Hoe nauwkeurig is koolstofdatering?
Alles wat van het heidendom tot ons is gekomen, is in een dichte mist gehuld; het behoort tot een last die we niet kunnen meten. We weten dat het ouder is dan het christendom, maar twee jaar, tweehonderd jaar of een heel millennium - hier kunnen we alleen maar gissen. Rasmus Nierap, 1806.
Velen van ons zijn geïntimideerd door de wetenschap. Radiokoolstofdatering als een van de resultaten van de ontwikkeling van kernfysica is een voorbeeld van een dergelijk fenomeen. Deze methode is essentieel voor verschillende en onafhankelijke wetenschappelijke disciplines zoals hydrologie, geologie, atmosferische wetenschap en archeologie. We laten het begrip van de principes van koolstofdatering over aan wetenschappers en zijn het blindelings eens met hun conclusies uit respect voor de nauwkeurigheid van hun apparatuur en uit bewondering voor hun intelligentie.
In feite zijn de principes van radiokoolstofdatering opvallend eenvoudig en direct beschikbaar. Bovendien is het idee van radiokoolstofdatering als "een exacte wetenschap" een misvatting, en in werkelijkheid zijn er maar weinig wetenschappers die die mening hebben. Het probleem is dat veel disciplines die radiokoolstofdatering voor chronologische doeleinden gebruiken, de aard en het doel ervan niet begrijpen. Laten we hier eens naar kijken.
William Frank Libby en zijn team ontwikkelden de principes van radiokoolstofdatering in de jaren vijftig. In 1960 was hun werk voltooid en in december van dat jaar werd Libby genomineerd voor de Nobelprijs voor scheikunde. Een van de wetenschappers die aan de nominatie heeft deelgenomen, merkte op:
“Het is zelden voorgekomen dat één ontdekking in de scheikunde zo'n impact had op verschillende gebieden van menselijke kennis. Zeer zelden heeft een enkele ontdekking zoveel belangstelling gewekt."
Libby ontdekte dat de onstabiele radioactieve isotoop van koolstof (C14) met een voorspelbare snelheid vervalt tot stabiele isotopen van koolstof (C12 en C13). Alle drie isotopen komen van nature voor in de atmosfeer in de volgende verhoudingen; C12 - 98,89%, C13 - 1,11% en C14 - 0,00000000010%.
De stabiele isotopen van koolstof C12 en C13 werden gevormd samen met alle andere atomen waaruit onze planeet bestaat, dat wil zeggen heel, heel lang geleden. De C14-isotoop wordt in microscopisch kleine hoeveelheden gevormd als gevolg van het dagelijkse, dagelijkse bombardement van de zonne-atmosfeer door kosmische straling. Bij botsing met bepaalde atomen vernietigen kosmische straling ze, waardoor de neutronen van deze atomen in een vrije toestand in de aardatmosfeer terechtkomen.
Promotie video:
De C14-isotoop wordt gevormd wanneer een van deze vrije neutronen versmelt met de kern van een stikstofatoom. Radiokoolstof is dus een "Frankenstein-isotoop", een legering van verschillende chemische elementen. Vervolgens ondergaan de C14-atomen, die met een constante snelheid worden gevormd, oxidatie en dringen tijdens fotosynthese en de natuurlijke voedselketen de biosfeer binnen.
In de organismen van alle levende wezens is de verhouding van de isotopen C12 en C14 gelijk aan de atmosferische verhouding van deze isotopen in hun geografische regio en wordt gehandhaafd door hun metabolische snelheid. Na de dood houden organismen echter op koolstof te accumuleren en wordt het gedrag van de C14-isotoop vanaf dat moment interessant. Libby ontdekte dat C14 een halfwaardetijd heeft van 5568 jaar; na nog eens 5568 jaar vervalt de helft van de resterende atomen van de isotoop.
Aangezien de beginverhouding van C12- tot C14-isotopen een geologische constante is, kan de ouderdom van een monster worden bepaald door de hoeveelheid resterende C14-isotoop te meten. Als er bijvoorbeeld een initiële hoeveelheid C14 in het monster aanwezig is, wordt de sterfdatum van het organisme bepaald door twee halfwaardetijden (5568 + 5568), wat overeenkomt met de leeftijd van 10 146 jaar.
Dit is het basisprincipe van koolstofdatering als archeologisch instrument. Radiokoolstof wordt in de biosfeer opgenomen; het stopt met accumuleren met de dood van het organisme en valt uiteen in een bepaald tempo dat kan worden gemeten.
