطريقة تسمى النظائر. أعتقد أنه نسخ من عنصر واحد. على أي حال ، لدينا غلاف جوي ، وكذلك ما يسمى بالإشعاع الكوني المنبعث من شمسنا ، لكن في الواقع ، هذا ليس إشعاعًا. هذه جسيمات كونية. يمكنك اعتبارها بروتونات مفردة ، وهي نفس نوى الهيدروجين. يمكن أن تكون أيضًا جسيمات ألفا ، وهي نفس نوى الهليوم. في بعض الأحيان توجد إلكترونات أيضًا. يصلون ، ثم يصطدمون بمكونات غلافنا الجوي ، وفي الواقع ، يشكلون نيوترونات. لذلك يتم إنتاج النيوترونات. نشير إلى النيوترون بحرف صغير n ، ثم 1 هو رقم كتلته. لا نكتب أي شيء لأنه لا توجد بروتونات هنا. على عكس النيتروجين حيث يوجد 7 بروتونات. إذن ، بالمعنى الدقيق للكلمة ، ليس عنصرًا. جسيم دون ذري. لذلك ، تتشكل النيوترونات. ومن وقت لآخر ... دعونا نواجه الأمر ، لا يبدو رد فعل نموذجي. ولكن من وقت لآخر يصطدم أحد هذه النيوترونات بطريقة معينة بذرة نيتروجين -14. يطرد أحد بروتونات النيتروجين ويحل محله في الواقع. سأشرح الآن. إنه يقرع أحد البروتونات. الآن ، بدلاً من سبعة بروتونات ، نحصل على 6. لكن هذا الرقم 14 لن يتغير إلى 13 ، لأنه حدث الاستبدال. هذا يترك 14. لكن الآن ، بما أنه لا يوجد سوى 6 بروتونات ، فهي بحكم التعريف ليست نيتروجين. الآن هو الكربون. وسوف ينبعث البروتون الذي تم طرده. سأرسمه بلون مختلف. هنا زائد. انبعث بروتون في الفضاء ... يمكنك تسميته هيدروجين 1. بطريقة ما يمكنه جذب إلكترون. إذا لم يحصل على إلكترون ، فسيكون مجرد أيون هيدروجين ، أو أيون موجب على أي حال ، أو نواة هيدروجين. هذه العملية ليست ظاهرة نموذجية ، ولكنها تحدث من وقت لآخر - هذه هي الطريقة التي يتكون بها الكربون 14. إذن هنا الكربون 14. بشكل أساسي ، يمكنك التفكير في هذا على أنه نيتروجين -14 ، حيث تم استبدال أحد البروتونات بنيوترون. الشيء المثير للاهتمام هو أنه يتشكل باستمرار في غلافنا الجوي ، ليس بكميات ضخمة ، ولكن بكميات ملحوظة. سأكتبها. تشكيل مستمر. جيد. الآن ... أريدك أن تفهم. لنلق نظرة على الجدول الدوري. بحكم التعريف ، يحتوي الكربون على 6 بروتونات ، لكن النظير النموذجي الأكثر شيوعًا للكربون هو الكربون 12. الكربون 12 هو الأكثر شيوعًا. معظم الكربون في أجسامنا هو الكربون 12. لكن الشيء المثير للاهتمام هو أن جزءًا صغيرًا من الكربون -14 يتكون هناك ، ومن ثم يمكن لهذا الكربون -14 أن يتحد مع الأكسجين ويشكل ثاني أكسيد الكربون. ثم يتم امتصاص ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي والمحيطات. يمكن أن تتولى النباتات. عندما يتحدث الناس عن عزل الكربون ، فإنهم يقصدون في الواقع استخدام الطاقة من ضوء الشمس لالتقاط غاز الكربون وتحويله إلى نسيج عضوي. لذلك يتم تكوين الكربون 14 باستمرار. تخترق المحيطات فهي في الهواء. يمتزج مع الجو العام. دعنا نكتب: المحيطات ، الهواء. وبعد ذلك يدخل في النباتات. تتكون النباتات ، في الواقع ، من هذا الكربون الثابت ، الذي تم التقاطه في شكل غازي ونقله ، إذا جاز التعبير ، إلى شكل صلب ، إلى الأنسجة الحية. على سبيل المثال ، هذا خشب. يتم بناء الكربون في النباتات ثم ينتهي به المطاف في أولئك الذين يأكلون النباتات. يمكن أن نكون نحن. لماذا هو مثير للاهتمام؟ لقد شرحت الآلية بالفعل ، حتى لو كان الكربون 12 هو النظير الأكثر شيوعًا ، فإن جزءًا من جسمنا يتراكم الكربون 14 خلال حياته. الشيء المثير للاهتمام هو أنه يمكنك الحصول على الكربون 14 فقط طالما أنك تعيش وتأكل ما دمت تأكل. لأنه بمجرد موتك ودفنك تحت الأرض ، لا يمكن أن يصبح الكربون 14 جزءًا من أنسجتك ، لأنك لم تعد تأكل أي شيء يحتوي على الكربون 14. وبمجرد أن تموت ، لا تحصل على تعويضات الكربون 14. وأن الكربون -14 الذي كان لديك في وقت الوفاة سوف يتحلل بفعل-decay - لقد درسنا هذا بالفعل - ويعود إلى النيتروجين -14. أي أن العملية معكوسة. لذلك يتحلل إلى نيتروجين -14 ، وفي انحلال بيتا ، يتم إطلاق إلكترون ومضاد نيوترينو. لن أخوض في التفاصيل الآن. في الأساس ، إليك ما يحدث هنا. يتحول أحد النيوترونات إلى بروتون ، وأثناء التفاعل يصدر هذا. لماذا هو مثير للاهتمام؟ كما قلت ، ما دمت على قيد الحياة ، هناك كمية من الكربون 14. الكربون 14 يتحلل باستمرار. ولكن بمجرد رحيلك ولم تعد تستهلك النباتات أو تتنفس في الغلاف الجوي ، إذا كنت أنت نباتًا ، فاحصل على الكربون من الهواء - كما هو الحال مع النباتات ... يستهلك ثاني أكسيد الكربون من الجو ولا يبنيه في النسيج. يتم "تجميد" الكربون 14 الموجود في هذا النسيج. ثم يتحلل بمعدل معين. يمكن بعد ذلك استخدامه لتحديد المدة التي انقضت على موت المخلوق. معدل حدوث ذلك ، المعدل الذي يتحلل به الكربون 14 حتى يتلاشى نصفه أو ينخفض ​​إلى النصف هو حوالي 5730 سنة. هذا يسمى نصف العمر. نتحدث عنها في مقاطع فيديو أخرى. هذا يسمى نصف العمر. أريدك أن تفهم هذا. من غير المعروف أي من النصفين اختفى. هذا مفهوم احتمالي. يمكنك فقط أن تفترض أن كل الكربون 14 الموجود على اليسار سوف يتحلل ، وأن كل الكربون 14 الموجود على اليمين لن يتحلل خلال هذه الـ 5730 سنة. يعني هذا أساسًا أن أي ذرة كربون -14 لديها فرصة بنسبة 50٪ للتحلل إلى نيتروجين -14 في غضون 5730 عامًا. أي بعد 5730 سنة ، سيتفكك نصفهم تقريباً. لماذا هو مهم؟ إذا كنت تعلم أن جميع الكائنات الحية تحتوي على نسبة معينة من الكربون -14 في أنسجتها كجزء من المواد المكونة لها ، ثم وجدت نوعًا من العظام ... لنفترض أنك عثرت على عظمة أثناء التنقيب الأثري. ستقول أن هذا العظم يحتوي على نصف الكربون 14 للكائنات الحية من حولك. سيكون من المعقول تمامًا افتراض أن هذا العظم يجب أن يكون عمره 5730 عامًا. بل من الأفضل أن تحفر أعمق وتجد عظمة أخرى. ربما قدمين أعمق. وستجد أنه يحتوي على 1/4 من الكربون 14 الذي ستجده في كائن حي. ثم كم عمره؟ إذا كان 1/4 كربون -14 فقط ، فإنه يمر بنصف عمر. بعد نصف عمر واحد ، يتبقى نصف كربون. ثم ، بعد نصف العمر الثاني ، سيتحول نصف ذلك أيضًا إلى نيتروجين -14. إذن ، هناك نصف عمر هنا ، وهو ما يساوي 2 في 5،730 سنة. ماذا سيكون الاستنتاج حول عمر الكائن؟ زائد أو ناقص 11460 سنة. ترجمات مجتمع Amara.org

