Επιστημονική Μέτρηση Χρόνου για Προϊστορικά Χρόνια

Τα ραδιενεργά ρολόγια μετρούν το χρόνο κατά εκατομμύρια χρόνια αλλά πόσο ακριβή είναι στις μετρήσεις τους;

Αυτό, καθώς και τα επόμενα δύο άρθρα, περιγράφουν και εκτιμούν τα διαφορετικά μέσα ραδιενεργούς χρονολόγησης που χρησιμοποιούν οι γεωλόγοι για να μετρήσουν την ηλικία πετρωμάτων και την ηλικία υπολειμμάτων οργανισμών που έζησαν κάποτε. Έχουν γραφτεί από έναν πυρηνικό φυσικό με πολυετή πείρα, και στην έρευνα και στον βιομηχανικό τομέα της ραδιενέργειας.

«Το πηγάδι είναι πλούσιο σε αρχαιολογικά ευρήματα. Υπολείμματα ηλικίας 10.000 ετών τοποθετούν ανθρώπους στη Φλώριδα κατά την Περίοδο των Παγετώνων, πιστεύουν οι επιστήμονες».

«Ξεθάφτηκε η αρχαιότερη καλύβα της λίθινης εποχής κοντά στην Οσάκα της Ιαπωνίας. Οι αρχαιολόγοι υπολογίζουν την ηλικία της 22.000 χρόνια περίπου».

«Πριν από ένα εκατομμύριο χρόνια κυλούσε ένα ποτάμι μέσα από την ανατολική Κορόνα (της Καλιφόρνιας) και μαστόδοντες, καμήλες, άλογα και κουνέλια περιλαμβάνονταν ανάμεσα στα προϊστορικά ζώα που σύχναζαν στις όχθες του».

ΟΙ παραπάνω πρόσφατοι ισχυρισμοί είναι αντιπροσωπευτικοί του είδους που ανακοινώνουν ανακαλύψεις που γίνονται από αρχαιολόγους και παλαιοντολόγους. Το πρώτο πράγμα που θέλουν να μάθουν οι άνθρωποι για ένα νέο εύρημα είναι, Πόσο παλιό είναι; Ο επιστήμονας που μιλάει στους δημοσιογράφους είναι πάντα έτοιμος να δώσει μια απάντηση, είτε αυτή βασίζεται σε αποδείξεις, είτε απλώς σε εικασίες.

Όταν διαβάζετε τέτοιες ειδήσεις, σας περνάει ποτέ από το μυαλό η ερώτηση, Πώς το ξέρουν; Πόσο βέβαιο είναι ότι έζησαν άνθρωποι στη Φλώριδα πριν από 10.000 χρόνια, και στην Ιαπωνία πριν από 22.000 χρόνια, ή ότι οι μαστόδοντες και οι καμήλες περιφέρονταν στις εκτάσεις της Καλιφόρνιας πριν από ένα εκατομμύριο χρόνια;

Υπάρχουν πολλές και διαφορετικές επιστημονικές μέθοδοι μέτρησης της ηλικίας αρχαίων λειψάνων. Μερικές είναι πιο αξιόπιστες από άλλες, αλλά καμιά δεν είναι τόσο ακριβής όσο η χρονολόγηση που βασίζεται στη γραπτή ιστορία. Αλλά η γραπτή ιστορία του ανθρώπου πηγαίνει πίσω στο παρελθόν μόνο για 6.000 χρόνια το πολύ. Όταν ανατρέχουμε ακόμα πιο πίσω, τότε η επιστημονική μέτρηση του χρόνου είναι όλο αυτό που έχουμε.

Η Ραδιενεργός Μέτρηση του Χρόνου

Από τις διάφορες μεθόδους επιστημονικής μέτρησης του χρόνου, οι πιο αξιόπιστες είναι τα ραδιενεργά ρολόγια. Βασίζονται στις ταχύτητες διάσπασης των ραδιενεργών στοιχείων. Ενώ άλλες μέθοδοι βασίζονται στη φθορά που φέρνει ο χρόνος και η οποία μπορεί να επέλθει γρηγορότερα ή βραδύτερα κάτω από διαφορετικές συνθήκες περιβάλλοντος, όπως είναι για παράδειγμα οι αλλαγές θερμοκρασίας, η ταχύτητα της ραδιενεργούς διάσπασης έχει αποδειχτεί ότι παραμένει ανεπηρέαστη κάτω από τις πιο αντίξοες εξωτερικές συνθήκες.

Το Ρολόι του Ουρανίου-Μολύβδου

Μπορούμε να περιγράψουμε αυτή τη μέθοδο χρησιμοποιώντας το παράδειγμα του πρώτου ραδιενεργού ρολογιού που κατασκευάστηκε, εκείνου που βασίζεται στη διάσπαση του ουρανίου και τη μεταστοιχείωσή του σε μόλυβδο. Η ραδιενεργός διάσπαση ακολουθεί πάντοτε ένα νόμο των στατιστικών πιθανοτήτων. Η ποσότητα του ουρανίου που διασπάται στη διάρκεια μιας μονάδας χρόνου είναι πάντα ανάλογη με την ποσότητα που έχει απομείνει. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα μια καμπύλη όπως αυτή του σχήματος (στη σελίδα 19), που δείχνει την ποσότητα που έχει απομείνει μετά το πέρασμα οσουδήποτε δεδομένου χρόνου. Ο χρόνος που χρειάζεται για να διασπαστεί μισή ποσότητα του ουρανίου, ονομάζεται «η ημιζωή του». Το μισό του υπόλοιπου μισού θα διασπαστεί στη διάρκεια της επόμενης ημιζωής, αφήνοντας πίσω του ένα τέταρτο της αρχικής ποσότητας. Μετά από τρεις ημιζωές, θα απομείνει το ένα όγδοο κ.ο.κ. Η ημιζωή του ουρανίου είναι 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια.

Αφού το ουράνιο μεταστοιχειώνεται σε μόλυβδο, η ποσότητα του μολύβδου αυξάνει συνεχώς. Η συγκεντρωμένη ποσότητα για οποιαδήποτε χρονική στιγμή δείχνεται από τη διακεκομμένη καμπύλη. Η καμπύλη του μολύβδου είναι το συμπλήρωμα της καμπύλης του ουρανίου, έτσι ώστε το άθροισμα των ατόμων του μολύβδου και των ατόμων του ουρανίου παραμένει πάντοτε ίδιο, δηλαδή ίσο με τον αριθμό με τον οποίο ξεκινήσαμε.

Τώρα, ας υποθέσουμε ότι έχουμε μια πέτρα που περιέχει ουράνιο, αλλά καθόλου μόλυβδο, και τη σφραγίζουμε ερμητικά ώστε τίποτα να μην μπορεί να εισχωρήσει, αλλά ούτε και να βγει από την πέτρα. Κατόπιν όταν θα έχει περάσει λίγος καιρός, τη βγάζουμε και μετρούμε τις ποσότητες και των δυο στοιχείων. Από τη μέτρηση αυτή μπορούμε να πούμε πόσο χρόνο η πέτρα ήταν σφραγισμένη. Για παράδειγμα, αν βρούμε ίσες ποσότητες μολύβδου και ουρανίου, τότε γνωρίζουμε ότι έχει περάσει μια ημιζωή, δηλαδή 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Αν βρούμε ότι μόνο το 1 τοις εκατό του ουρανίου έχει μεταστοιχειωθεί σε μόλυβδο θα χρησιμοποιήσουμε τη μαθηματική εξίσωση για την καμπύλη και θα υπολογίσουμε ότι έχουν περάσει 65 εκατομμύρια χρόνια.

Παρατηρήστε ότι δεν χρειάζεται να γνωρίζουμε πόσο ουράνιο υπήρχε αρχικά στην πέτρα επειδή το μόνο που χρειάζεται να κάνουμε είναι να μετρήσουμε την αναλογία του μολύβδου προς το ουράνιο στο τέλος της χρονικής περιόδου—πράγμα που είναι πολύ καλό γιατί κανένας μας δεν ήταν παρών τότε για να μετρήσει κάτι στην αρχή του πειράματος.