Met andere woorden, de C14 / C12-verhouding neemt geleidelijk af. Zo krijgen we een "klok" die begint te lopen vanaf het moment van de dood van een levend wezen. Het is duidelijk dat deze klok alleen werkt voor dode lichamen die ooit levende wezens waren. Ze kunnen bijvoorbeeld niet worden gebruikt om de ouderdom van vulkanisch gesteente te bepalen.
De vervalsnelheid van C14 is zodanig dat de helft van deze stof binnen 5730 ± 40 jaar weer wordt omgezet in N14. Dit is de zogenaamde "halfwaardetijd". Over twee halfwaardetijden, dat wil zeggen 11.460 jaar, blijft slechts een kwart van het oorspronkelijke bedrag over. Dus als de C14 / C12-verhouding in een monster een kwart is van de verhouding in moderne levende organismen, is dit monster theoretisch 11.460 jaar oud. Het is theoretisch onmogelijk om de ouderdom van objecten ouder dan 50.000 jaar te bepalen met behulp van de radiokoolstofmethode. Daarom kan radiokoolstofdatering geen miljoenen jaren oud zijn. Als het monster C14 bevat, geeft dit al aan dat het minder dan miljoenen jaren oud is.
De dingen zijn echter niet zo eenvoudig. Ten eerste nemen planten minder koolstofdioxide op dat C14 bevat. Bijgevolg stapelen ze zich minder op dan verwacht en lijken ze bij het testen ouder dan ze in werkelijkheid zijn. Bovendien metaboliseren verschillende planten C14 op een andere manier, en dit moet ook worden gecorrigeerd
Ten tweede was de C14 / C12-verhouding in de atmosfeer niet altijd constant - deze nam bijvoorbeeld af met het begin van het industriële tijdperk, toen een massa koolstofdioxide die in C14 was uitgeput, vrijkwam als gevolg van de verbranding van enorme hoeveelheden fossiele brandstof. Dienovereenkomstig lijken organismen die tijdens deze periode zijn gestorven, ouder in termen van radiokoolstofdatering. Toen was er een toename van C14O2 in verband met kernproeven op de grond in de jaren vijftig, 3 als gevolg waarvan de organismen die tijdens deze periode stierven, jonger begonnen te lijken dan ze in werkelijkheid waren.
Metingen van het C14-gehalte in objecten waarvan de ouderdom nauwkeurig is vastgesteld door historici (bijvoorbeeld graan in graven met de datum van begrafenis) maken het mogelijk om het niveau van C14 in de atmosfeer van die tijd te schatten en zo het verloop van de radiokoolstof "klok" gedeeltelijk te corrigeren. Daarom kan radiokoolstofdatering op basis van historische gegevens zeer vruchtbaar zijn. Maar zelfs in deze "historische setting" beschouwen archeologen radiokoolstofdatering niet als absoluut vanwege frequente anomalieën. Ze vertrouwen meer op dateringsmethoden die verband houden met historische gegevens.
Buiten de historische gegevens is het niet mogelijk om de “klok” van C14 te “zetten”.
Gezien al deze onweerlegbare feiten, is het buitengewoon vreemd om de volgende verklaring te zien in het tijdschrift Radiocarbon (waar de resultaten van radiokoolstofstudies over de hele wereld worden gepubliceerd):
“Zes gerenommeerde laboratoria hebben 18 leeftijdsanalyses uitgevoerd op hout uit Shelford, Cheshire. Schattingen lopen uiteen van 26.200 tot 60.000 jaar (tot op heden), de spreiding is 34.600 jaar.
Hier is nog een feit: hoewel de theorie van radiokoolstofdatering overtuigend klinkt, spelen menselijke factoren een rol wanneer de principes ervan worden toegepast op laboratoriummonsters. Dit leidt tot fouten, soms zeer significant. Daarnaast zijn laboratoriummonsters vervuild met achtergrondstraling, waardoor het gemeten C14-restniveau verandert.
Zoals opgemerkt door Renfrew in 1973 en Taylor in 1986, berust radiokoolstofdatering op een aantal ongefundeerde aannames die Libby heeft gemaakt tijdens de ontwikkeling van zijn theorie. Zo is er de afgelopen jaren veel discussie geweest over de halfwaardetijd van C14, zogenaamd 5568 jaar. De meeste wetenschappers zijn het er tegenwoordig over eens dat Libby ongelijk had en dat de halveringstijd van C14 eigenlijk ongeveer 5730 jaar is. De afwijking van 162 jaar krijgt veel betekenis bij het dateren van millennia-oude monsters.
