Углеродный метод основан на том, что под действием солнечного излучения из азота образуется радиоактивный изотоп углерода 14С. Химически он ведет себя как обычный углерод и быстро окисляется кислородом воздуха. В составе атмосферы всегда присутствует поэтому какое-то количество углерода-14. В процессе фотосинтеза он, как и обычный углерод-12 попадает в ткани растений, затем, возможно, поедается животными и людьми и всегда остается присутствующим в любых живых тканях. Когда организм умирает и погребается без доступа воздуха (в окаменелостях) поступление углерода в ткани прекращается, а углерод-14 своим темпом распадается и превращается в обычный углерод. Очевидно, чем меньше концентрация углерода-14 в окаменелости, тем она должна быть древнее.
Однако и здесь для достоверного измерения нужна четкая уверенность, что углерода-14 в атмосфере всегда присутствует строго определенная доля, не изменяющаяся за весь датируемый срок. В природе должно быть строгое равновесие: сколько углерода-14 образуется из азота – ровно столько же должно распадаться. Если не считать нынешнего радиационного загрязнения среды, логично было бы предполагать, что солнце облучает землю за всю ее историю равномерно и, следовательно, скорость образования углерода-14 постоянна. А вот скорость его распада прямо пропорциональна его концентрации в данный момент – именно поэтому распад любого элемента протекает по экспоненте (см. рис. 9).
В начале истории земли, когда только началось образование в ее атмосфере 14С, очевидно, концентрация изотопа была столь мала, что скорость распада практически равнялась нулю, между тем как скорость образования была постоянной. Углерод-14 накапливался и постепенно должна была расти и скорость его распада – пропорционально концентрации. Очевидно, за срок в несколько периодов полураспада скорость распада должна была догнать скорость образования, и тогда наступило бы желаемое равновесие: сколько углерода-14 образуется, столько же и распадается. Вот с этого момента в истории земли углеродный метод стал бы самым надежным среди прочих методов датировки – лишь бы только солнце не меняло скорости образования 14С.
Но самое интересное, что как раз этот-то момент равновесия еще не успел наступить! Хотя об этом не любят вспоминать сторонники униформизма. Лучше всего сказанное иллюстрируется рис. 10.
На сегодняшний день соотношение между скоростями таково: скорость образования 14С составляет 2,5•10^4 реакций на квадратный метр поверхности земли в секунду, а скорость распада в тех же единицах – 1,6•10^4, то есть в полтора раза меньше!
Из этого следуют два очень важных вывода:
1. Содержание углерода-14 в атмосфере не является постоянным, и потому все данные углеродного анализа, как минимум, сомнительны, а точнее всегда завышены, ибо в прошлом организмы умирали с гораздо меньшим содержанием 14С в костях, и будучи недавними выглядят как древние.
2. О возрасте земли можно с достаточно большой уверенностью утверждать, что он не превышает 2-5 периодов полураспада 14С, так как в противном случае скорости образования и распада успели бы выровняться. Итак, поскольку углерод-14 должен был образовываться в земной атмосфере с самого начала, то ей (земле, ее атмосфере?) не более 10-30 тысяч лет!
Конечно, здесь проведена лишь верхняя граница. Скорость образования из-за большей яркости солнца в прошлом могла быть больше или же меньше, если земная атмосфера была чем-то еще защищена (магнитным полем или водно-паровым экраном). Скорость распада могла также быть больше из-за большей скорости света в прошлом. Так или иначе, ни то, ни другое обстоятельство не позволяют нам увеличить найденный возраст земли сразу на 5-6 порядков! Зато снизить его вполне способны. О миллиардах лет земной истории не может быть и речи.
Кстати, здесь мы наглядно видим, как теория униформизма противоречит сама себе. Предположив равномерное и постоянное протекание всех процессов, мы получаем очень серьезные ограничения возраста земли.
СВИДЕТЕЛЬСТВА МОЛОДОГО ВОЗРАСТА ЗЕМЛИ
Кроме углеродного анализа, неожиданно показавшего молодость земной атмосферы, есть и другие способы оценки возраста земли, дающие сходные результаты.
1. Океаны
Как известно, каждый год реки приносят в моря и океаны большое количество частиц глины, песка, а также солей и других веществ. Количество каждого вещества, выносимого в океан всеми реками земли, может быть измерено. Если из этих веществ выбрать те, которые хорошо растворимы и могут быть еще добавлены в нынешнюю морскую воду, не давая осадка, то ясно, что эти вещества постепенно накапливаются в океане, все время поступая в него и не имея из него выхода. Измерив концентрацию этих веществ в морской воде и темпы выноса их в океан реками, можно оценить возраст рек.