Τώρα, ίσως σκεφθείτε ότι αυτά για τα οποία μιλάμε είναι τεράστια διαστήματα χρόνου, δηλαδή εκατομμύρια και δισεκατομμύρια χρόνια. Σε τι άραγε θα μας χρησίμευε ένα τόσο αργοκίνητο ρολόι; Πρώτα-πρώτα μαθαίνουμε ότι η γη έχει ηλικία μερικά δισεκατομμύρια χρόνια, και μετά, ότι υπάρχουν πετρώματα σε μερικά μέρη που βρίσκονται εκεί για ένα μεγάλο μέρος αυτού του χρόνου ήδη. Έτσι οι γεωλόγοι θεωρούν το ρολόι αυτού του είδους πολύ χρήσιμο για τις μελέτες τους γύρω από την ιστορία της γης.

Πόσο Βέβαιοι Είναι;

Πρέπει να παραδεχτούμε ότι τη διαδικασία της χρονολόγησης δεν είναι τόσο απλή όσο την περιγράψαμε. Αναφέραμε ότι η πέτρα πρέπει να είναι στην αρχή τελείως απαλλαγμένη από μόλυβδο. Αυτό δεν συμβαίνει συνήθως· υπάρχει στην αρχή κάποια ποσότητα μολύβδου. Αυτό προσδίδει στην πέτρα μια αρχική τιμή ηλικίας και έτσι δεν ξεκινάει από το μηδέν. Επίσης, υποθέσαμε ότι το ουράνιο ήταν ερμητικά κλεισμένο στην πέτρα ώστε τίποτε να μην μπορεί ούτε να εισχωρήσει ούτε να βγει από αυτήν. Αυτό μπορεί να αληθεύει μερικές φορές, αλλά όχι πάντα. Με το πέρασμα των αιώνων, μια ποσότητα μολύβδου ή ουρανίου μπορεί να παρασυρθεί από τα υπόγεια νερά. Ή μπορεί να εισχωρήσει περισσότερο ουράνιο ή μόλυβδος, και ειδικά αν το πέτρωμα είναι ιζηματογενές. Για το λόγο αυτό, το ρολόι ουρανίου-μολύβδου δουλεύει καλύτερα σε πυριγενή πετρώματα.

Άλλες επιπλοκές μπορούν να παρουσιαστούν εξαιτίας του γεγονότος ότι ένα άλλο στοιχείο, το θόριο, που μπορεί να υπάρχει στο ίδιο ορυκτό, είναι και αυτό ραδιενεργό και αποσυντίθεται με βραδύ ρυθμό μετατρεπόμενο σε μόλυβδο. Εκτός από αυτά, το ουράνιο έχει και δεύτερο ισότοπο—που χημικά είναι το ίδιο στοιχείο, αλλά έχει διαφορετική μάζα—το οποίο διασπάται με διαφορετική ταχύτητα και μετατρέπεται κι αυτό σε μόλυβδο. Το καθένα από αυτά καταλήγει να γίνει ένα διαφορετικό ισότοπο του μολύβδου, και έτσι χρειαζόμαστε, όχι μόνο χημικό με τους δοκιμαστικούς σωλήνες του, αλλά και έναν φυσικό με τα ειδικά όργανά του για να διαχωρίσει τα διάφορα ισότοπα, δηλαδή τα είδη του μολύβδου που έχουν διαφορετική μάζα.

Χωρίς να μπούμε στις λεπτομέρειες των προβλημάτων αυτών, μπορούμε να καταλάβουμε ότι οι γεωλόγοι που χρησιμοποιούν το ρολόι ουρανίου-μολύβδου χρειάζεται να προσέχουν μερικές παγίδες αν θέλουν να λάβουν μια σε λογικό βαθμό αξιόπιστη απάντηση. Χαίρονται που έχουν και άλλες μεθόδους ραδιομέτρησης για να επαληθεύουν τις χρονολογήσεις τους. Δυο άλλες έχουν αναπτυχθεί και μπορούν και αυτές να χρησιμοποιηθούν για το ίδιο πέτρωμα.

Το Ρολόι Καλίου-Αργού

Το πιο διαδεδομένο σε χρήση είναι το ρολόι καλίου-αργού. Το κάλιο είναι πιο κοινό στοιχείο από το ουράνιο—το χλωριούχο κάλιο πουλιέται στα παντοπωλεία σαν υποκατάστατο του κοινού αλατιού. Αποτελείται κυρίως από δυο ισότοπα με μάζες 39 και 41, αλλά ένα τρίτο ισότοπο, με μάζα 40, είναι ασθενώς ραδιενεργό. Ένα από τα προϊόντα της διάσπασής του είναι και το αργόν, ένα αδρανές αέριο που αντιπροσωπεύει το 1 τοις εκατό περίπου της ατμόσφαιρας. Το κάλιο με μάζα 40 έχει ημιζωή 1,4 δισεκατομμύρια χρόνια, πράγμα που το κάνει κατάλληλο για τη μέτρηση χρόνου από δεκάδες εκατομμύρια μέχρι και δισεκατομμύρια χρόνια.

Σε αντίθεση με το ουράνιο, το κάλιο είναι πολύ διαδεδομένο στο φλοιό της γης. Αποτελεί συστατικό στοιχείο πολλών ορυκτών που βρίσκονται στα πιο κοινά πετρώματα, είτε αυτά είναι πυριγενή, είτε ιζηματογενή. Οι απαραίτητες συνθήκες για να δουλέψει το ρολόι καλίου-αργού είναι οι ίδιες που αναφέρθηκαν παραπάνω: Το κάλιο πρέπει να είναι απαλλαγμένο από αργόν όταν μπαίνει σε κίνηση το ρολόι, δηλαδή όταν σχηματίζεται το ορυκτό. Ο μηχανισμός πρέπει να παραμένει σφραγισμένος συνεχώς, χωρίς να επιτρέπει ούτε σε κάλιο, ούτε σε αργόν να διαφύγει ή να εισχωρήσει.

Πόσο καλά δουλεύει το ρολόι στην εφαρμογή του; Μερικές φορές πολύ καλά, αλλά άλλες φορές όχι. Μερικές φορές δίνει ηλικίες που διαφέρουν σε μεγάλο βαθμό από εκείνες του ρολογιού ουρανίου-μολύβδου. Συνήθως είναι μικρότερες· για τα αποτελέσματα αυτά θεωρείται υπεύθυνη η απώλεια αργού. Αλλά σε άλλα πετρώματα, οι ηλικίες που δίνουν το κάλιο και το ουράνιο συμφωνούν σχεδόν απόλυτα.

Μια αξιόλογη είδηση για τη χρήση του ρολογιού καλίου-αργού ήταν εκείνη της χρονολόγησης μιας πέτρας που έφεραν από τη σελήνη οι αστροναύτες του Απόλλων 15. Χρησιμοποιώντας ένα μικρό κομμάτι απ’ αυτή την πέτρα, οι επιστήμονες μέτρησαν το κάλιο και το αργόν και καθόρισαν ότι η ηλικία της πέτρας ήταν 3,3 δισεκατομμύρια χρόνια.

Το Ρολόι Ρουβιδίου-Στροντίου

Πρόσφατα αναπτύχθηκε ένα άλλο ραδιενεργό ρολόι για ορυκτά. Βασίζεται στη διάσπαση και μεταστοιχείωση του ρουβιδίου σε στρόντιο. Το ρουβίδιο διασπάται με απίστευτα αργό ρυθμό. Η ημιζωή του είναι 50 δισεκατομμύρια χρόνια! Τόσο λίγο απ’ αυτό έχει διασπαστεί μέχρι τώρα, ακόμα και στα πιο παλιά πετρώματα, που είναι απαραίτητο να γίνονται οι μετρήσεις με τον πιο σχολαστικό τρόπο για να διαχωρίζεται το επιπρόσθετο στρόντιο-87 από το πρωτογενές στρόντιο. Μπορεί να υπάρχει εκατό φορές περισσότερο στρόντιο στο ορυκτό από ρουβίδιο, και ακόμη και αν περάσει άλλο ένα δισεκατομμύριο χρόνια, θα διασπαστεί μόνο λίγο περισσότερο από το 1 τοις εκατό του ρουβιδίου. Παρ’ όλες αυτές τις δυσκολίες, η απειροελάχιστη ποσότητα του στροντίου που παράχθηκε από τη διάσπαση, έχει μετρηθεί σε μερικές περιπτώσεις. Αυτό το ρολόι είναι πολύτιμο για να ελέγχονται οι ηλικίες που καθορίζονται με άλλες μεθόδους.