أسباب مادية

في عام 2015 ، قدر علماء من إمبريال كوليدج لندن أن الاستخدام المستمر للهيدروكربونات من شأنه أن ينفي التأريخ باستخدام الكربون المشع.

من الواضح أنه من أجل إعلان هذه الأداة أو تلك ملكية لبعض الحضارة البراغية ، من الضروري تحديد عمرها من خلال تحديد التاريخ الدقيق لإنشاء الكائن. ومع ذلك ، لا يستطيع علماء الآثار والمؤرخون الحديثون القيام بذلك إلا في حالات نادرة جدًا. الغالبية العظمى من الاكتشافات الأثرية تعود إلى ما يقرب من.

التأريخ بالكربون المشع في علماء الآثار
يتم استخدام عدة طرق لتأريخ الأشياء التي تم العثور عليها ، ولكن ، للأسف ، كل منها لا يخلو من أوجه القصور ، خاصة فيما يتعلق بالبحث عن آثار للثقافات القديمة.

طريقة الكربون المشع:

1. - تكوين الكربون المشع 14C
2. - تسوس 14 درجة مئوية
3. - حالة التوازن للكائنات الحية وعدم التوازن للكائنات الميتة التي يتحلل فيها الكربون المشع دون تجديد من الخارج

الكربون المشع

حاليًا ، الطريقة الأكثر شهرة والأكثر استخدامًا هي طريقة الكربون المشع ، والتي تعمل مع نظير الكربون المشع C14. تم تطوير هذه الطريقة في عام 1947 من قبل الكيميائي الفيزيائي الأمريكي ، الحائز على جائزة نوبل دبليو. ليبي. جوهر هذه الطريقة هو أن نظير الكربون المشع C14 يتكون في الغلاف الجوي تحت تأثير الإشعاع الكوني. جنبا إلى جنب مع الكربون العادي C12 ، يوجد في الأنسجة العضوية لجميع الكائنات الحية. عندما يموت الكائن الحي ، يتوقف تبادله للكربون مع الغلاف الجوي ، وتقل كمية C14 أثناء التحلل ولا يتم استعادتها. تحديد نسبة C14 / C12 في العينات بمعدل تحلل معروف وثابت لـ C14 (5568 ± 30 عامًا) ويجعل من الممكن تحديد عمر الكائن ، أو بشكل أدق ، الفترة التي مرت منذ وفاته .

مختبرات تحليل الكربون المشع

يبدو أن كل شيء واضح وبسيط ، ومع ذلك ، مع طريقة تأريخ العينات هذه ، يتبين أن العديد من التواريخ خاطئة بسبب تلوث الأشياء أو عدم موثوقية ارتباطها بالاكتشافات الأثرية الأخرى. لذلك ، فإن الممارسة طويلة المدى لاستخدام قياسات الكربون المشع تلقي بظلال من الشك على دقتها. كتب عالم الآثار الأمريكي دبليو براي والمؤرخ الإنجليزي د. ترامب: "أولاً ، التواريخ التي تم الحصول عليها ليست دقيقة أبدًا ، فقط في حالتين من أصل ثلاث حالات ، يتناسب التاريخ الصحيح مع هذه الفترة الزمنية ؛ ثانيًا ، يعتمد معدل اضمحلال C14 على عمر نصف يبلغ 5568 ± 30 عامًا ، ومن الواضح الآن أن نصف العمر هذا منخفض جدًا. تقرر عدم تغيير المعنى حتى يتم اعتماد معيار دولي جديد ؛ وثالثًا ، فإن فرضية ثبات نصف عمر C14 تقابل أيضًا بالاعتراضات. بمقارنة نتائج هذه الطريقة (باستخدام نفس العينات) مع نتائج التحليل الشجري (أي حلقات قطع الأشجار) ، استنتج الباحثون بالفعل أن التأريخ بالكربون المشع لا يمكن الوثوق به إلا على مدى 2000 عام الماضية.

