«Доказывает ли радиометрическое датирование древний возраст Земли?»

Часто можно услышать утверждение, что методы радиометрического датирования доказывают, что возраст Земли исчисляется миллионами лет, вопреки библейской хронологии. Предпосылка о столь древнем возрасте нашей планеты является основой всей эволюционной модели.

Основным методом, который сегодня используют для определения возраста Земли, является радиоизотопное датирование. Сторонники теории эволюции пропагандируют его как надежный и последовательный метод определения абсолютного возраста горных пород, а следовательно – и возраста планеты в целом. Практически в каждом учебнике и научном журнале можно прочитать такие безоговорочные утверждения:

«Используя радиоактивное датирование, ученые определили, что Земле около 4,5 миллиарда лет. Этого достаточно для того, чтобы все виды образовались в ходе эволюции»¹.

«Современный возраст Земли составляет от 4,5 до 4,6 миллиарда лет»².

Эта кажущаяся согласованность многочисленных утверждений убедила многих христиан признать теорию старой Земли и принять на веру, что её возраст может достигать 4,6 миллиарда лет.

На чем основано радиоизотопное датирование?

Радиоизотопное (или радиометрическое) датирование – это оценка возраста горных пород по распаду содержащихся в них радиоактивных элементов. В природе существуют определенные виды атомов, которые нестабильны и спонтанно превращаются (распадаются) в другие виды атомов. Например, в процессе распада уран проходит ряд этапов, пока не превратится в стабильный элемент – свинец. Таким же образом радиоактивный изотоп калия распадается до образования аргона.

Исходный элемент называется родительским (в наших примерах это уран и калий), а конечный результат – дочерним элементом (свинец и аргон).

Важность вопроса о возрасте Земли

Буквальное понимание Священного Писания указывает, что дни творения (Бытие 1) были буквальными днями, и что Земле всего тысячи, а не миллиарды лет. Получается, что существует фундаментальный конфликт между Библией и возрастом, полученным с помощью радиоизотопного датирования. Но поскольку Бог является Создателем всего (включая науки), и Его Слово истинно («Освяти их истиною Твоею: слово Твое есть истина» – Иоанна 17:17), то подлинный возраст Земли должен соответствовать Его Слову.

Однако вместо того, чтобы придерживаться библейского описания сотворения мира, значительное число современных христиан принимает радиоизотопные датировки и пытается совместить свои представления об эпохах длиной в миллиарды лет с Писанием. Последствия этого весьма серьезны и влияют на понимание многих мест в Библии.

Как работает радиоизотопное датирование

Радиоизотопное датирование обычно используется для датировки магматических пород. Это породы, которые образуются, когда горячий расплавленный материал охлаждается и затвердевает. Типы магматических пород включают гранит и базальт (лава). Осадочные породы, которые содержат большинство окаменелостей мира, обычно не используются для радиоизотопного датирования. Эти типы горных пород состоят из частиц многих ранее существовавших горных пород, которые были перенесены (в основном водой) и повторно отложены в другом месте. Типы осадочных пород включают песчаник, сланец и известняк.

Уран-238 (238U) – изотоп урана. Изотопы – это разновидности одного элемента; все они имеют одинаковое количество протонов в ядре атома, но разное количество нейтронов. Например, все атомы углерода имеют 6 протонов, но могут различаться по количеству нейтронов в ядре. 12Cимеет в своем ядре 6 протонов и 6 нейтронов. 13C имеет 6 протонов и 7 нейтронов. 14Cимеет 6 протонов и 8 нейтронов. Дополнительные нейтроны часто приводят к нестабильности и радиоактивности. Поэтому углерод-14 ( 14C) является особым изотопом: он радиоактивен.

Аналогичным образом все изотопы урана имеют в ядре 92 протона. Ядро изотопа 238U содержит 92 протона и 146 нейтронов. Он нестабилен, и претерпевает радиоактивный распад: сначала до 234Th (тория-234), а затем, в итоге, до 206Pb (свинца-206).

Иногда в результате радиоактивного распада атом теряет 2 протона и 2 нейтрона; это так называемый альфа-распад. Например, распад 238U до 234Th – это процесс альфа-распада. В этом случае атомная масса изменяется с 238 до 234 атомных единиц. (Атомная масса – это масса атома по сравнению с водородом, которому присвоено значение единицы).