Ένα συναρπαστικό παράδειγμα χρήσης της μεθόδου αυτής ήταν στη μέτρηση ενός μετεωρίτη που οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι ίσως είναι σαν τους βράχους που έπεσαν θεωρητικά ο ένας πάνω στον άλλο για να σχηματίσουν τους πλανήτες, δηλαδή, ένα κατάλοιπο της αρχέγονης ύλης από την οποία έγινε το ηλιακό σύστημα. Η ηλικία που καταδείχτηκε, δηλαδή 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια, ήταν σύμφωνη με την άποψη αυτή.

Μια εξέχουσα επιτυχία του ρολογιού ρουβιδίου-στροντίου ήταν η χρονολόγηση της ίδιας σεληνιακής πέτρας που αναφέρθηκε παραπάνω. Δοκιμάστηκαν πέντε διαφορετικά ορυκτά και όλα κατέδειξαν ηλικία 3,3 δισεκατομμύρια χρόνια, την ίδια που βρέθηκε με το κάλιο-αργόν.a

Σε μερικές περιπτώσεις οι χρονομετρήσεις που έγιναν από αυτές τις τρεις μεθόδους συμφώνησαν σχεδόν απόλυτα και εμπνέουν την πεποίθηση ότι οι ηλικίες σ’ αυτές τις περιπτώσεις είναι, κατά πάσα πιθανότητα, ακριβείς. Θα πρέπει όμως να τονιστεί ότι τέτοιες περιπτώσεις δείχνουν το είδος της συμφωνίας που είναι δυνατό—αλλά μόνο κάτω από ιδεώδεις συνθήκες. Και οι συνθήκες δεν είναι συνήθως ιδεώδεις. Θα μπορούσαν να δοθούν πολύ μακρύτεροι κατάλογοι συγκρίσεων που αντιφάσκουν μεταξύ τους.

Οι Παλαιοντολόγοι Προσπαθούν να Χρονολογήσουν τα Απολιθώματα

Οι παλαιοντολόγοι έχουν προσπαθήσει να αντιγράψουν την επιτυχία που είχαν οι γεωλόγοι στη χρονολόγηση πετρωμάτων ηλικίας λίγων εκατομμυρίων ετών μόνο. Μερικά από τα απολιθώματα που έχουν, πιστεύουν ότι μπορεί να χρονολογούνται από την ίδια εποχή. Αλίμονο όμως, το ρολόι καλίου-αργού δεν δουλεύει τόσο καλά γι’ αυτούς! Φυσικά, τα απολιθώματα δεν βρίσκονται σε πυριγενή πετρώματα, αλλά μόνο σε ιζηματογενή και γι’ αυτά τα πετρώματα οι ραδιομετρήσεις δεν είναι συνήθως αξιόπιστες.

Παράδειγμα αυτού του γεγονότος είναι η ταφή απολιθωμάτων κάτω από ένα παχύ στρώμα ηφαιστιακής στάχτης που στερεοποιήθηκε αργότερα και έχει σχηματίσει τόφφο. Αυτό είναι, στην πραγματικότητα, ένα ιζηματογενές στρώμα, αλλά έχει γίνει από πυριγενή ύλη που στερεοποιήθηκε όταν ήρθε σε επαφή με τον αέρα. Αν γίνεται να χρονολογηθεί, θα αποκαλύψει την ηλικία του απολιθώματος που εγκλωβίστηκε σ’ αυτό.

Μια τέτοια περίπτωση βρέθηκε στο Ολντουβάι Γκοργκ της Τανζανίας, όπου απολιθώματα πιθηκοειδών ζώων τράβηξαν ιδιαίτερα την προσοχή, επειδή εκείνοι που τα βρήκαν ισχυρίστηκαν ότι αυτά ανήκαν στην ανθρώπινη οικογένεια. Οι πρώτες μετρήσεις του αργού του ηφαιστειογενούς τόφφου στον οποίο βρέθηκαν τα απολιθώματα κατέδειξαν ηλικία 1,75 εκατομμύρια χρόνια. Αλλά οι μετρήσεις που έγιναν αργότερα σε άλλο επιστημονικό εργαστήριο απέδωσαν αποτελέσματα που έδειχναν ηλικία νεώτερη κατά μισό εκατομμύριο χρόνια. Το πιο απογοητευτικό για τους υποστηρικτές της θεωρίας της εξέλιξης ήταν η ανακάλυψη ότι οι ηλικίες άλλων στρωμάτων τόφφου που ήταν από πάνω και από κάτω δεν ήταν ομοιόμορφες. Μερικές φορές το πάνω στρώμα είχε περισσότερο αργόν από το κάτω. Αλλά αυτό είναι τελείως ανάποδο, γεωλογικά μιλώντας—το πάνω στρώμα πρέπει να έχει καθήσει μετά από το κάτω και θα πρέπει να έχει λιγότερο αργόν.

Το συμπέρασμα ήταν ότι οι ποσότητες «κληρονομημένου αργού» χαλούσαν τις μετρήσεις. Δεν είχε απελευθερωθεί από το λιωμένο πέτρωμα όλο το αργόν που είχε σχηματιστεί πιο πριν. Το ρολόι δεν είχε μηδενιστεί στην αρχή. Αν και μόνο το ένα δέκατο του 1 τοις εκατό του αργού που είχε παραχθεί προηγουμένως από το κάλιο είχε παραμείνει στο πέτρωμα όταν αυτό έλιωσε στο ηφαίστειο, το ρολόι θα ξεκινούσε τοποθετημένο μπροστά κατά ένα εκατομμύριο χρόνια περίπου. Όπως είπε ένας εμπειρογνώμονας «μερικές από τις χρονολογήσεις πρέπει να είναι λάθος, και αν μερικές είναι λάθος, ίσως τότε όλες είναι λάθος».

Παρ’ όλες τις γνώμες των ειδικών, ότι δηλαδή οι χρονολογήσεις αυτές μπορεί να μη σημαίνουν τίποτα, η αρχική χρονολόγηση των 1,75 εκατομμυρίων ετών για τα απολιθώματα του Ολντουβάι, συνεχίζει να παρατίθεται σε δημοφιλή περιοδικά που υποστηρίζουν τη θεωρία της εξέλιξης. Δεν δίνουν καμιά προειδοποίηση στον αμύητο αναγνώστη ότι αυτές οι ηλικίες δεν είναι στην πραγματικότητα τίποτε άλλο παρά εικασίες.

Το Ρολόι του Ραδιοάνθρακα

Χρονολογεί τα Υπολείμματα των Άλλοτε Ζωντανών Οργανισμών. Ναι;

ΟΛΑ τα ρολόγια που αναφέρθηκαν προηγουμένως, κινούνται τόσο αργά που είναι σχεδόν, ή και τελείως άχρηστα για τη μελέτη αρχαιολογικών προβλημάτων. Υπάρχει ανάγκη για κάτι πολύ ταχύτερο που να μπορέσει να ταιριάξει με το χρονοδιάγραμμα της ανθρώπινης ιστορίας. Αυτή την ανάγκη την αντιμετωπίζει το ρολόι του ραδιοάνθρακα.

Ο άνθρακας-14, ένα ραδιενεργό ισότοπο του συνηθισμένου άνθρακα-12, βρέθηκε για πρώτη φορά στα πειράματα βομβαρδισμού ατόμων που γίνονταν μέσα σε ένα κυκλοτρόνιο. Κατόπιν βρέθηκε στην ατμόσφαιρα της γης. Εκπέμπει ασθενείς ακτίνες βήτα που μπορούν να μετρηθούν με μια κατάλληλη συσκευή. Ο άνθρακας-14 έχει ημιζωή 5.700 χρόνια μόνο, πράγμα που τον κάνει κατάλληλο για τη χρονολόγηση πραγμάτων που συνδέονται με την αρχαία ιστορία του ανθρώπου.