Maar samen met de Nobelprijs voor scheikunde kreeg Libby volledig vertrouwen in zijn nieuwe systeem. De radiokoolstofdatering van archeologische exemplaren uit het oude Egypte is al gedateerd, aangezien de oude Egyptenaren hun chronologie zorgvuldig volgden. Helaas gaf radiokoolstofanalyse een te onderschatte leeftijd aan, in sommige gevallen 800 jaar minder dan volgens de historische gegevens. Maar Libby kwam tot een verrassende conclusie:
"De verspreiding van de gegevens laat zien dat oude Egyptische historische data vóór het begin van het tweede millennium v. Chr. Te hoog zijn en mogelijk 500 jaar hoger liggen dan de echte aan het begin van het derde millennium v. Chr."
Dit is een klassiek geval van wetenschappelijke verwaandheid en een blind, bijna religieus geloof in de superioriteit van wetenschappelijke methoden boven archeologische methoden. Libby had het mis; de radiokoolstofmethode faalde hem. Dit probleem is nu opgelost, maar de zelfbenoemde reputatie van de radiokoolstofdateringmethode overtreft nog steeds de betrouwbaarheid ervan.
Mijn onderzoek suggereert dat er twee grote problemen zijn met radiokoolstofdatering, die vandaag nog tot grote verwarring kunnen leiden. Dit zijn (1) verontreiniging van monsters en (2) veranderingen in het niveau van C14 in de atmosfeer tijdens geologische tijdperken.
Normen voor radiokoolstofdatering. De waarde van de standaard die wordt gebruikt bij het berekenen van de radiokoolstofleeftijd van het monster, heeft rechtstreeks invloed op de verkregen waarde. Op basis van de resultaten van een gedetailleerde analyse van de gepubliceerde literatuur is vastgesteld dat verschillende standaarden werden gebruikt voor radiokoolstofdatering. De bekendste zijn: Anderson-standaard (12,5 dpm / g), Libby-standaard (15,3 dpm / g) en moderne standaard (13,56 dpm / g).
Dateren van de boot van de farao. Het hout van de farao's boot Sesostris III werd gedateerd door middel van radiokoolstofdatering op basis van drie standaarden. Bij het dateren van hout in 1949 werd, op basis van de norm (12,5 dpm / g), een radiokoolstofleeftijd van 3700 ± 50 BP-jaren bereikt. Libby heeft het hout later gedateerd op basis van de norm (15,3 dpm / g). De radiokoolstofleeftijd is niet veranderd. In 1955 heeft Libby het rookhout opnieuw gedateerd op basis van de standaard (15,3 dpm / g) en kreeg het een radiokoolstofleeftijd van 3621 ± 180 BP-jaren. Bij de datering van het hout van de boot in 1970 werd de norm (13,56 dpm / g) gebruikt [2]. De radiokoolstofleeftijd bleef nagenoeg ongewijzigd en bedroeg 3640 BP-jaren. De feitelijke gegevens die door ons zijn verstrekt over de datering van de boot van de farao kunnen worden gecontroleerd door de overeenkomstige links naar wetenschappelijke publicaties.
De prijs van de uitgifte. Het verkrijgen van praktisch dezelfde radiokoolstofleeftijd van het hout van de boot van de farao: 3621-3700 BP-jaren op basis van het gebruik van drie normen, waarvan de waarden aanzienlijk verschillen, is fysiek onmogelijk. Het gebruik van de standaard (15,3 dpm / g) geeft automatisch een toename van de ouderdom van het gedateerde monster met 998 jaar in vergelijking met de standaard (13,56 dpm / g) en met 1668 jaar in vergelijking met de standaard (12,5 dpm / g) … Er zijn maar twee manieren om uit deze situatie te komen. Erkenning dat:
- bij het dateren van het hout van de boot van de farao Sesostris III, werden manipulaties met de normen uitgevoerd (het hout werd, in tegenstelling tot de verklaringen, gedateerd op basis van dezelfde norm);
- De magische boot van farao Sesostris III.
Gevolgtrekking
De essentie van de beschouwde verschijnselen, manipulaties genaamd, wordt in één woord uitgedrukt: vervalsing.
Na de dood blijft het C12-gehalte constant, terwijl het C14-gehalte afneemt
Verontreiniging van monsters
Mary Levine legt uit:
"Vervuiling wordt gedefinieerd als de aanwezigheid van vreemd organisch materiaal in een monster dat niet is gevormd met het monstermateriaal."
