Все из ничего

Насколько точно можем мы измерить возраст вулканической или огненной породы с помощью радиоактивных часов?

Расчеты показывают, что их возраст составляет миллионы лет. Можем ли мы положиться на эти вычисления? Честно говоря — нет.

Я должен пояснить, что сами по себе измерения производятся весьма тщательно высококвалифицированными специалистами, с использованием мощных научных приборов. Это необходимо потому, что требуется выделить несколько радиоактивных атомов из множества обычных атомов. Несмотря на это, я думаю, что мы можем доверять правильности выполнения измерений. Проблемы появляются тогда, когда мы пытаемся высчитать возраст горной породы, то есть сколько времени прошло после ее расплавления.

Вернемся в наш бальный зал. Для того, чтобы вычислить, сколько времени прошло с начала бала, нам необходимо было узнать, сколько человек было в зале в самом начале. Нам также необходимо знать, сколько радиоактивных атомов содержала порода сразу после ее затвердевания. Но мы не можем узнать это наверняка. Мы лишь можем предположить или допустить ответ на вопрос: «Что именно содержалось в породе с самого начала?» Это предположение имеет несколько вариантов, в зависимости от конкретного вида рассматриваемого радиоактивного атома.

Один радиоактивный атом, калий 40, разлагается или переходит в другой вид атома, называемый аргоном. Если бы все атомы аргона, содержащиеся сегодня в горной породе, когда-то были атомами калия 40, то не было бы никаких проблем. Число атомов калия 40 в начале равнялось бы числу атомов, имеющимся сегодня, плюс число, имеющихся атомов аргона.

Проблема, конечно, в том, что мы не можем знать, были ли с самого начала атомы аргона. Датировщики пород допускают или предполагают, что в расплавленной породе аргона не было. А если бы он был, то, конечно, действительный возраст горной породы был бы намного меньше.

Предположение, что атомов аргона в начале не было, может быть и правильным. Но оно может быть и ошибочным. На самом деле, расплавленная порода могла растворить в себе атомы аргона, позаимствовав их из окружающих пород или из воздуха.

Существует несколько других способов датирования вулканических пород. Один очень разумный метод использует различные образцы пород из одной местности для вычисления так называемого «изохронна». Все это слишком сложно, чтобы объяснить в данной книге, но похоже, что этот метод работает, не основываясь на каких- либо предположениях.

Однако, если рассмотреть его поближе, то окажется, что предположения все же имеют место. В этом случае, они другие по своему характеру. Вместо того, чтобы предположить сколько радиоактивных атомов было вначале, мы должны допустить, что различные минералы одной породы имели радиоактивные атомы в одинаковой пропорции, например, атомы элемента стронция. Это и есть предположение. Нет такого метода радиоактивного датирования, для которого не требовались бы предположения и допущения в том, что представляла из себя порода сразу же после образования.

Еще одна проблема

Существует еще одна проблема в определении возраста вулканических пород.

Несколько лет назад была взята лава от действующих вулканов для определения ее возраста по радиоактивным часам. Образцы лавы были взяты из разных частей мира. Все образцы были от вулканов, которые имели извержения в течение последних двухсот лет, то есть было известно, что всем образцам менее двухсот лет.

Радиоактивные часы показали, что некоторым образцам от ста миллионов до десяти тысяч миллионов лет!

Почему часы настолько ошиблись? Точно неизвестно, но похоже, что предположения, использованные в этом случае, были ошибочны. Я должен пояснить, что ошибка в предположениях на один процент может изменить показания радиоактивных часов на сотни миллионов лет!

Есть еще одна причина. Почти все горные породы —это смесь различных минералов. При расплавлении любой смеси одни компоненты плавятся раньше других. Если температура недостаточно высокая, то отдельные части могут остаться твердыми и не расплавиться вообще. Они просто плавают в расплавленной массе, подобно горошинам в котелке супа. Это часто происходит с лавой. Расплавленная порода, извергающаяся из вулкана, несет в себе массу твердых камней. Возможно, эти породы не расплавлялись от самого начала появления Земли. Таким образом, когда мы пытаемся определить возраст лавы по радиоактивным часам, мы не можем определить давности ее извержения. Лава может показаться более старой, чем на самом деле потому, что какая-то ее часть при извержении вулкана не расплавляется, и поэтому вулканические породы, возможно, намного моложе, чем говорят их радиоактивные данные.

Если это так, то и, находящееся под вулканическими, осадочные породы тоже моложе, чем кажется.

Сколько лет Земле?