Τα άλλα ραδιενεργά στοιχεία που συζητήσαμε ήδη, έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής αν αυτή συγκριθεί με την ηλικία της γης, και έτσι υπήρχαν στη δημιουργία της γης και υπάρχουν μέχρι σήμερα. Αλλά ο ραδιοάνθρακας έχει τόσο μικρή διάρκεια ζωής σε σύγκριση με την ηλικία της γης, που θα μπορούσε να εξακολουθεί να υπάρχει μόνο αν παραγόταν συνεχώς με κάποιο τρόπο. Ο τρόπος αυτός είναι ο βομβαρδισμός της ατμόσφαιρας με κοσμικές ακτίνες, οι οποίες μετατρέπουν τα άτομα του αζώτου σε ραδιενεργό άνθρακα.

Αυτός ο άνθρακας, με τη μορφή του διοξειδίου του άνθρακα, χρησιμοποιείται από τα φυτά στη διαδικασία της φωτοσύνθεσης και μετατρέπεται από τα ζωντανά κύτταρα σε όλα τα είδη των οργανικών ενώσεων. Τα ζώα και οι άνθρωποι τρώνε τα φυτά, και έτσι όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί καταλήγουν να περιέχουν ραδιοάνθρακα στην ίδια αναλογία που βρίσκεται και στον αέρα. Για όσο διάστημα ένας οργανισμός είναι ζωντανός, ο ραδιοάνθρακας που βρίσκεται μέσα του, και ο οποίος διασπάται, εξακολουθεί να αναπληρώνεται με τη συνεχή λήψη τροφής. Αλλά όταν ένα δέντρο ή ένα ζώο πεθαίνει, η παροχή νέου ραδιοάνθρακα διακόπτεται, και η στάθμη του ραδιοάνθρακα αρχίζει να κατεβαίνει. Αν ένα κομμάτι κάρβουνο, που προέρχεται από ξύλο, ή ένα κόκαλο ζώου διατηρηθεί για 5.700 χρόνια, θα περιέχει μόνο τον μισό από τον ραδιοάνθρακα που περιείχε όταν αυτό ήταν ζωντανό. Έτσι, θεωρητικά, αν μετρήσουμε την αναλογία του άνθρακα-14 που απόμεινε σε κάτι που ήταν άλλοτε ζωντανό, θα μπορέσουμε να πούμε πόσος χρόνος πέρασε από το θάνατό του.

Η μέθοδος του ραδιοάνθρακα μπορεί να εφαρμοστεί σε μεγάλη ποικιλία πραγμάτων οργανικής προέλευσης. Πολλές χιλιάδες δείγματα έχουν χρονολογηθεί μέσω αυτής. Η ενδιαφέρουσα ποικιλία τους φαίνεται από τα ακόλουθα λίγα παραδείγματα:

Ξύλο από το νεκρικό πλοιάριο που βρέθηκε στον τάφο του Φαραώ Σεσώστριος ΙΙΙ τοποθετήθηκε στη χρονολογία 1670 π.Χ.

Ψίχα από γιγάντια σεκόγια της Καλιφόρνιας που είχε 2.905 ετήσιους δακτύλιους όταν κόπηκε το 1874, χρονολογήθηκε ότι ήταν του 760 π.Χ.

Μετρήθηκε η περιεκτικότητα σε ραδιοάνθρακα του υφάσματος από το περιτύλιγμα των ρόλων της Νεκράς Θάλασσας, που χρονολογούνται από τον πρώτο ή τον δεύτερο αιώνα π.Χ. σύμφωνα με το γραφικό χαρακτήρα, και βρέθηκε ότι είναι 1.900 χρονών.

Κομμάτι ξύλου που βρέθηκε στο όρος Αραράτ και το οποίο θεωρείται από μερικούς ότι προέρχεται από την κιβωτό του Νώε, αποδείχτηκε ότι χρονολογείται από το 700 μ.Χ. μόνο—παλιό ξύλο, βέβαια, αλλά ούτε κατά προσέγγιση τόσο παλιό ώστε χρονολογικώς να προηγείται του Κατακλυσμού.

Πλεχτά σανδάλια που ξεθάφτηκαν από ηφαιστειακή ελαφρόπετρα, σε μια σπηλιά του Όρεγκον, έδειξαν ότι ήταν ηλικίας 9.000 ετών.

Σάρκα ενός μικρού μαμμούθ που ανακαλύφθηκε στη Σιβηρία παγωμένο για χιλιάδες χρόνια, βρέθηκε ότι ήταν ηλικίας 40.000 ετών.

Πόσο αξιόπιστες είναι οι χρονολογήσεις αυτές;

Ελαττώματα του Ρολογιού του Ραδιοάνθρακα

Το ρολόι του ραδιοάνθρακα φαινόταν πολύ απλό όταν πρωτοπαρουσιάστηκε, αλλά τώρα είναι γνωστό ότι μπορεί να κάνει πολλά λάθη. Μετά από 20 χρόνια χρήσης της μεθόδου αυτής, έγινε μια σύσκεψη για τις χρονολογίες του ραδιοάνθρακα καθώς και άλλων σχετικών μεθόδων χρονολόγησης, στην Ουψάλα της Σουηδίας το 1969. Οι συζητήσεις εκεί μεταξύ των χημικών που εφαρμόζουν τη μέθοδο και των αρχαιολόγων και γεωλόγων που χρησιμοποιούν τα πορίσματα, έφεραν στο φως καμιά δωδεκαριά ελαττώματα που ίσως ακυρώσουν τις χρονολογήσεις. Στα 17 χρόνια που πέρασαν από τότε, δεν επιτεύχθηκε σχεδόν τίποτε που να διορθώνει τα ελαττώματα αυτά.

Ένα ενοχλητικό πρόβλημα που υπήρχε πάντοτε ήταν το πώς να γίνει βέβαιο ότι το δείγμα που θα υποβαλόταν σε δοκιμή δεν είχε μολυνθεί ούτε από πρόσφατο (ζωντανό) άνθρακα, ούτε από παλιό (νεκρό) άνθρακα. Για παράδειγμα, ένα κομμάτι ξύλου από την ψίχα ενός παλιού δέντρου θα μπορούσε να περιέχει ζωντανό χυμό. Ή αν αυτό έχει εξαχθεί με τη χρήση ενός οργανικού διαλύματος (κατασκευασμένο από νεκρό πετρέλαιο), θα μπορούσε να είχε μείνει κάποιο ίχνος του διαλύματος στο υπό ανάλυση τμήμα. Σε κάρβουνο που θάφτηκε πριν από πολύ καιρό θα μπορούσαν να εισχωρήσουν ρίζες από ζωντανά φυτά. Ή, θα μπορούσε να μολυνθεί από μεγαλύτερης ηλικίας πίσσα που είναι δύσκολο να καθαρισθεί. Ζωντανά οστρακόδερμα βρέθηκαν να περιέχουν ανθρακικό άλας από ορυκτά που είχαν θαφτεί πριν από πολύ καιρό, ή από θαλασσινό νερό που ανέβαινε από τα βάθη του ωκεανού, όπου είχε μείνει για χιλιάδες χρόνια. Τέτοια πράγματα μπορούν να κάνουν το δείγμα να φαίνεται πιο παλιό ή πιο πρόσφατο από ό,τι είναι στην πραγματικότητα.

Το πιο σοβαρό σφάλμα στη θεωρία της χρονολόγησης με ραδιοάνθρακα είναι η υπόθεση ότι η περιεκτικότητα της ατμόσφαιρας σε άνθρακα-14 ήταν πάντοτε αυτή που είναι σήμερα. Όμως αυτό εξαρτάται πρωταρχικά από το ρυθμό με τον οποίο τον παράγουν οι κοσμικές ακτίνες. Αυτές παρουσιάζουν κατά καιρούς μεγάλες αυξομειώσεις σε ένταση, επηρεαζόμενες σε μεγάλο βαθμό από τις αλλαγές του μαγνητικού πεδίου της γης. Μερικές φορές οι μαγνητικές καταιγίδες στον ήλιο αυξάνουν τις κοσμικές ακτίνες κατά χίλιες φορές για μερικές ώρες. Στις περασμένες χιλιετηρίδες το μαγνητικό πεδίο της γης υπήρξε άλλοτε ισχυρό και άλλοτε ασθενές. Και από τότε που άρχισαν οι εκρήξεις των πυρηνικών βομβών, η παγκόσμια στάθμη του άνθρακα-14 έχει αυξηθεί σημαντικά.