Veel foto's van vroege koolstofdatering laten zien dat wetenschappers sigaretten roken terwijl ze monsters verzamelen of verwerken. Niet zo slim van hen! Zoals Renfrew opmerkt: "Laat een snufje as op je te analyseren monster vallen en je krijgt de radiokoolstofleeftijd van de tabak waarvan je sigaret is gemaakt."
Hoewel dergelijke methodologische incompetentie tegenwoordig als onaanvaardbaar wordt beschouwd, lijden archeologische exemplaren nog steeds onder vervuiling. De bekende soorten besmetting en hoe hiermee om te gaan, worden besproken in het artikel van Taylor (1987). Hij verdeelt verontreinigingen in vier hoofdcategorieën: 1) fysiek wegwerpbaar, 2) oplosbaar in zuren, 3) oplosbaar in basen, 4) oplosbaar in oplosmiddelen. Al deze verontreinigingen, indien niet verwijderd, hebben een grote invloed op de laboratoriumbepaling van de leeftijd van het monster.
H. E. Gove, een van de uitvinders van de Accelerator Mass Spectrometry (AMS) -methode, radiokoolstof dateerde uit de Turijnse Lijkwade. Hij kwam tot de conclusie dat de vezels van de stof die werden gebruikt om de lijkwade te maken, dateren uit 1325.
Hoewel Gove en zijn collega's vrij zeker zijn van de authenticiteit van hun definitie, beschouwen velen, om voor de hand liggende redenen, de ouderdom van de Turijnse lijkwade als veel eerbiedwaardiger. Gove en zijn medewerkers gaven alle critici een waardig antwoord, en als ik een keuze moest maken, zou ik durven zeggen dat de wetenschappelijke datering van de Turijnse lijkwade hoogstwaarschijnlijk juist is. Maar hoe dan ook, de orkaan van kritiek die dit specifieke project trof, laat zien hoe duur een radiokoolstofdateringfout kan zijn en hoe achterdochtig sommige wetenschappers zijn over deze methode.
Er werd aangevoerd dat de monsters mogelijk zijn verontreinigd met jongere organische koolstof; reinigingsmethoden kunnen sporen van moderne vervuiling missen. Robert Hedges van Oxford University merkt dat op
"Een kleine systematische fout kan niet volledig worden uitgesloten."
Ik vraag me af of hij de discrepantie in de datering, verkregen door verschillende laboratoria op een houtmonster van Shelford, 'een kleine systematische fout' zou noemen? Lijkt het niet alsof we weer voor de gek worden gehouden met wetenschappelijke retoriek en gaan geloven in de perfectie van bestaande methoden?
Leoncio Garza-Valdes heeft deze mening zeker met betrekking tot de datering van de Turijnse lijkwade. Alle oude weefsels zijn bedekt met een bioplastic film als gevolg van de vitale activiteit van bacteriën, wat volgens Garza-Valdez de radiokoolstofanalysator in de war brengt. In feite is de leeftijd van de Turijnse lijkwade misschien wel 2000 jaar, aangezien de radiokoolstofdatering niet als definitief kan worden beschouwd. Verder onderzoek is nodig. Het is interessant om op te merken dat Gove (hoewel hij het niet eens is met Garza-Valdez) het ermee eens is dat dergelijke kritiek nieuw onderzoek rechtvaardigt.
De cyclus van radiokoolstof (14C) in de atmosfeer, hydrosfeer en biosfeer van de aarde
C14-niveau in de atmosfeer van de aarde
Volgens Libby's "principe van gelijktijdigheid" is het C14-niveau in een bepaalde geografische regio constant gedurende de hele geologische geschiedenis. Dit uitgangspunt was van vitaal belang voor de geloofwaardigheid van radiokoolstofdatering in het begin van zijn ontwikkeling. Om het restniveau van C14 betrouwbaar te kunnen meten, moet u inderdaad weten hoeveel van deze isotoop in het lichaam aanwezig was op het moment van overlijden. Maar dit uitgangspunt is volgens Renfrew onjuist:
"Het is nu echter bekend dat de proportionele verhouding van radiokoolstof tot conventioneel C12 in de loop van de tijd niet constant is gebleven, en dat vóór 1000 voor Christus de afwijkingen zo groot waren dat radiokoolstofdatering aanzienlijk kan verschillen van de werkelijkheid."