Другой тип распада называется бета-распадом. В этом случае атом либо теряет электрон, а один нейтрон в ядре превращается в протон (бета минус распад), либо атом приобретает электрон, а протон в ядре становится нейтроном (бета плюс распад). При бета-распаде полная атомная масса существенно не меняется. Распад 234Th до 234Pa (протактиния-234) является примером бета-распада.

Часы радиоизотопного датирования включаются, когда вновь образовавшаяся горная порода остывает. Предполагается, что в расплавленном состоянии из-за сильного нагрева любые дочерние газообразные элементы – такие как аргон – улетучиваются. Также предполагается, что остывания породы атомы больше не смогут вырываться из неё; поэтому любой дочерний элемент, обнаруженный в породе, будет результатом радиоактивного распада.

Процесс датирования требует измерения количества дочернего элемента в образце породы и знания скорости полураспада – т. е. сколько времени требуется родительскому элементу, чтобы его половина превратилась в дочерний элемент: уран в свинец или калий в аргон. Период полураспада определяется как время, необходимое для распада половины оставшихся атомов радиоактивного родительского элемента; этот промежуток является постоянной величиной. Например, остающийся в породе радиоактивный материал будет уменьшаться на 1/2 в течение каждого периода полураспада (1 → 1/2 → 1/4 → 1/8 → 1/16 и т. д.). Сегодня существует возможность очень точно измерять периоды полураспада радиоактивных элементов – даже в тех случаях, когда распад происходит очень медленно (период полураспада в миллиард лет можно статистически измерить всего за несколько часов).

В следующей таблице приведена длительность периода полураспада различных элементов.

Предпосылки научного метода радиоизотопного датирования

Ученые используют метод наблюдения, чтобы измерить количество дочернего элемента в образце горной породы, а также для определения наблюдаемой в настоящее время скорости распада родительского элемента. Однако правомерность вычислений может быть проверена только с учетом того, как процесс распада протекал в прошлом. Данное научное направление условно называется исторической наукой; метод наблюдения здесь неприменим. Историческую науку наблюдать невозможно. Определение условий, существовавших при первом образовании горной породы, равно как определение возможного влияния окружающей среды на породу, не наблюдаются напрямую; они относятся к области исторической науки.

Поэтому мы не можем напрямую измерить возраст чего-либо. В наших силах использовать научные методы в настоящем в сочетании с предпосылками– утверждениями, которые мы принимаем в качестве рабочих относительно исторических событий. Таким образом, чтобы оценить возраст чего-либо с помощью радиоизотопного датирования, необходимо сделать несколько предпосылок. Три из них являются важнейшими и могут повлиять на полученные результаты:

1) предполагается, что начальное состояние образца горной породы точно известно;

2) предполагается, что количество родительских и дочерних элементов в образце не изменялось в результате других процессов, кроме радиоактивного распада;

3) предполагается, что скорость распада (и, соответственно, период полураспада) родительского изотопа оставалась постоянной с момента образования породы.

Пример с песочными часами

Важность перечисленных предпосылок можно лучше понять, используя аналогию с песочными часами. Если мы войдем в комнату и увидим большие песочные часы, содержащие песок и в верхней, и в нижней частях, то сможем вычислить, как долго они работают. Оценив, с какой скоростью падает песок, и измерив количество песка на дне, мы вычислим, сколько времени прошло с тех пор, как часы перевернули. Но, хотя все наши расчеты будут правильными («наблюдательная наука»), результат всё же может оказаться неверным. Дело в том, что мы не учли некоторые важные предпосылки.

1. Был ли песок в нижней части часов в тот момент, когда их перевернули (начальные условия)?

2. Был ли добавлен или извлечен песок из часов в какой-то момент? (Будем говорить не о запечатанных песочных часах, а о таких, которые можно открыть, то есть о пребывающих во взаимодействии с внешней средой, подобно горным породам)

3. Всегда ли песок падал с постоянной скоростью?

Поскольку мы не наблюдали за условиями в нале процесса и во все время его протекания, нам необходимо сформулировать предпосылки по каждому из этих вопросов. Причем все три предпосылки могут серьезно повлиять на наши расчеты времени. Если ученые не принимают во внимание каждую из этих трех критических предпосылок, тогда радиоизотопное датирование может показывать неверный возраст.