Από την άλλη πλευρά, η αναλογία επηρεάζεται από την ποσότητα του σταθερού άνθρακα που περιέχει ο αέρας. Οι μεγάλες ηφαιστειακές εκρήξεις προσθέτουν αισθητά κι άλλο διοξείδιο του άνθρακα στα ήδη υπάρχοντα αποθέματα, αραιώνοντας έτσι το ραδιοάνθρακα. Εδώ και έναν αιώνα, η σε πρωτοφανή ρυθμό καύση απολιθωμένων καυσίμων από τον άνθρωπο, και ιδιαίτερα του κάρβουνου και του πετρελαίου, έχει αυξήσει μόνιμα την ποσότητα του ατμοσφαιρικού διοξειδίου του άνθρακα. (Περισσότερες λεπτομέρειες σ’ αυτές καθώς και σε άλλες αστάθειες δόθηκαν στο τεύχος του Ξύπνα! 8 Σεπτεμβρίου 1972.)

Δεντροχρονολόγηση—Χρονολόγηση Μέσω των Δακτυλίων του Κορμού των Δέντρων

Εξαιτίας όλων αυτών των βασικών αδυναμιών, εκείνοι που ασχολούνται με το ραδιοάνθρακα έχουν στραφεί στη σταθεροποίηση των χρονολογιών τους με τη βοήθεια δειγμάτων από δέντρα που έχουν χρονολογηθεί μέσω καταμέτρησης των εγκαρσίων δακτυλίων, και ιδιαίτερα των δακτυλίων ενός είδους πεύκου (πεύκη η αλεπόουρος) που ζει εκατοντάδες ή και χιλιάδες χρόνια ακόμη, στη νοτιοδυτική περιοχή στων Ηνωμένων Πολιτειών. Αυτός ο τομέας μελετών ονομάζεται δεντροχρονολόγηση.

Έτσι το ρολόι του ραδιοάνθρακα δεν θεωρείται πια σαν ικανό να δώσει τις απόλυτες χρονολογίες, αλλά σαν ένα μέσο που μετράει μόνο σχετικές χρονολογίες. Για να λαμβάνονται οι πραγματικές χρονολογίες, η χρονολόγηση με ραδιοάνθρακα πρέπει να διορθώνεται από τη μέθοδο χρονολόγησης με τους δακτυλίους του δέντρου. Γι’ αυτό, το πόρισμα μιας μέτρησης με ραδιοάνθρακα αναφέρεται με τον όρο «χρονολόγηση με ραδιοάνθρακα». Ανατρέχοντας τώρα σε μια βαθμολογημένη κλίμακα που βασίζεται στους δακτυλίους των δέντρων, γίνεται η εξαγωγή της απόλυτης χρονολογίας.

Αυτό φαίνεται σωστό μέχρι του σημείου στο οποίο η μέτρηση των δακτυλίων του πεύκου είναι αξιόπιστη. Δημιουργείται τώρα το πρόβλημα ότι το πιο παλιό ζωντανό δέντρο, του οποίου η ηλικία είναι γνωστή, έχει την αρχή του στα 800 μ.Χ. Για να επεκτείνουν την κλίμακα οι επιστήμονες προσπαθούν να ταιριάξουν τα συνεχόμενα κομμάτια νεκρών κορμών που ανακαλύπτονται το ένα κοντά στο άλλο, συγκρίνοντας τα σχέδια των λεπτών και παχέων δακτυλίων τους. Έχοντας συνδυάσει 17 κομμάτια ξύλου από πεσμένα δέντρα, ισχυρίζονται τώρα ότι μπορούν να ανατρέξουν στο παρελθόν μέχρι και 7.000 χρόνια.

Αλλά ούτε και ο κανόνας των δακτυλίων των δέντρων στέκεται από μόνος του. Μερικές φορές δεν είναι βέβαιοι πού πρέπει να τοποθετηθεί ένα από τα νεκρά κομμάτια. Τι κάνουν λοιπόν; Ζητούν να γίνει σ’ αυτό μέτρηση με ραδιοάνθρακα και έχοντάς την για οδηγό κάνουν το συνδυασμό. Αυτό σου θυμίζει τους δυο ανάπηρους που μοιράζονται μια πατερίτσα την οποία χρησιμοποιούν εναλλάξ στηριζόμενοι ο καθένας με τη σειρά του στο σύντροφό του.

Θαυμάζει κανείς το θαυματουργικό τρόπο με τον οποίο διατηρήθηκαν τα σκόρπια ξύλα που βρίσκονταν εκτεθειμένα τόσο καιρό στην επιφάνεια του εδάφους. Θα ανέμενε κανείς να τα είχαν παρασύρει δυνατές βροχές ή να τα είχαν μαζέψει οι περαστικοί για καυσόξυλα ή για κάποια άλλη χρήση. Τι τα εμπόδισε να σαπίσουν ή να υποστούν επίθεση από έντομα; Γίνεται πιστευτό το ότι ένα ζωντανό δέντρο θα μπορούσε να αντέξει στη φθορά από το χρόνο και τις καιρικές συνθήκες, και πραγματικά μερικά επιζούν χίλια ή και περισσότερα χρόνια. Αλλά το νεκρό ξύλο; Να αντέξει για 6.000 χρόνια; Αυτό δύσκολα το πιστεύει κανείς. Ωστόσο, πάνω σ’ αυτό βασίζονται οι πιο παλιές από τις χρονολογήσεις με ραδιοάνθρακα.

Παρ’ όλα αυτά, οι ειδικοί στο ραδιοάνθρακα και οι ειδικοί στη δεντροχρονολόγηση έχουν καταφέρει να παραμερίσουν τις αμφιβολίες του είδους αυτού και να συγκαλύψουν τα κενά και τις αντιφάσεις, και να αισθάνονται και οι δυο ομάδες ικανοποιημένες με το συμβιβασμό τους. Αλλά τι λένε οι πελάτες τους, οι αρχαιολόγοι; Δεν είναι πάντοτε ευχαριστημένοι με τις χρονολογήσεις που παίρνουν πίσω για τα δείγματα που δίνουν μέσα για ανάλυση. Ένας απ’ αυτούς εκφράστηκε με τον εξής τρόπο στη σύσκεψη της Ουψάλας:

«Αν μια χρονολόγηση με άνθρακα-14 υποστηρίζει τις θεωρίες μας, την τοποθετούμε στο κείμενο. Αν δεν αντιφάσκει τελείως μ’ αυτές, τη βάζουμε στην υποσημείωση. Και αν είναι τελείως ‘ασυγχρόνιστη’, απλώς την αγνοούμε».

Μερικοί εξακολουθούν να αισθάνονται και σήμερα με τον ίδιο τρόπο. Κάποιος έγραψε πρόσφατα για μια χρονολόγηση με ραδιοάνθρακα που υποτίθεται ότι σημείωνε την πιο παλιά περίπτωση εξημέρωσης ζώων τα οποία έγιναν μετά κατοικίδια:

«Οι αρχαιολόγοι [έφθασαν να] έχουν αμφιβολίες για την άμεση χρησιμότητα των χρονολογήσεων με ραδιοάνθρακα, επειδή ακριβώς βγαίνουν από ‘επιστημονικά’ εργαστήρια. Όσο περισσότερο αυξάνει η σύγχυση γύρω από το ποια μέθοδο, ποιο εργαστήριο, ποια τιμή ημιζωής και ποια βαθμολογημένη κλίμακα είναι τα πιο αξιόπιστα, τόσο λιγότερο αισθανόμαστε, εμείς οι αρχαιολόγοι, υποχρεωμένοι να δεχτούμε χωρίς ερωτήσεις όποια ‘χρονολόγηση’ μας δίνουν».

Ο ραδιοχημικός που είχε δώσει τη χρονολόγηση απάντησε: «Προτιμάμε να ασχολούμαστε με γεγονότα που βασίζονται σε σωστές μετρήσεις—όχι με αρχαιολογία της μόδας, αλλά ούτε και με τη γεμάτη συναισθηματικές εξάρσεις αρχαιολογία».