Dendrologische studies (de studie van boomringen) tonen overtuigend aan dat het niveau van C14 in de atmosfeer van de aarde de afgelopen 8000 jaar onderhevig is geweest aan aanzienlijke schommelingen. Daarom koos Libby voor een valse constante en was zijn onderzoek gebaseerd op verkeerde veronderstellingen.
De Colorado-den, gevonden in het zuidwesten van de Verenigde Staten, kan duizenden jaren oud zijn. Sommige bomen die nog steeds in leven zijn, zijn 4000 jaar geleden geboren. Bovendien kunnen de stammen die zijn verzameld op de plaatsen waar deze bomen groeiden, de annalen van boomringen nog eens 4000 jaar in het verleden verlengen. Andere langlevende bomen die nuttig zijn voor dendrologisch onderzoek zijn eik en Californische sequoia.
Zoals u weet, groeit er elk jaar een nieuwe jaarring op de snede van een levende boomstam. Door de boomringen te tellen, kom je erachter hoe oud de boom is. Het is logisch om aan te nemen dat het C14-niveau in de 6000 jaar oude jaarring vergelijkbaar zal zijn met het C14-niveau in de moderne atmosfeer. Maar dit is niet het geval.
Analyse van boomringen toonde bijvoorbeeld aan dat het niveau van C14 in de atmosfeer van de aarde 6000 jaar geleden aanzienlijk hoger was dan nu. Op basis van dendrologische analyse bleken de radiokoolstofmonsters van deze leeftijd dan ook aanmerkelijk jonger dan ze in werkelijkheid zijn. Dankzij het werk van Hans Suiss werden C14-niveaucorrectiediagrammen opgesteld om de fluctuaties in de atmosfeer op verschillende tijdsperioden te compenseren. Dit verminderde echter aanzienlijk de betrouwbaarheid van radiokoolstofdatering van monsters ouder dan 8000 jaar. We hebben simpelweg geen gegevens over het gehalte aan radiokoolstof in de atmosfeer vóór deze datum.
Versnellende massaspectrometer van de Universiteit van Arizona (Tucson, Arizona, VS) vervaardigd door National Electrostatics Corporation: a - schematisch, b - bedieningspaneel en C ¯ ionenbron, c - acceleratietank, d - koolstofisotopendetector. Foto door J. S. Burra. (Lees hier meer over instellingen)
"Slechte" resultaten?
Wanneer de vastgestelde "leeftijd" verschilt van de verwachte, vinden onderzoekers haastig een reden om het dateringsresultaat ongeldig te verklaren. De wijdverbreide beschikbaarheid van dit posterieure bewijs suggereert dat radiometrische datering ernstige problemen heeft. Woodmorappe noemt honderden voorbeelden van trucs die onderzoekers gebruiken om 'ongepaste' leeftijdswaarden te verklaren.
Wetenschappers hebben bijvoorbeeld de leeftijd van de Australopithecus ramidus-fossielen herzien.9 De meeste basaltmonsters die het dichtst bij de lagen waarin deze fossielen werden gevonden, vertoonden een ouderdom van ongeveer 23 miljoen jaar met behulp van de argon-argon-methode. De auteurs besloten dat dit cijfer "te groot" is op basis van hun ideeën over de plaats van deze fossielen in het globale evolutionaire schema. Ze keken naar basalt verder weg van de fossielen en haalden, door 17 van de 26 monsters te nemen, een acceptabele maximale leeftijd van 4,4 miljoen jaar. De overige negen monsters lieten wederom een veel oudere leeftijd zien, maar de onderzoekers besloten dat de kwestie in de vervuiling van het gesteente zat en verwierpen deze gegevens. Radiometrische dateringsmethoden worden dus significant beïnvloed door het dominante wereldbeeld van "lange leeftijden" in wetenschappelijke kringen.
Een soortgelijk verhaal houdt verband met de vaststelling van de leeftijd van de schedel van de primaat (deze schedel staat bekend als het KNM-ER 1470-monster). 10, 11 Aanvankelijk werd een resultaat van 212-230 miljoen jaar verkregen, dat op basis van de fossielen als onjuist werd beschouwd (was niet”), waarna pogingen werden ondernomen om de ouderdom van vulkanisch gesteente in deze regio vast te stellen. Een paar jaar later, nadat verschillende onderzoeksresultaten waren gepubliceerd, kwamen ze samen in het cijfer van 2,9 miljoen jaar (hoewel deze studies ook het scheiden van de 'goede' resultaten van de 'slechte' omvatten - zoals het geval was met Australopithecus ramidus).