Факты

Доказано, что радиоизотопное датирование как минимум в ряде случаев показывает неверный возраст. Это можно показать, поскольку всегда существует возможность применить его к породам, возраст которых точно известен.

В 1997 году группа из восьми ученых-исследователей, известная как группа RATE (Radioisotopes and the Age of The Earth – Радиоизотопы и возраст Земли), приступила к изучению предпосылок, обычно используемых в стандартных методах радиоизотопного датирования (также называемых радиоизотопным датированием по одному образцу). Их выводы оказались весьма значительными и непосредственно поставили под сомнение эволюционные датировки в миллионы лет³.

Так, образец породы из недавно сформированного (в 1986 году) купола лавы с горы Сент-Хеленс был оценен с помощью калиево-аргонового датирования. В результате эта вновь образованная порода показала возраст от 0,5 до 2,8 миллиона лет (по различным минерала, содержащимся в ней)⁴. Это указывает на то, что значительное количество аргона (дочерний элемент) уже присутствовало при затвердевании породы (то есть, предпосылка 1 неверна).

Другой пример Гора Нгаурухо расположена на Северном острове Новой Зеландии и является одним из самых активных вулканов этого региона. Одиннадцать образцов были взяты из застывших лавовых пород, образовавшихся в результате извержений в 1949, 1954 и 1975 годах. Эти образцы были отправлены в уважаемую коммерческую лабораторию «Geochron Laboratories» в Кембридже, Массачусетс). Определенный «возраст» пород колебался от 0,27 до 3,5 миллионов лет⁵. Но поскольку известно, что возраст этих пород составляет менее 70 лет, становится очевидным, что предпосылка 1 неверна и в этом случае.

Но если радиоизотопное датирование не дает точных дат для горных пород известного возраста, почему мы должны доверять ему в случае с другими породами? Можно резонно предположить, что в каждом случае возраст определяемых образцов сильно завышался.

Изохронная датировка

Существует еще одна форма датирования, называемая изохронной датировкой, которая включает анализ четырех или более образцов из одной и той же породы. Данная форма датирования осуществляется путем использования соотношений и графиков, а не подсчета присутствующих атомов. Этим делается попытка устранить одну из предпосылок при датировании по одному образцу: полученный результат не зависит от начальной концентрации дочернего элемента (является она нулевой, или же этот элемент изначально присутствовал в образце). Поэтому метод изохронного датирования принято считать «безошибочным». Однако относительно двух других предпосылок этот метод допускает различные предположения, и поэтому может давать неверные датировки.

Если оба метода – однократного и изохронного датирования – достаточно объективны и надежны, то они должны согласовываться друг с другом. Однако очень часто наблюдается обратное. Когда порода датируется более чем одним методом, они показывают различные временные рамки, весьма отличающиеся друг от друга.

Так, группа RATE определила радиоизотопные даты образцов из десяти разных мест. Чтобы исключить любую возможную погрешность, эти образцы были проанализированы несколькими коммерческими лабораториями. В каждом случае изохронные даты существенно отличались от радиоизотопных дат единичной выборки; в некоторых случаях диапазон превышал 500 миллионов лет⁶. Группа RATE сделала два вывода:

1. Калий-аргоновые даты по одной пробе сильно различались.

2. Существенная разница в возрасте была обнаружена в изохронном методе с использованием различных анализов родительских и дочерних элементов.

Но если разные методы показывают различный возраст, и даже применение одного и того же метода даёт значительные вариации, то можно ли считать, что современный уровень развития науки позволяет точно определить возраст какой-либо породы или возраст Земли? Правильны ли датировки, приводимые в учебниках и журналах?

Приведём ещё один пример. В этом случае были взяты образцы базальта Карденас, который является одним из старейших пластов восточной части Великого Каньона. Затем были проанализированы образцы потоков базальтовой лавы западной части каньона, являющиеся одними из самых молодых образований здесь. С использованием метода рубидий-стронциевой изохронной датировки самым старым породам был присвоен возраст 1,11 миллиарда лет, а самым молодым лавовым потокам – 1,14 миллиарда лет: практически тот же самый возраст в миллиард лет, и даже старше!