Αν επιστήμονες διαφωνούν τόσο ριζικά για το κύρος των χρονολογήσεων αυτών, οι οποίες ανατρέχουν στα βάθη της ανθρώπινης ιστορίας, δεν είναι δικαιολογημένοι οι αμύητοι στο θέμα αυτό να είναι δύσπιστοι σχετικά με ειδήσεις που βασίζονται στην επιστημονική «αυθεντία», όπως αυτές που αναφέρονται στην αρχή της σειράς των άρθρων αυτών;

Άμεση Καταμέτρηση του Άνθρακα-14

Μια πρόσφατη εξέλιξη γύρω από τη χρονολόγηση με ραδιοάνθρακα είναι μια μέθοδος για την καταμέτρηση όχι μόνο των ακτίνων βήτα που εκπέμπουν τα άτομα που διασπώνται, αλλά και όλων των ατόμων του άνθρακα-14 που βρίσκονται σε ένα μικρό δείγμα. Αυτή η μέθοδος είναι ιδιαίτερα χρήσιμη για τη χρονολόγηση πολύ παλιών δειγμάτων στα οποία έχει απομείνει μόνο ένα πολύ μικρό κλάσμα από άνθρακα-14. Στο ένα εκατομμύριο άτομα του άνθρακα-14 μόνο ένα, κατά μέσο όρο, διασπάται κάθε τρεις μέρες. Όταν γίνεται ανάλυση παλιών δειγμάτων, αυτή η αργή διάσπαση κάνει πολύ επίπονο το να γίνει η καταμέτρηση σε βαθμό που να ξεχωρίζει η ραδιενέργεια από τις κοσμικές ακτίνες του περιβάλλοντος.

Αλλά αν μπορούμε να μετρήσουμε όλα τα άτομα του άνθρακα-14 τώρα, χωρίς να τα περιμέναμε να διασπαστούν, τότε θα επιτύχουμε ένα εκατομμύριο φορές μεγαλύτερη ευαισθησία. Αυτό γίνεται με το να επιτευχθεί η απόκλιση μιας ακτίνας θετικά φορτισμένων ατόμων του άνθρακα μέσα σε ένα μαγνητικό πεδίο για να διαχωριστεί ο άνθρακας-14 από τον άνθρακα-12. Ο ελαφρύτερος άνθρακας-12 αναγκάζεται να διαγράψει μια πιο κλειστή τροχιά ενώ ο βαρύτερος άνθρακας-14 εξέρχεται από μια σχισμή και περνάει από έναν αριθμητή.

Αυτή η μέθοδος αν και είναι πιο πολύπλοκη και πιο δαπανηρή από τη μέθοδο καταμέτρησης των ακτίνων βήτα, έχει το πλεονέκτημα ότι η ποσότητα της ύλης που χρειάζεται για την ανάλυση είναι χίλιες φορές μικρότερη. Παρέχει τη δυνατότητα χρονολόγησης σπανίων αρχαίων χειρογράφων και άλλων χειροποίητων αντικειμένων από τα οποία ήταν αδύνατο να ληφθούν δείγματα πολλών γραμμαρίων που θα καταστρέφονταν στη διάρκεια της ανάλυσης. Τώρα, τέτοια αντικείμενα μπορούν να χρονολογηθούν λαβαίνοντας μόνο λίγα χιλιοστά του γραμμαρίου για δείγμα.

Μια προτεινόμενη εφαρμογή της θα ήταν να χρονολογηθεί το Σάβανο του Τουρίνου, που μερικοί πιστεύουν ότι ήταν αυτό στο οποίο τυλίχθηκε το σώμα του Ιησού για τον ενταφιασμό. Αν η χρονολόγηση με ραδιοάνθρακα αποδείκνυε ότι το ύφασμα δεν είναι τόσο παλιό, αυτό θα επιβεβαίωνε τις υποψίες εκείνων που αμφιβάλλουν, ότι δηλαδή το σάβανο είναι απάτη. Μέχρι σήμερα ο αρχιεπίσκοπος του Τουρίνου έχει αρνηθεί να παραχωρήσει ένα δείγμα για χρονολόγηση επειδή θα χρειαζόταν να είναι πολύ μεγάλο. Αλλά με τη νέα μέθοδο, θα αρκούσε ένα τετραγωνικό εκατοστό για να καθοριστεί εάν το ύφασμα χρονολογείται από την εποχή του Χριστού ή μόνο από τον Μεσαίωνα.

Ό,τι και να γίνεται όμως, ενόσω τα μεγαλύτερα προβλήματα παραμένουν άλυτα, οι προσπάθειες να μεγαλώσει το μήκος του χρόνου στο οποίο εφαρμόζεται η μέθοδος, δεν έχουν και μεγάλη αξία. Όσο πιο παλιό είναι το δείγμα, τόσο πιο δύσκολο είναι να υπάρξει απόλυτη βεβαίωση τελείας απαλλαγής του από νεώτερο άνθρακα. Και όσο περισσότερο προσπαθούμε να επεκταθούμε πέρα από τις λίγες χιλιάδες χρόνια για τα οποία έχουμε μια αξιόπιστη βαθμολόγηση, τόσο λιγότερα γνωρίζουμε για την περιεκτικότητα της ατμόσφαιρας στην αρχαία εκείνη εποχή σε άνθρακα-14.

Έχουν γίνει μελέτες για αρκετές μεθόδους χρονολόγησης γεγονότων του παρελθόντος. Μερικές απ’ αυτές σχετίζονται έμμεσα με τη ραδιενέργεια, όπως είναι η μέτρηση ιχνών που προέρχονται από σχάση πυρήνων και η μέτρηση των ραδιενεργών φωτοστέφανων. Μερικές μέθοδοι περιλαμβάνουν άλλες διαδικασίες, όπως είναι η εναπόθεση στρωμάτων από ίζημα μέσω ρυακιών που σχηματίζονται από παγετώνα και η ενυδάτωση οψιδιανών αντικειμένων.

Ρακεμοποίηση Αμινοξέων

Η ρακεμοποίηση των αμινοξέων είναι άλλη μια μέθοδος χρονολόγησης που χρησιμοποιείται. Αλλά τι σημαίνει «ρακεμοποίηση»;

Τα αμινοξέα ανήκουν στην ομάδα των ενώσεων του άνθρακα που έχουν τέσσερις διαφορετικούς ομίλους ατόμων συνδεδεμένων με ένα κεντρικό άτομο άνθρακα. Η τετράεδρη διάταξη των ομίλων κάνει το μόριο να έχει ασύμμετρο σχήμα. Αυτά τα μόρια υπάρχουν σε δυο μορφές. Αν και χημικά είναι όμοια, από φυσική όμως άποψη εμφανίζουν κατοπτρική συμμετρία. Ένα απλό παράδειγμα τούτου είναι ένα ζευγάρι γάντια. Έχουν το ίδιο μέγεθος και σχήμα, αλλά το ένα ταιριάζει μόνο στο δεξί σας χέρι και το άλλο μόνο στο αριστερό.

Ένα διάλυμα της μιας μορφής μιας τέτοιας χημικής ένωσης αποκλίνει την ακτίνα πολωμένου φωτός προς τα αριστερά· της άλλης μορφής την αποκλίνει προς τα δεξιά. Όταν ο χημικός συνθέτει ένα αμινοξύ από απλούστερες ενώσεις, λαβαίνει ίσες ποσότητες και των δυο μορφών. Η καθεμιά εξουδετερώνει την επίδραση της άλλης στο πολωμένο φως. Αυτό ονομάζεται ρακεμικό μίγμα, όταν δηλαδή, και τα αριστερόστροφα και τα δεξιόστροφα αμινοξέα είναι παρόντα στο μίγμα σε ίσες ποσότητες.

Όταν σχηματίζονται ενώσεις αμινοξέων στα ζωντανά φυτά ή στα ζώα, αυτές παρουσιάζονται στη μια μορφή μόνο, συνήθως την αριστερή ή με L (από το levo-) μορφή. Αν μια τέτοια ένωση θερμανθεί, η θερμική διατάραξη των μορίων προξενεί τη μετάπτωση μερικών από αριστερόστροφα σε δεξιόστροφα (μορφή dextro). Αυτή η αλλαγή καλείται ρακεμοποίηση. Αν συνεχιστεί για αρκετό χρόνο, παράγει ίσες ποσότητες μορφών L και D. Και είναι ιδιαίτερου ενδιαφέροντος επειδή σχετίζεται με τους ζωντανούς οργανισμούς όπως σχετίζεται και η χρονολόγηση με ραδιοάνθρακα.

