Священник Тимофей - Православное мировоззрение и современное естествознание Страница 10

Эта теория возникла в начале прошлого века и очень удачно состыковалась с эволюционной теорией Дарвина. Миллионы и миллиарды лет очень пригодились бы бактерии, собирающейся превратиться в разумного человека.

В различных слоях осадочных пород находят окаменелости различных организмов. Несмотря на огромное количество исключений, в общем прослеживается такая закономерность: чем глубже залегают окаменелости, тем проще устроены погребенные организмы. Морские беспозвоночные, рыбы, амфибии, рептилии, звери – такова примерная последовательность окаменелостей, если идти по слоям от глубины к поверхности. В этом увидели последовательность эволюционного развития организмов от простых форм к сложным.

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ КОЛОННА

Была составлена так называемая стандартная геохронологическая колонна, приводимая во всех учебниках биологии и геологии, от архейской до кайнозойской эры со всеми их периодами. Следует помнить, что давность эр и периодов и их продолжительность появились в учебниках задолго до того, как хотя бы один физический прибор позволил реально измерить или получить данные для расчета этих цифр. Если вещи называть своими именами, цифры эти взяты просто «с потолка», а на языке школьного учебника биологии это звучит так: «наукой установлено».

Еще одно обстоятельство, которое следует всегда учитывать при разговоре о геологической колонне: если где-нибудь на земном шаре начать бурение скважины через слои осадочных пород, то нигде вы не встретите их строгой последовательности, указанной в учебнике. Три-пять слоев, соответствующих геологическим периодам, вам возможно удастся найти, и хорошо если их последовательность будет правильной, то есть никакой более «старый» слой не лежит поверх более «молодого» – и такое иногда бывает.

Далее. Физико-химический состав пород, как правило, ничего не может «сказать» об их возрасте. Одни и те же песчаники или сланцы могут встретиться и в «молодых», и в «старых» слоях. Название слоя – кембрийский, или юрский, или иной какой, – дается по характерным для этого слоя окаменелостям – так называемым руководящим ископаемым. Так для кембрийского слоя руководящими являются трилобиты, а для юрского – динозавры. До сего дня, даже после открытия радиодатировки, метод руководящих ископаемых является основным способом определения возраста данной конкретной породы.

Итак, геологическая колонна была поставлена на довольно зыбком научном основании. «Подкрепить» ее помогло открытие радиоактивности. Впрочем, и эта поддержка, как мы увидим, не столь уж надежна.

ДАТИРОВКА ПО РАДИОАКТИВНЫМ ЭЛЕМЕНТАМ

Около ста лет назад, когда прогрессивные геологи были убеждены, что жизнь на земле развивается вот уже многие миллионы лет, была открыта радиоактивность – превращение одних химических элементов в другие. Нашлись на счастье эволюционистам такие элементы, которые превращаются в другие очень медленно, с периодом полураспада в сотни миллионов лет.

Определив такие длительные периоды полураспада для следующих пар элементов: уран—свинец, калий—аргон, рубидий—стронций, ученые решили использовать этот процесс для измерения давнего времени.

При этом они приняли следующие неочевидные предположения:

1. Дочерний элемент не присутствовал в датируемой породе изначально, а образовался только благодаря распаду «материнского». То есть предполагается, что в начале в породе вовсе не было, положим, свинца, а был только один уран. Проверить это, разумеется, невозможно. Но очень сомнительно, чтобы устойчивого элемента изначально не было, а распадающийся элемент был.

2. Датируемый образец предполагается совершенно замкнутой системой. То есть ни дочерний, ни материнский элемент из него не исчезали и в него не попадали на протяжении всех предполагаемых миллионов лет, которые от него ожидаются. Отсюда сразу следует, что для определения возраста собственно осадочных пород такое условие соблюсти принципиально невозможно. Более или менее правдоподобно выполнение этого условия в вулканических породах – гранитах и базальтах, но тут же возникает проблема, как соотнести возраст вулканической и близлежащей осадочной породы. Есть ли гарантия, что обе породы имеют равный возраст?

В этом смысле самым ненадежным является калий-аргоновый метод, поскольку соли калия легко растворимы в воде, а аргон является газом.

3. Скорость радиораспада полагается постоянной, что также не факт, как мы видели на прошлом уроке, ибо она в прошлом явно была выше, хотя и неизвестно насколько. Следовательно, в прошлом распад шел быстрее, а значит, и рассчитанный возраст будет явно завышенным (рис. 8).

4. Наконец, следует учитывать редкость этих тяжелых элементов в любых породах и их очень малые концентрации. В этих условиях просчет на несколько атомов дает уже большую погрешность в определении возраста.

С учетом всех этих непроверяемых, сомнительных, а то и заведомо ложных предположений, неудивительно, что результаты радиодатирования одной и той же породы разными методами дают громадный разброс результатов – в сотни и тысячи раз. Публикуются только те результаты, которые соответствуют геологической колонне и совпадают с возрастом «руководящих ископаемых». Случаются и такие казусы, что возраст совсем недавно изверженных пород «составляет» до 22 миллионов лет, возраст черепа, похожего на человеческий – от 2,6 до 220 млн. лет, возраст живых улиток – 27 тысяч лет. Вряд ли все это можно назвать научным экспериментом. Если ученик на лабораторной работе получает такой разброс результатов, он легко сообразит, что продолжать работу на такой установке бесполезно. Если же при этом учитель будет настаивать на получении хотя бы каких-то результатов, есть все основания полагать, что ученик их просто «подгонит» под теоретически ожидаемые. Не следует думать, что взрослые ученые поступают всегда намного честнее подобных школьников…

УГЛЕРОДНЫЙ МЕТОД ДАТИРОВАНИЯ

Среди радио-методов несколько особняком стоит углеродный метод, результаты которого для недавних сроков бывают еще более-менее правдоподобными. Но этим методом никто не пытается измерить геологические сроки в миллионы лет. Дело в том, что период полураспада радиоактивного углерода-14 составляет около 5700 лет, а для больших сроков все измерения будут заведомо ненадежны, поскольку малая погрешность в определении концентрации приводит к огромной погрешности в измерении возраста. Лучше всего это видно на приводимом графике зависимости концентрации от времени (рис. 9).

Концентрация распадающегося элемента изменяется по экспоненте и при малых концентрациях график идет очень круто. Малейшее колебание ординаты дает очень сильный разброс по абсциссе.

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.