Итак, поскольку при радиоизотопном датировании принимаются во внимание недоказанные предпосылки, а также пропускаются «несовместимые» (несовпадающие или неприемлемые для эволюционистов) датировки, есть все основания считать получаемые датировки непоследовательными и завышенными.

Два целевых исследования

Группа RATE выбрала два места для сбора образцов горных пород, чтобы проанализировать их с использованием нескольких методов радиоизотопного датирования. Оба геологических региона сегодня относят к докембрию (предположительно 541–4 600 миллионов лет назад по эволюционной шкале). Были выбраны участки горы Медвежий Зуб на северо-западе Вайоминга (недалеко от национального парка Йеллоустоун) и порога Басс-Рапидс в центральной части Большого Каньона в Аризоне. Все образцы (как целой породы, так и отдельных минералов, в них содержавшихся) были проанализированы четырьмя радиоизотопными методами: калий-аргон (K-Ar), рубидий-стронций (Rb-Sr), самарий-неодим (Sm-Nd) и свинец-свинец (Pb-Pb). Чтобы избежать предвзятости, образцы были переданы коммерческим лабораториям в Колорадо, Массачусетсе и канадском штате Онтарио.

Для обеспечения достоверности датировки образца породы различные радиоизотопные методы должны точно совпадать по возрасту. Когда это происходит, возраст образцов считается установленным. Напротив, если несколько результатов для породы не соответствуют друг другу, они считаются несогласованными.

Результаты по образцам с горы Медвежий Зуб

Геологи полагают, что гора Медвежий зуб содержит одни из самых старых горных пород в США: их возраст предположительно оценивается в 2790 миллионов лет.

В следующей таблице приведены результаты, полученные RATE⁷.

Результаты показывают значительный разброс в определяемых возрастах различных минералов, а также между изотопными методами. В некоторых случаях возраст всей породы получается больше возраста минералов, а в других наблюдается обратное. Результаты по методу калий-аргон варьируются от 1520 до 2620 миллионов лет (разброс в 1100 миллионов лет).

Результаты по образцам из порога Басс Рапидс

11 образцов из этого геологического образования также были датированы с использованием передовых радиоизотопных технологий. Общепринятый возраст этих пород – 1070 миллионов лет.

Результаты RATE приведены в следующей таблице⁸.

Как видим, результаты RATE значительно отличаются от общепринятого возраста в 1070 миллионов лет. Особого внимания заслуживает «возраст» нескольких цельных пород: изохронный калий-аргоновый метод определяет его равным 841,5 миллиона лет, а самариево-неодимовая изохрона показывает 1379 миллионов лет (разница в 537,5 миллиона лет).

Возможные объяснения несогласованности

Есть три возможных объяснения противоречивых изотопных датировок.

1. Между вулканическим потоком и телом породы, в которое вторгается лава, могло происходить смешение изотопов. Существуют способы определить, происходил ли данный процесс, поэтому данное объяснение можно не принимать во внимание.

2. Некоторые минералы могли затвердеть в разное время. Однако нет никаких свидетельств того, что лава охлаждается и затвердевает в одном и том же месте с различной, порой невероятно медленной скоростью. Следовательно, и это объяснение можно исключить из рассмотрения.

3. Скорость радиоактивного распада в прошлом была иной, чем сегодня. Следующий раздел покажет, что это объяснение несогласованности возрастов является наилучшим.

Новые исследования

Новые исследования группы RATE предоставили доказательства того, что радиоактивный распад подтверждает молодой возраст Земли.

Одно из этих исследований касалось количества гелия, обнаруженного в гранитных породах. В граните присутствуют крошечные кристаллы циркона⁹, содержащие включения радиоактивного урана (238U), который распадается до свинца (206Pb). В ходе этого процесса из каждого атома 238U, распадающегося до 206Pb, образуется восемь атомов гелия, которые быстро мигрируют из цирконов и гранита.

Внутри кристаллов циркона любые атомы гелия, образовавшиеся в результате ядерного распада в далеком прошлом, должны были давно мигрировать наружу, покинув эти кристаллы. Распад 238U до свинца – это медленный процесс (период полураспада составляет 4,5 миллиарда лет). Поскольку газообразный гелий быстро мигрирует из горных пород в атмосферу, в кристаллах циркона он должен оставаться в очень малых количествах или вообще отсутствовать.