صورة كفن تورين ، أشهر كائن للبحث عن طريق تحليل الكربون المشع

يقول العالم الروسي ف.زافيلسكي أن طريقة التأريخ بالكربون المشع تعتمد على صحة الافتراضات المقبولة مسبقًا في العلم:

• - افتراض أن شدة الإشعاع الكوني الساقط على الأرض لعشرات الآلاف من السنين لم تتغير ؛
• - الكربون المشع ، تم تشعيع الغلاف الجوي للأرض بالنيوترونات ، "المخفف" بالكربون المستقر هو نفسه دائمًا ؛
• - لا يعتمد النشاط المحدد للكربون في الغلاف الجوي على خط الطول وخط العرض في المنطقة وارتفاعها فوق مستوى سطح البحر ؛
• - كان محتوى الكربون المشع في الكائنات الحية هو نفسه الموجود في الغلاف الجوي طوال التاريخ المنظور. إذا تبين أن أحد الافتراضات المقبولة غير صحيح (وإذا كان هناك عدة افتراضات في وقت واحد) ، فقد تصبح نتائج طريقة الكربون المشع خادعة بشكل عام.
• يكتب الباحث أ. سكلياروف عن استخدام تحليل الكربون المشع على النحو التالي: تنشأ "الرغبة غير المزعجة" لمختبرات أبحاث الكربون المشع في الحصول مسبقًا من المؤرخين وعلماء الآثار على "العمر التقريبي للعينة" عن طريق خطأ مخفي بعناية في الطريقة نفسها وهو "من الخطأ الشرير".
• وبالتالي ، بالنسبة للتاريخ التقريبي على الأقل ، يتعين على علماء الآثار تطبيق طرق أخرى بالتوازي ، واللجوء إلى مقارنة بسيطة للنتائج ، بناءً على أي التأريخ هو الأنسب لاكتشاف معين أو للمجمع الأثري بأكمله. من الواضح أن دقة التأريخ في هذه الحالة تترك الكثير مما هو مرغوب فيه.

كفن تورينو: إيجابي وسلبي

تعتبر دراسة شظايا كفن تورين من أشهر حالات استخدام طريقة الكربون المشع في تأريخ موضوع الدراسة.
أرّخ تحليل الكربون المشع الكفن إلى الفترة ما بين القرنين الحادي عشر والثالث عشر. يعتبر المشككون هذه النتيجة تأكيدًا على أن الكفن مزور من العصور الوسطى. يعتبر مؤيدو صحة البقايا أن البيانات التي تم الحصول عليها ناتجة عن تلوث الكفن بالكربون أثناء حريق في القرن السادس عشر.

من الواضح أنه من أجل إعلان هذه الأداة أو تلك ملكية لبعض الحضارة البراغية ، من الضروري تحديد عمرها من خلال تحديد التاريخ الدقيق لإنشاء الكائن. ومع ذلك ، لا يستطيع علماء الآثار والمؤرخون الحديثون القيام بذلك إلا في حالات نادرة جدًا. الغالبية العظمى من الاكتشافات الأثرية تعود إلى ما يقرب من. طريقة التأريخ بالكربون المشع في علماء الآثار تستخدم عدة طرق لتأريخ الأشياء التي تم العثور عليها ، ولكن ، للأسف ، كل منها لا يخلو من أوجه القصور ، خاصة فيما يتعلق بالبحث عن آثار للثقافات القديمة. طريقة الكربون المشع: - تكوين الكربون المشع 14 درجة مئوية - تسوس 14 درجة مئوية - حالة التوازن للكائنات الحية وعدم التوازن للكائنات الميتة ، حيث يتحلل الكربون المشع دون تجديد من الكربون المشع الخارجي ...

استعراض