Gebaseerd op vooropgezette ideeën over menselijke evolutie, konden onderzoekers niet in het reine komen met het idee dat de schedel van 1470 "zo oud" is. Na het bestuderen van de fossiele overblijfselen van een varken in Afrika, geloofden antropologen meteen dat de schedel van 1470 eigenlijk veel jonger was. Nadat de wetenschappelijke gemeenschap in deze mening was bevestigd, verminderden verdere studies van de rotsen de radiometrische leeftijd van deze schedel verder - tot 1,9 miljoen jaar - en opnieuw werden er gegevens gevonden die het volgende cijfer "bevestigen". Dit is zo'n "spel van radiometrische datering" …
We suggereren niet dat evolutionisten hebben samengespannen om alle gegevens in overeenstemming te brengen met de uitkomst die het beste bij hen past. Dit is natuurlijk niet het geval in de norm. Het probleem is anders: alle observatiegegevens moeten overeenkomen met het dominante paradigma in de wetenschap. Dit paradigma - of liever het geloof in miljoenen jaren van evolutie van molecuul tot mens - is zo stevig verankerd in het bewustzijn dat niemand het zichzelf laat betwijfelen; integendeel, ze spreken van het "feit" van evolutie. Het is onder dit paradigma dat absoluut alle waarnemingen moeten passen. Het resultaat is dat onderzoekers die voor het publiek "objectieve en onpartijdige wetenschappers" lijken, onbewust die observaties selecteren die consistent zijn met het geloof in evolutie.
We mogen niet vergeten dat het verleden niet beschikbaar is voor normaal experimenteel onderzoek (een reeks experimenten die in het heden worden uitgevoerd). Wetenschappers kunnen niet experimenteren met gebeurtenissen die eerder hebben plaatsgevonden. Het is niet de leeftijd van gesteenten die wordt gemeten - de concentraties van isotopen worden gemeten en ze kunnen met hoge nauwkeurigheid worden gemeten. Maar "leeftijd" wordt al bepaald rekening houdend met aannames over het verleden, die niet kunnen worden bewezen.
We moeten altijd denken aan Gods woorden tot Job: "Waar was je toen ik de grondvesten van de aarde legde?" (Job 38: 4).
Degenen die omgaan met de ongeschreven geschiedenis, verzamelen informatie in het heden en proberen zo het verleden opnieuw te creëren. Bovendien is het niveau van de vereisten voor bewijs veel lager dan in de empirische wetenschappen, zoals natuurkunde, scheikunde, moleculaire biologie, fysiologie, enz.
Williams, een expert in de transformatie van radioactieve elementen in het milieu, identificeerde 17 tekortkomingen in isotopen dateringsmethoden (uit deze datering werden drie zeer solide werken gepubliceerd, die het mogelijk maakten om de leeftijd van de aarde op ongeveer 4,6 miljard jaar te bepalen).12 John Woodmorappe scherp bekritiseert deze dateringsmethoden8 en legt honderden mythen bloot die daarmee verband houden. Hij betoogt overtuigend dat de weinige "goede" resultaten die overblijven nadat "slechte" gegevens zijn uitgefilterd, gemakkelijk kunnen worden verklaard door een gelukkig toeval.
Welke leeftijd heeft uw voorkeur?
Vragenlijsten die door radio-isotopenlaboratoria worden aangeboden, vragen meestal: "Hoe oud denkt u dat dit monster moet zijn?" Maar wat is deze vraag? Het zou niet nodig zijn als de dateringstechnieken absoluut betrouwbaar en objectief waren. Dit komt waarschijnlijk doordat laboratoria zich bewust zijn van de prevalentie van abnormale resultaten en daarom proberen te achterhalen hoe "goed" de gegevens zijn die ze krijgen.
Verificatie van radiometrische dateringsmethoden
Als radiometrische dateringsmethoden echt objectief de ouderdom van gesteenten zouden kunnen bepalen, zouden ze ook werken in situaties waarin we de leeftijd zeker weten; bovendien zouden verschillende methoden consistente resultaten opleveren.
Dateringsmethoden moeten betrouwbare resultaten opleveren voor objecten van bekende ouderdom
Er zijn een aantal voorbeelden waarbij radiometrische dateringsmethoden de ouderdom van gesteenten onjuist hebben vastgesteld (deze ouderdom was van tevoren precies bekend). Een voorbeeld hiervan is de kalium-argon "datering" van vijf andesitische lavastromen vanaf de berg Ngauruho in Nieuw-Zeeland. Hoewel bekend was dat lava eenmaal was gestroomd in 1949, driemaal in 1954 en nog een keer in 1975, varieerden de "gevestigde leeftijden" van 0,27 tot 3,5 miljoen jaar.