Однако, ко всеобщему удивлению, внутри цирконов было обнаружено большое количество гелия¹⁰. Одно из вероятных объяснений этого состоит в том, что когда-то в прошлом скорость радиоактивного распада была значительно больше нынешней. В результате гелий образовывался быстрее, чем мог испускаться, в результате чего в граните осталось большое количество гелия. Таким образом, группа RATE предоставила доказательства, что в какой-то момент истории ядерный распад был значительно ускорен. Рассел Хамфрис пишет:

«Эксперименты в рамках проекта RATE ясно подтвердили численные предсказания нашей модели Сотворения… И полученные данные, и наши аналитические выводы показывают, что ядерный распад, по сегодняшним меркам определяемый в миллиард лет, произошел совсем недавно, 4–8 тысяч лет назад»¹¹.

Подтверждением ускоренного ядерного распада в прошлом служат также соседние радиоореолы урана и полония, которые образовались одновременно в одних и тех же включениях биотита в гранитах¹². Радиоореолы возникают в результате физического повреждения, вызванного радиоактивным распадом урана и промежуточных дочерних атомов полония. Таким образом, они являются наблюдаемым свидетельством того, что за всю историю Земли произошло много радиоактивных распадов. Однако, поскольку дочерние атомы полония недолговечны (например, полоний-218 распадается в течение 3 минут, по сравнению с 4,47 миллионами лет для урана-238), радиоореолы полония должны были сформироваться в течение нескольких часов или нескольких дней. Но чтобы породить необходимые атомы полония для образования этих радиоореолов, близлежащие атомы урана должны были распадаться с ускоренной скоростью. Таким образом, распад урана продолжительностью в сотни миллионов лет (по сравнению с сегодняшней медленной скоростью распада) должен был произойти в промежутке от нескольких часов до нескольких дней, чтобы в гранитах образовались соседние радиоореолы урана и полония, которые мы сегодня наблюдаем.

Группа RATE предположила, что ускоренный радиоактивный распад происходил или во время Недели Творения, или во время Потопа. Ускоренный распад таких масштабов должен был привести к образованию огромного количества тепла в породах. Возможность рассчитать, как рассеивалось это тепло, представляет собой новую захватывающую возможность для исследований.

Заключение

Лучший способ узнать об истории и возрасте Земли – это обратиться к книге по истории Вселенной, которую мы называем Библией. Многие ученые и богословы признают необходимость буквального прочтения Священного Писания и соглашаются с тем, что Земле немногим более 6000 лет. Лучше использовать безошибочное Слово Бога для формулирования научных предпосылок, чем изменять его, якобы идя на компромисс с «научными данными», основанными на ошибочных человеческих предпосылках. Истинная наука всегда подтверждает Божье Слово.

Статистический анализ, основанный на измерении удерживания гелия, определяет оценочный возраст цирконов в 6000 ± 2000 лет. Это примерно в 250 000 раз меньше обычно устанавливаемого возраста цирконов в 1,5 миллиарда лет, и соответствует буквальному пониманию библейской истории. Следовательно, полученные данные о диффузии гелия уверенно подтверждают точку зрения «младоземельных» креационистов на историю Земли¹³.

Необходимо сделать ещё один вывод. Поскольку было показано, что ядерный распад в прошлом – когда расплавленные породы формировались, кристаллизовались и охлаждались – протекал с очень высокой скоростью, радиометрические методы не могут точно датировать эти породы, поскольку исходят из ложной предпосылки о постоянной скорости распада, равной сегодняшней. Итак, методы радиометрического датирования крайне ненадежны и никоим образом не доказывают возраста Земли в миллионы и миллиарды лет.

