Критическое исследование хронологии древнего мира. Античность. Том 1 - Михаил Постников

Эйткин указывает следующие эффекты, влияющие на содержание радиоуглерода в обменном резервуаре:

1) изменение скорости образования радиоуглерода (в зависимости от изменения интенсивности космического излучения);

2) изменение размеров обменного резервуара;

3) конечная скорость перемешивания между различными частями обменного резервуара;

4) разделение изотопов в обменном резервуаре. Он замечает, что .»определенные данные, касающиеся пунктов «а» и «б», трудно получить иным способом, кроме измерений на образцах, достоверно датированных другими методами» ([65], стр. 153).

Существуют, кстати сказать, еще два современных эффекта, изменяющих нынешнюю концентрацию радиоуглерода. Это увеличение содержания радиоуглерода вследствие экспериментальных взрывов термоядерных бомб и уменьшение этого содержания (т.н. «эффект Зюсса») за счет сжигания ископаемого топлива (нефть и уголь, содержание радиоуглерода в которых вследствие их древности должно быть ничтожным).

Изменение скорости образования радиоуглерода (пункт «а») пытались оценить многие авторы. Так, например, Крауэ исследовал «исторически надежно датируемые материалы» и показал, что существует корреляция между ошибкой радиоуглеродного датирования и изменением магнитного поля Земли. По его вычислениям, удельная активность менялась вокруг средней величины с 600 г. н.э. по настоящее время в пределах +/- 2%, причем максимальные изменения происходили каждые 100–200 лет (см.[63], стр. 29). «По–видимому, изменения космического излучения происходили и раньше, но ввиду кратковременности значение этих флуктуаций трудно учитывать. На основании совпадения вычисленного значения удельной активности углерода, а также на основании сходимости возраста морских осадков, определенного по не зависимым друг от друга углеродному и иониевому методам, можно считать, что интенсивность космического излучения за последние 35 000 лет была постоянной в пределах +10—20%» ([63], стр. 29).

Напомним, что «постоянство» на 20% означает ошибку в определении возраста на 1760 лет! Изменение обменного резервуара (пункт «б») определяется в основном колебаниями уровня океана. Либби (см. [65], стр. 157) показал, что снижение уровня моря на 100 м уменьшает размеры резервуара на 5%. А если при этом за счет понижения температуры (скажем, из–за оледенения) уменьшилась концентрация растворенного карбоната, то общее уменьшение углерода в обменном фонде могло доходить до 10%.

В отношении скорости перемешивания (пункт «г») имеющиеся данные несколько противоречивы. Например, Фергюссон (см. [65], стр. 158) на основании исследования радиоактивности годичных колец деревьев полагает, что перемешивание идет довольно быстро и среднее время, в течение которого молекула углекислого газа находится в атмосфере до перехода в другую часть резервуара, составляет не более 7 лет. С другой стороны, во время испытаний водородных бомб образовалось около полутонны радиоуглерода, что мало влияет на общую массу радиоуглерода (в 60 тонн). Тем не менее в 1959 г. активность образцов увеличилась на 26%, а к 1963г. увеличение достигло даже 30%. Это четко свидетельствует в пользу слабой перемешиваемости. Полное перемешивание воды в Тихом океане происходит (по оценке Зюсса) примерно за 1500 лет, а в Атлантическом океане (по оценкам Олсона и Брекера) — за 750 лет (см. [66], стр. 198).

На перемешивание воды в океане сильно влияет температура. Увеличение скорости перемешивания поверхностных и глубинных вод на 50% приведет к снижению концентрации радиоуглерода в атмосфере на 2%.

Вариация содержания радиоуглерода в живых организмах

Третья гипотеза Либби состоит в том, что содержание радиоуглерода в организме одно и то же для всех организмов по всей Земле (т.е. не зависит, скажем, от широты и породы растения). С целью проверить эту гипотезу Андерсен (Чикагский университет), проведя тщательные измерения, получил (см. [66], стр. 191), что на самом деле содержание радиоуглерода, как и следовало ожидать, колеблется от 14,53 +/- 0,60 до 10,31 +/- 0,43 распадов на грамм в минуту. Это дает отклонение содержания радиоуглерода от среднего значения на +/- 8,5%.

Резюме

Таким образом, реальная активность древних образцов может отличаться от некоторой средней величины по следующим причинам:

1. Изменение активности древесины во времени (2%).

2. Изменение интенсивности космических лучей (20%, теоретическая оценка).