Dezelfde retrospectieve methode gaf aanleiding tot de volgende verklaring: toen het gesteente stolde, zat er "extra" argon in vanwege magma (gesmolten gesteente). Seculiere wetenschappelijke literatuur geeft veel voorbeelden van hoe een teveel aan argon leidt tot "extra miljoenen jaren" wanneer gesteenten van bekende historische tijdperken worden gedateerd.14 De bron van overtollig argon is waarschijnlijk het bovenste deel van de aardmantel, net onder de aardkorst. Dit is vrij consistent met de theorie van de "jonge aarde" - argon had te weinig tijd, het had gewoon geen tijd om losgelaten te worden. Maar als een teveel aan argon heeft geleid tot zulke flagrante fouten bij het dateren van stenen van een bekende leeftijd, waarom zouden we dan op dezelfde methode vertrouwen bij het dateren van stenen van onbekende leeftijd?!
Andere methoden - met name het gebruik van isochronen - omvatten verschillende hypothesen over de beginvoorwaarden; maar wetenschappers zijn er steeds meer van overtuigd dat zelfs dergelijke ‘betrouwbare’ methoden ook tot ‘slechte’ resultaten leiden. En ook hier is de keuze van de gegevens gebaseerd op de veronderstelling van de onderzoeker over de leeftijd van een bepaald ras.
Dr. Steve Austin, een geoloog, bemonsterde basalt uit de lagere lagen van de Grand Canyon en uit lavastromen aan de rand van de kloof.17 Volgens evolutionaire logica zou basalt aan de rand van de kloof een miljard jaar jonger moeten zijn dan basalt van onderaf. Standaard laboratoriumanalyse van isotopen met isochrone rubidium-strontium-datering heeft aangetoond dat de relatief recente lavastroom 270 Ma ouder is dan basalt uit de ingewanden van de Grand Canyon - wat natuurlijk absoluut onmogelijk is!
Methodologische problemen
Libby's oorspronkelijke idee was gebaseerd op de volgende hypothesen:
14C wordt gevormd in de bovenste atmosfeer onder invloed van kosmische straling, vermengt zich vervolgens in de atmosfeer en komt in de samenstelling van kooldioxide terecht. In dit geval is het percentage 14C in de atmosfeer constant en niet afhankelijk van tijd of plaats, ondanks de inhomogeniteit van de atmosfeer zelf en het verval van isotopen.
De snelheid van radioactief verval is constant, gemeten door een halveringstijd van 5568 jaar (aangenomen wordt dat gedurende deze tijd de helft van de 14C-isotopen wordt omgezet in 14N).
Dieren en plantenorganismen bouwen hun lichaam op uit kooldioxide dat uit de atmosfeer wordt gehaald, terwijl levende cellen hetzelfde percentage van de 14C-isotoop bevatten als in de atmosfeer.
Bij de dood van een organisme verlaten zijn cellen de cyclus van koolstofuitwisseling, maar de atomen van de 14C-isotoop blijven transformeren in atomen van de stabiele isotoop 12C volgens de exponentiële wet van radioactief verval, die het mogelijk maakt om de tijd te berekenen die is verstreken sinds de dood van het organisme. Deze tijd wordt "radiokoolstofleeftijd" (of, kortweg "RU-leeftijd") genoemd.