Σε χαμηλότερες θερμοκρασίες, η ρακεμοποίηση προχωράει με βραδύτερο ρυθμό. Το πόσο βραδύς θα είναι αυτός ο ρυθμός εξαρτάται από την ενέργεια που χρειάζεται για την μετάπτωση ενός μορίου. Σ’ αυτό ακολουθεί έναν πολύ γνωστό χημικό νόμο που ονομάζεται η εξίσωση του Αρρένιου. Αν το αμινοξύ ψύχεται όλο και περισσότερο η αντίδραση προχωράει όλο και με πιο βραδύ ρυθμό μέχρι που, στη συνηθισμένη θερμοκρασία, δεν μπορούμε να το δούμε να μεταβάλλεται καθόλου. Αλλά μπορούμε ακόμα να χρησιμοποιήσουμε την εξίσωση για να υπολογίσουμε την ταχύτητα της μεταβολής. Αποδεικνύεται τελικά ότι θα χρειαστούν δεκάδες χιλιάδες χρόνια για ένα συνηθισμένο αμινοξύ να φτάσει τη ρακεμοποιημένη κατάσταση, όπου και τα αριστερόστροφα και τα δεξιόστροφα αμινοξέα θα βρίσκονται σε ίσες ποσότητες.

Η ιδέα χρονολόγησης με αυτή τη μέθοδο είναι η εξής: Αν ένα κόκαλο, για παράδειγμα, έχει θαφτεί και αφεθεί ανενόχλητο, το ασπαρτικό οξύ (ένα κρυσταλλικό αμινοξύ) του κόκαλου σιγά-σιγά ρακεμοποιείται. Μετά από πολύ καιρό ξεθάβουμε το κόκαλο, του αφαιρούμε και καθαρίζουμε το ασπαρτικό οξύ από τις ξένες προσμείξεις, και συγκρίνουμε το βαθμό της πόλωσής του με το βαθμό πόλωσης καθαρού L-ασπαρτικού οξέος. Έτσι, μπορούμε να υπολογίσουμε το χρόνο που πέρασε από τότε που το κόκαλο ανήκε σε ζωντανό πλάσμα.

Η σχηματική καμπύλη μεταβολής είναι παρόμοια με εκείνη του ραδιενεργού στοιχείου. Το κάθε αμινοξύ έχει το δικό του χαρακτηριστικό ρυθμό μεταβολής, ακριβώς όπως το ουράνιο διασπάται με βραδύτερο ρυθμό από το κάλιο. Όμως προσέξτε αυτή τη σπουδαία διαφορά: Οι ταχύτητες των ραδιενεργών στοιχείων παραμένουν ανεπηρέαστες από τη θερμοκρασία, ενώ η ρακεμοποίηση, επειδή είναι χημική αντίδραση, εξαρτάται σε σημαντικό βαθμό από αυτήν.

Μερικές από τις πιο πολυδιαφημισμένες εφαρμογές της μεθόδου ρακεμοποίησης, υπήρξαν εκείνες που έγιναν σε υπολείμματα ανθρώπινων σκελετών που βρέθηκαν κατά μήκος της ακτής της Καλιφόρνιας. Ένα τέτοιο υπόλειμμα που ονομάστηκε ο άνθρωπος του Ντελ Μαρ, υπολογίστηκε με τη μέθοδο αυτή ότι ήταν ηλικίας 48.000 ετών. Ένα άλλο, ο σκελετός μιας γυναίκας, που βρέθηκε σε ανασκαφές κοντά στο Σανιβέιλ δείχνει να έχει πολύ μεγαλύτερη ηλικία, δηλαδή τον καταπληκτικό αριθμό των 70.000 ετών! Αυτές οι ηλικίες δημιούργησαν αρκετή αναστάτωση, όχι μόνο στα μέσα ενημέρωσης, αλλά ειδικά ανάμεσα σε παλαιοντολόγους, επειδή κανείς δεν πίστευε ότι υπήρχε ο άνθρωπος στη Βόρεια Αμερική πριν από τόσο καιρό. Δημιουργήθηκαν θεωρίες ότι ο άνθρωπος θα μπορούσε να είχε περάσει τυχαία από την Ασία μέσω του Βερίγκειου Πορθμού πριν από εκατό χιλιάδες χρόνια. Αλλά πόσο σίγουρες είναι οι ημερομηνίες που βγήκαν με αυτή τη νέα μέθοδο;

Για να απαντηθεί αυτό, έγιναν αναλύσεις μέσω μιας ραδιενεργούς μεθόδου που περιελάμβανε ενδιάμεσα προϊόντα διάσπασης μεταξύ του ουρανίου και του μολύβδου που έχουν ημιζωές κατάλληλες γι’ αυτή τη χρονική περίοδο. Απέδωσε ηλικίες 11.000 ετών για το σκελετό του Ντελ Μαρ και μόνο 8.000 ή 9.000 για το Σανιβέιλ. Κάτι δεν πήγαινε καλά.

Η μεγάλη αβεβαιότητα για τις χρονολογίες που δίνει η ρακεμοποίηση δημιουργείται από το άγνωστο θερμικό ιστορικό του δείγματος. Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, η ταχύτητα της ρακεμοποίησης είναι υπερβολικά ευαίσθητη στη θερμοκρασία. Αν η θερμοκρασία ανεβεί κατά 14 βαθμούς Κελσίου (25° F), η αντίδραση προχωράει δέκα φορές ταχύτερα. Πώς θα μπορούσε κάποιος να γνωρίζει σε τι θερμοκρασίες υποβλήθηκαν τα κόκαλα σε όλα αυτά τα χρόνια της ύπαρξής τους; Πόσα καλοκαίρια παρέμειναν άραγε εκτεθειμένα στην επιφάνεια του εδάφους κάτω από τον καυτό ήλιο της Καλιφόρνιας; Ή αν πέρασαν από φωτιές που άναψαν σε υπαίθριες κατασκηνώσεις ή από δασικές πυρκαγιές; Εκτός από τη θερμοκρασία, βρέθηκαν και άλλοι παράγοντες που επηρεάζουν πάρα πολύ την ταχύτητα μεταβολής, όπως για παράδειγμα το pH (βαθμός οξύτητας). Μια έκθεση λέει: «Τα αμινοξέα σε ιζήματα παρουσιάζουν έναν αρχικό ρυθμό ρακεμοποίησης που έχει μέγεθος μια βαθμίδα (δεκαπλάσια) ταχύτερη από το ρυθμό που παρατηρείται σε ελεύθερα αμινοξέα που βρίσκονται κάτω από ανάλογο pH και θερμοκρασία».

Αλλά και αυτό ακόμη δεν είναι το τέλος της ιστορίας. Ένα από τα κόκαλα του Σανιβέιλ αναλύθηκε με τη μέθοδο του ραδιοάνθρακα μετρώντας και τα σωματίδια βήτα από τα άτομα που μεταστοιχειώνονταν, καθώς και με τη νέα μέθοδο καταμέτρησης των ατόμων. Αυτές απέδωσαν περίπου όμοιες τιμές. Η μέση τιμή ήταν 4.400 χρόνια μόνο!

Τι να πιστέψουμε; Είναι φανερό ότι μερικές από τις απαντήσεις είναι πολύ εσφαλμένες. Μήπως θα πρέπει να δώσουμε την εμπιστοσύνη μας στη χρονολόγηση με ραδιοάνθρακα, αφού υπάρχει πιο πολύχρονη πείρα στη χρήση της; Αλλά ακόμα και με αυτή, διαφορετικά δείγματα από το ίδιο κόκαλο ποικίλλουν στη χρονολόγηση από 3.600 μέχρι 4.800 χρόνια. Ίσως θα έπρεπε να συμφωνήσουμε με τα λόγια του επιστήμονα που παρατέθηκαν νωρίτερα, «Ίσως όλες είναι λάθος».

