Миллиарды или тысячи?

2.1. Радиоактивный метод

Чтобы понять несостоятельность радиоактивного метода достоверно определить возраст Земли, кратко рассмотрим, в чем он состоит и как он работает.

Большинство химических элементов таблицы Менделеева стабильны и сохраняют свое состояние во времени. Но есть некоторые элементы, радиоактивные, которые самопроизвольно изменяются и превращаются в другие химические элементы (которые затем остаются постоянными). Этот процесс превращения одних химических элементов в другие называется процессом радиоактивного распада. Время, за которое распадается половина массы химического элемента, называется периодом полураспада. Установлено, что период полураспада постоянен во времени и практически не зависит от внешних воздействий (таких как изменение температуры окружающей среды, изменение атмосферного давления и т.д). Сегодня период полураспада известен для всех радиоактивных элементов таблицы Менделеева.

В таблице ниже приведена выборка периодов полураспада для некоторых радиоактивных элементов, а так же элементы, являющиеся продуктом полураспада.

Радиоактивный элемент еще так же называют родительским, а продукт распада – дочерним, или производным, элементом.

Химический элемент(родительский) Продукт распада(дочерний) Период полураспада(в годах)
Самарий-147 Неодим-143 106 миллиардов
Рубидий-87 Стронций-87 48.8 миллиардов
Рений-187 Осмий-187 42 миллиардов
Лютеций-176 Гафний-176 38 миллиардов
Торий-232 Свинец-208 14 миллиардов
Уран-238 Свинец -206 4.5 миллиардов
Калий-40 Аргон-40 1.26 миллиардов
Уран-235 Свинец-207 0.7 миллиардов
Бериллий-10 Бор-10 1.52 миллиардов
Хлор-36 Аргон-36 300,000
Углерод-14 Азот-14 5715
Уран-234 Торий-230 248,000
Торий-230 Радий-226 75,400

Радиоактивный метод определения возраста Земли строится на следующей идее. Если взять замкнутую систему, в которую помещен радиоактивный химический элемент, то, зная период полураспада для этого элемента и определив количество дочернего элемента (т.е. продукта радиоактивного распада) в системе, можно с большой точностью установить возраст всей системы.

Таким образом, радиоактивные элементы являются своего рода биологическими часами, способными с большой точностью определить временной промежуток в тысячи, десятки тысяч или даже миллионы и миллиарды лет.

В качестве такой замкнутой системы ученые используют горные породы, поскольку кристаллы камня остаются устойчивыми к внешним воздействиям в течение длительного времени. Также, многие горные породы содержат радиоактивные вещества с периодом полураспада в миллиарды лет (конечно, эти вещества содержатся в минимальных количествах).

А если известен возраст горной породы, следовательно, возраст Земли как минимум не меньше возраста горной породы.

Ученые различают порядка 30-ти различных типов радиоактивного метода, в зависимости от того, по какому химическому элементу производится расчет.

Примеры радиоактивных методов определения возраста горных пород:  Калий-Аргон, Аргон-Аргон, Рубидий-Стронций.

Например, в случае метода Калий-Аргон, известно, что радиоактивный калий (Калий-40) распадается на устойчивые Кальций-40 и Аргон-40. Причем, точно известны период полу-распада калия и соотношение дочерних элементов: кальция и аргона, оно равно 88.8% и 11.2% соответственно. Зная эти параметры, ученые вывели формулу определения возраста горной породы:

возраст = h х ln[1 + (Аргон-40)/(0.112 x (Калий-40))]/ln(2)

здесь

h – период полураспада  калия-40

ln  - натуральный логарифм

Аргон-40 и Калий-40 – количества этих элементов в опытной системе.

Теория ядерного метода определения возраста горных пород (а значит, и Земли) гениальна. Это действительно одно из удивительных достижений современной науки.

НО! Это всего лишь  теория, которая строится на многочисленных предположениях и допущениях о том, что происходило (якобы) миллиарды лет назад. И достоверность этих предположений невозможно никак установить. А для любой экспериментальной науки точное знание исходных данных и состояний является ключевым для получения точных результатов. Уже только по причине отсутствия экспериментально установленных исходных условий измерений (а так же не вызывающих сомнения доказательств существующим предположениям) этот метод никак нельзя назвать научно обоснованным.

После первой эйфории и восхищения, стали появляться голоса о ряде вопросов относительно самого метода и противоречий между полученными результатами.

Приведем некоторые, наиболее очевидные мифы, выдаваемые за «не вызывающие сомнений».