3. Увеличение перемешивания воды в мировом океане (2%).

4. Колебания концентрации радиоуглерода в зависимости от местоположения породы дерева (8,5%).

5. Изменение содержания радиоуглерода в образце за счет гниения (?%).

6. Изменение содержания радиоуглерода в образце в процессе его химической очистки (?%).

7. Изменение содержания радиоуглерода в обменном фонде на счет вымывания карбонатных геологических пород (?%).

Этим список возможных причин отнюдь не исчерпывается. Например, активность образца может измениться за счет изменения содержания радиоуглерода после крупных выбросов карбонатов во время вулканических извержений.

Эта причина может резко исказить радиоуглеродные датировки в местностях, близких к вулканам (Этна и Везувий), и вместе с тем учесть ее практически невозможно.

Кроме того, не надо забывать ошибку в датировке, происходящую от разрыва во времени, между, скажем, повалом дерева и использованием его древесины в исследуемом предмете. Наконец, следует учитывать неточность принятой величины периода полураспада C14 (в последнее время исправленной почти на 10%) и ошибки экспериментального измерения радиоактивности образца (учет фона и т.п.). Мы не обсуждаем этих ошибок (для уменьшения которых физики положили немало сил), поскольку нам представляется бессмысленным точно измерять величину, теоретическая неконтролируемая ошибка которой может достигать, скажем скромно, 10%.

При самом оптимистическом подсчете получается, что непредсказуемая ошибка в радиоуглеродной датировке может достигать 1200 лет.

Поэтому весьма странным выглядит благодушный вывод Б.А. Колчина и Я.А. Шера: «Подводя итог краткому обзору исследований вековых вариаций C14, следует отметить, что они не только не подрывают доверия к радиоуглеродной хронологии, а, наоборот, — увеличивают ее точность» ([64], стр. 8).

Более реалистической точки зрения придерживается другой советский специалист по радиоуглеродным датировкам — С.В. Бутомо:

«Ввиду значительных колебаний удельной активности C14 радиоуглеродные даты относительно молодых образцов (возраста до 2000 лет) не могут быть приняты в качестве опорных данных, для абсолютной хронологической шкалы» ([63], стр. 29).

Защитники радиоуглеродного метода 

Пытаясь защитить незащитимое, Либби пишет:

«Наши выводы могли бы оказаться неверными, если бы ошибки измеренных величин, самых различных по своему существу, — интенсивности космических лучей, скорости перемешивания и глубины океанов — были бы взаимосвязаны. Но, поскольку этого нет, мы полагаем, что большая ошибка маловероятна» ([66], стр. 193).

Тут, по–видимому, Либби имеет в виду, что ошибки, происходящие от разных невзаимосвязанных эффектов, могут иметь разный знак и потому могут взаимно уничтожиться. А что будет, если их знак окажется одинаковым? Ссылка же Либби на «малую вероятность» смысла не имеет, поскольку большинство эффектов, влияющих на содержание радиоуглерода, не имеет стохастического характера.

Вообще, с логикой Либби явно не в ладу. Например, приведя таблицу, подытоживающую измерения Андерсена (см. выше), он пишет:

«Было показано, что нет сколько–нибудь значительных различий между исследованными образцами, собранными на различных широтах почти от полюса до полюса» ([66], стр. 191). Но позвольте! Ведь разброс составляет 8,5%, т.е. более 700 лет!

Все это не мешает Либби заявить:

«…вычисленное нами содержание радиоактивного углерода хорошо согласуется с ожидаемой величиной. Расхождение сводится только к допустимым (?! — Авт.) ошибкам отсчета» ([66], стр. 190).

Отмечая с удовлетворением совпадение радиоуглеродных и дендрологических дат, Либби пишет:

«Совпадение возраста сердцевины с возрастом дерева показывает, что в сердцевине гигантской секвойи жизненные соки не находятся в химическом равновесии с клетчаткой и другими молекулами дерева. Иными словами, углерод центральной части древесины отложился там около 3000 лет назад, хотя само дерево было срублено всего несколько десятков лет назад!» ([60], стр. 193).

Это было написано в 1962 г. Когда же через три года Зюсс, исследуя радиоактивность годичных колец, обнаружил отклонение радиоуглеродных дат от дендрохронологических, Либби заявил, что в древности содержание радиоуглерода было выше, чем в настоящее время. Здесь мы наблюдаем типичный логический круг.