[Πρόταση που τονίζεται στη σελίδα 23]

Το ρολόι του ραδιοάνθρακα είναι τώρα γνωστό ότι μπορεί να κάνει πολλά λάθη

[Πλαίσιο στη σελίδα 22]

Το Science News, στην Αγγλική (Επιστημονικά Νέα) ανέφερε φέτος κάτω από τον τίτλο «Νέες Χρονολογήσεις για ‘Πρωτόγονα’ Εργαλεία»:

«Τέσσερα κοκάλινα χειροποίητα αντικείμενα που θεωρήθηκαν σαν απόδειξη ανθρώπινης εγκατάστασης στη Βόρεια Αμερική πριν από 30.000 χρόνια, έχουν ηλικία όχι μεγαλύτερη από 3.000 περίπου χρόνια, αναφέρει ο αρχαιολόγος Ντ. Ερλ Νέλσον του Πανεπιστημίου Σάιμον Φρέιζερ της Βρετανικής Κολομβίας μαζί με τους συναδέλφους του, στο SCIENCE της 9ης Μαΐου . . .

»Η διαφορά στον υπολογισμό της ηλικίας μεταξύ των δυο ειδών δειγμάτων άνθρακα από το ίδιο κόκαλο είναι, για να το πούμε απλά, σημαντική. Για παράδειγμα, όταν ένα μαχαίρι που χρησιμοποιούσαν για το διαχωρισμό του δέρματος από τη σάρκα των ζώων, υποβλήθηκε για πρώτη φορά σε χρονολόγηση με ραδιοάνθρακα, υπολογίστηκε ότι ήταν 27.000 χρόνια παλιό. Η ηλικία του αυτή έχει τώρα αναθεωρηθεί σε 1.350 χρόνια περίπου».—10 Μαΐου 1986.

[Διάγραμμα στη σελίδα 24]

(Για το πλήρως μορφοποιημένο κείμενο, βλέπε έντυπο)

Η ποσότητα του άνθρακα-14 (ή του ρακεμοποιημένου ασπαρτικού οξέος) ποικίλλει ανάλογα με τις εξωτερικές συνθήκες

Μεταβολές στην Ένταση των Κοσμικών Ακτίνων

Άνθρακας-14

Αλλαγές Θερμοκρασίας

Ασπαρτικό οξύ

[Διάγραμμα στη σελίδα 26]

(Για το πλήρως μορφοποιημένο κείμενο, βλέπε έντυπο)

L-Ασπαρτικό Οξύ

COOH C NH₂ H CH₂COOH

D-Ασπαρτικό Οξύ

HOOC C H₂N H HOOCH₂C

Η Αξιοπιστία των Χρονολογιών της Αγίας Γραφής Παραμένει Απρόσβλητη

ΠΩΣ τα αποτελέσματα των επιστημονικών χρονολογήσεων επηρεάζουν την κατανόησή μας της Αγίας Γραφής; Αυτό εξαρτάται από τις απόψεις που διακρατούμε εμείς οι ίδιοι. Αν επιμένουμε στη θεμελιωτική άποψη, ότι δηλαδή η γη, ο ήλιος, η σελήνη και τα άστρα—όχι μόνο ο άνθρωπος—δημιουργήθηκαν όλα μέσα σε έξι 24ωρες μέρες, πρέπει να παραδεχτούμε ότι οι επιστημονικές ενδείξεις είναι ανησυχητικές.

Από την άλλη πλευρά, αν καταλαβαίνουμε ότι οι μέρες της Γένεσης ήταν μακρές περίοδοι χιλιάδων ετών, με δισεκατομμύρια χρόνια πριν απ’ αυτές στα οποία σχηματίστηκε η Γη, τότε δεν υπάρχει πρόβλημα.

Μια αντίθεση, όμως, εγείρεται, όταν μερικές χρονολογήσεις με ραδιοάνθρακα δείχνουν ότι υπήρχαν άνθρωποι που άναβαν φωτιές στην ύπαιθρο, κατασκεύαζαν εργαλεία και έκτιζαν σπίτια πριν από περισσότερα των έξι χιλιάδων ετών. Αυτές οι χρονολογήσεις αντιφάσκουν με το χρονολογικό πίνακα της Αγίας Γραφής. Ποια πλευρά πρέπει να πιστέψουμε;

Από τον καιρό που δημιουργήθηκε ο Αδάμ, η Αγία Γραφή δίνει μια χρονομέτρηση των αιώνων που καταλήγει να συνδεθεί με την αξιόπιστη ιστορία, περίπου 25 αιώνες πριν από τη δική μας εποχή. Τα χρόνια σημειώνονταν με την ετήσια κίνηση του ήλιου από την εαρινή ισημερία, στην φθινοπωρινή ισημερία και πάλι στην εαρινή, σημάδι που έβαλε ο Θεός στον ουρανό γι’ αυτό το σκοπό. Νοήμονες άνθρωποι παρατήρησαν και κράτησαν ημερολόγιο για τα διαδοχικά χρόνια που περνούσαν από το ένα γεγονός στο άλλο. Τα γραφόμενά τους ενσωματώθηκαν στα πρώτα βιβλία της Αγίας Γραφής και διατηρήθηκαν κατόπιν σαν μέρος του ιερού θησαυρού του Εβραϊκού λαού για όσο καιρό διαρκούσε η εθνική τους ύπαρξη. Αυτή η ιστορία απαράβλητης ακρίβειας και κύρους μάς λέει ότι ο άνθρωπος υπάρχει στη γη μόνο 6.000 χρόνια περίπου.

Σε αντίθεση με αυτή τη συγκεκριμένη και θετική αυθεντία, κοιτάξτε τη θεωρία του ραδιοάνθρακα. Βασίζεται σε υποθέσεις που έχουν όλες τους αμφισβητηθεί, αναθεωρηθεί και τροποποιηθεί, και πολλές απ’ αυτές εξακολουθούν να περιβάλλονται από σοβαρές αμφιβολίες. Πώς θα μπορούσε να αναμετρηθεί στα σοβαρά με την ιστορική χρονολόγηση της Αγίας Γραφής;

Τι θα πρέπει να συμπεράνουμε λοιπόν; Είδαμε ότι οι γεωλόγοι βρίσκουν γενικά καλή υποστήριξη από τη ραδιοχρονολόγηση για την ιστορία της γης, αν και οι περισσότερες μετρήσεις απέχουν πολύ από το να είναι επιβεβαιωμένες.

Οι παλαιοντολόγοι, οι περισσότεροι των οποίων είναι προκατειλημμένοι και από την εκπαίδευση που έχουν λάβει και από τους συναδέλφους τους ώστε να υποστηρίζουν τη θεωρία της εξέλιξης, εξακολουθούν να αναζητούν την υποστήριξη της ραδιοχρονολόγησης για τους ισχυρισμούς τους, ότι δηλαδή, απολιθώματα υποτιθέμενων πιθηκανθρώπων έχουν ηλικία εκατομμυρίων ετών. Αλλά η αναζήτησή τους αυτή είναι πολύ απογοητευτική.

Από τη μια πλευρά, τα γεωλογικά ρολόγια, ουράνιο και κάλιο, κινούνται τόσο αργά που γίνονται ακατάλληλα για την περίπτωση. Από την άλλη πλευρά, το ρολόι του ραδιοάνθρακα, που δουλεύει αρκετά καλά για λίγες μόνο χιλιάδες χρόνια του παρελθόντος, μπλέκεται άσχημα σε μεγάλες δυσκολίες αν ξεπεράσει αυτά τα χρονικά όρια. Αλλά, έστω κι έτσι, η συντριπτική πλειοψηφία των μετρήσεων με ραδιοάνθρακα πέφτει μέσα στα 6.000 χρόνια που θέτει η Αγία Γραφή σαν όριο. Οι λίγες, πέρα απ’ αυτό το όριο χρονολογήσεις, στις οποίες αγκιστρώνονται απεγνωσμένα οι οπαδοί της θεωρίας της εξέλιξης, είναι όλες ύποπτες.

Άλλες μέθοδοι επιστημονικής χρονολόγησης, από τις οποίες η ρακεμοποίηση των αμινοξέων ήταν στην εμπροσθοφυλακή της επίθεσης εναντίον της εξιστόρησης της Αγίας Γραφής σχετικά με τη δημιουργία του ανθρώπου, έχουν αποτύχει οικτρά να εκπληρώσουν τις προσδοκίες των οπαδών της εξέλιξης.

Μπορούμε, με εμπιστοσύνη, να μένουμε σταθεροί στο εξής γεγονός: Οι χρονολογίες της Αγίας Γραφής παραμένουν απρόσβλητες από όλες τις επιστημονικές χρονολογήσεις.