Примечания

¹ George B. Johnson Biology: Visualizing Life, Holt, Rinehart, and Winston, Austin, Texas, 1998, p. 177.
² C. Plummer, D. Carlson, and D. McGeary, Physical Geology, McGraw Hill, New York, 2006, pp. 216.
³ L. Vardiman, A.A. Snelling and E.F. Chaffin (Eds.), Radioisotopes and the Age of the Earth: A Young-Earth Creationist Research Initiative, Institute for Creation Research, Santee, California, and Creation Research Society, St. Joseph, Missouri, 2000.
D. DeYoung, Thousands…Not Billions, Master Books, Green Forest, Arkansas, 2005.
⁴ S.A. Austin, Excess argon within mineral concentrates from the new dacite lava dome at Mount St Helens volcano, Creation Ex Nihilo Technical Journal 10(3): 1996 pp. 335–343.
⁵ A.A. Snelling, The cause of anomalous potassium-argon «ages” for recent andesite flows at Mt Ngauruhoe, New Zealand, and the implications for potassium-argon «dating”, in R.E. Walsh (Ed.), Proceedings of the Fourth International Conference on Creationism, Creation Science Fellowship, Pittsburgh, Pennsylvania, 1998, pp. 503–525.
⁶ A.A. Snelling, Isochron discordances and the role of inheritance and mixing of radioisotopes in the mantle and crust, in Vardiman et al., Radioisotopes and the Age of the Earth:A Young-Earth Creationist Research Initiative,, Institute for Creation Research, Santee, California, and Creation Research Society, St. Joseph, Missouri, 2005, pp. 393–524.
D. DeYoung, Thousands… Not Billions, pp. 123–139, 2005.
⁷ S.A. Austin, Do radioisotope clocks need repair? Testing the assumptions of isochron dating using K-Ar, Rb-Sr, Sm-Nd, and Pb-Pb isotopes, in Vardiman et al., Radioisotopes and the Age of the Earth, Radioisotopes: Results, 2005, pp. 325–392.
D. DeYoung, Thousands… Not Billions, pp. 109-121, 2005.
⁸ A.A. Snelling, S.A. Austin, and W.A. Hoesch, Radioisotopes in the diabase sill (Upper Precambrian) at Bass Rapids, Grand Canyon, Arizona: an application and test of the isochron dating methods, in R.L. Ivey, Jr. (Ed.), Proceedings of the Fifth International Conference on Creationism, Creation Science Fellowship, Pittsburgh, Pennsylvania, 2003, pp. 269–284.
S.A. Austin, in Vardiman et al., 2005, pp. 325–392.D. DeYoung, 2005, p. 109–121.
⁹ Крошечные кристаллы цирконов (минерал ортосиликат циркония) присутствуют в граните и почти всех других типах магматических горных пород. Они всегда содержит примеси радиоактивных (U, Th) элементов.
¹⁰ DeYoung, Thousands… Not Billions, 2005, p. 68.
¹¹ R. Humphreys, Young helium diffusion age of zircons supports accelerated nuclear decay, in Vardiman et al., Radioisotopes: Results, Radioisotopes and the Age of the Earth, 2005, p. 74.
¹² A.A. Snelling, Radiohalos in granites: evidence of accelerated nuclear decay, in Vardiman et al., Radioisotopes: Results, Radioisotopes and the Age of the Earth, 2005, pp. 101–207. D. DeYoung, Thousands… Not Billions, 2005, pp. 81–97.¹³ DeYoung, Thousands… Not Billions, 2005, p. 76.

Риддл Майк
Президент Creation Training Initiative, имеет степень по математике, степень магистра образования. Майк более 25 лет работает в области вычислительной техники, работал в таких компаниях как Microsoft, US Sprint и Unisys. Он был капитаном морской пехоты США и чемпионом страны по легкой атлетике.

Does Radiometric Dating Prove the Earth Is Old? by Mike Riddle

https://answersingenesis.org/geology/radiometric-dating/does-radiometric-dating-prove-the-earth-is-old/

Перевод с английского – Христианский научно-апологетический центр.

Mike Riddle
The president of the Creation Training Initiative, has a degree in Mathematics, a graduate degree in Education. Mike was in the computer field for over 25 years and worked for such companies as Microsoft, US Sprint, and Unisys. He was a captain in the US Marine Corps and a national champion in track and field.

Copyright © Answers in Genesis. All Rights Reserved. Translated and used by permission of Answers in Genesis. (Answers® and Answers in Genesis® are registered trademarks of Answers in Genesis, Inc.) For more information regarding Answers in Genesis, go to www.AnswersinGenesis.org, www.CreationMuseum.org and www.ArkEncounter.com.