Met deze theorie, naarmate het materiaal zich opstapelde, begonnen tegenvoorbeelden te verschijnen: de analyse van recent overleden organismen geeft soms een zeer oude leeftijd, of, omgekeerd, het monster bevat zo'n enorme hoeveelheid van de isotoop dat berekeningen een negatieve RU-leeftijd opleveren. Sommige duidelijk oude objecten hadden een jonge RU-leeftijd (dergelijke artefacten werden als late vervalsingen verklaard). Hierdoor bleek dat de RU-leeftijd niet altijd samenvalt met de werkelijke leeftijd in gevallen waarin de werkelijke leeftijd kan worden geverifieerd. Dergelijke feiten leiden tot redelijke twijfel in gevallen waarin de RU-methode wordt gebruikt voor het dateren van organische objecten van onbekende ouderdom en de RU-datering niet kan worden geverifieerd. Gevallen van onjuiste leeftijdsbepaling worden verklaard door de volgende bekende tekortkomingen van Libby's theorie (deze en andere factoren worden geanalyseerd in het boek van M. M. Postnikov "Een kritische studie van de chronologie van de antieke wereld, in 3 delen", - M.: Kraft + Lean, 2000, in deel 1, pp. 311-318, geschreven in 1978):
1. Variabiliteit van het percentage 14C in de atmosfeer. Het 14C-gehalte is afhankelijk van de kosmische factor (de intensiteit van de zonnestraling) en de aardse factor (het binnendringen van "oude" koolstof in de atmosfeer door verbranding en verval van oud organisch materiaal, de opkomst van nieuwe bronnen van radioactiviteit, fluctuaties in het magnetisch veld van de aarde). Een wijziging van deze parameter met 20% betekent een fout in de RU-leeftijd van bijna tweeduizend jaar.
2. Een uniforme verdeling van 14C in de atmosfeer is niet bewezen. De mengsnelheid van de atmosfeer sluit de mogelijkheid van significante verschillen in het 14C-gehalte in verschillende geografische regio's niet uit.
3. De snelheid van radioactief verval van isotopen kan niet helemaal nauwkeurig worden bepaald. Dus sinds de tijd van Libby is de halveringstijd van 14C volgens officiële naslagwerken "veranderd" met honderd jaar, dat wil zeggen met een paar procent (dit komt overeen met een verandering in de RU-leeftijd met anderhalf honderd jaar). Er wordt gesuggereerd dat de waarde van de halfwaardetijd significant (binnen enkele procenten) afhangt van de experimenten waarin deze wordt bepaald.
4. Koolstofisotopen zijn niet volledig equivalent, celmembranen kunnen ze selectief gebruiken: sommige absorberen 14C, andere vermijden het juist. Aangezien het percentage 14C verwaarloosbaar is (één 14C-atoom op 10 miljard 12C-atomen), leidt zelfs een lichte isotopenselectiviteit van een cel tot een grote verandering in de RU-leeftijd (een fluctuatie van 10% leidt tot een fout van ongeveer 600 jaar).
5. Bij de dood van een organisme verlaten de weefsels niet noodzakelijk het koolstofmetabolisme en nemen ze deel aan de processen van verval en diffusie.
6. Het 14C-gehalte in het onderwerp kan heterogeen zijn. Sinds de tijd van Libby hebben radiokoolstoffysici geleerd om het isotoopgehalte van een monster zeer nauwkeurig te bepalen; beweren zelfs dat ze de individuele atomen van de isotoop kunnen tellen. Een dergelijke berekening is natuurlijk alleen mogelijk voor een kleine steekproef, maar in dit geval rijst de vraag: hoe nauwkeurig vertegenwoordigt deze kleine steekproef het hele object? Hoe homogeen is het isotoopgehalte erin? Fouten van enkele procenten leiden immers tot honderdjarige veranderingen in het RU-tijdperk.
Overzicht
Radiokoolstofdatering is een opkomende wetenschappelijke methode. In elk stadium van zijn ontwikkeling hebben wetenschappers echter onvoorwaardelijk de algehele betrouwbaarheid ervan gesteund en zwegen ze pas nadat ze ernstige fouten in schattingen of in de analysemethode zelf aan het licht hadden gebracht. Fouten hoeven niet te verbazen, gezien het aantal variabelen waarmee een wetenschapper rekening moet houden: atmosferische fluctuaties, achtergrondstraling, bacteriegroei, vervuiling en menselijke fouten.
Als onderdeel van representatief archeologisch onderzoek blijft radiokoolstofdatering essentieel; het hoeft alleen maar in een cultureel en historisch perspectief te worden geplaatst. Heeft een wetenschapper het recht om tegenstrijdig archeologisch bewijs buiten beschouwing te laten alleen omdat zijn radiokoolstofdatering een andere leeftijd aangeeft? Is het gevaarlijk. In feite hebben veel egyptologen de suggestie van Libby gesteund dat de chronologie van het Oude Koninkrijk verkeerd is, aangezien deze "wetenschappelijk bewezen" was. In feite had Libby ongelijk.
Radiokoolstofdatering is nuttig als aanvulling op andere gegevens, en daar ligt de kracht ervan. Maar totdat de dag komt dat alle variabelen onder controle zijn en alle fouten zijn geëlimineerd, krijgt radiokoolstofdatering niet het laatste woord op de archeologische vindplaats.
