ИЗОХРОН
Начать обсуждение предлагаю с метода
"изохрон".
Этот метод считается избавленным от недостатков других методов, связанных с неизвестностью начальных концентраций изотопов, привносом или потерей вещества. Именно поэтому его считают точным, даже непогрешимым. Он получил наибольшую распространенность среди всех радиоизотопных методов, а в некоторых лабораториях, например в ЦИИ ФГУП «ВСЕГЕИ», он занимает доминирующее положение.
1
Некоторые креационисты признают, что “Это действительно одна из самых серьезных проблем сейчас для креационистов” (к.ф.-м.н. Алексей Попов):
(с 15мин. 26сек.)
Хочу сразу обратить внимание на один поразительный факт, который бросается в глаза каждому, кто впервые сталкивается с методом изохрон: для расчетов в нем используются не формулы, а графики. Причем графики, в которых ось времени напрочь отсутствует!
Казалось бы, если необходимо определить время, возраст породы, то нужно использовать график с осью времени, наподобие графика радиоактивного распада. Однако геохроноголи почему-то предпочитают совсем другие графики, где оси времени нет совсем.
Понять сие странное поведение геохронологов в общем-то несложно, учитывая тот факт, что по формуле радиоактивного распада мы никак возраст породы определить не можем, - в данной формуле присутствует неизвестный параметр N
0. В этих условиях геохронологам-эволюционистам неизбежно приходится выкручиваться, искать обходные пути и пускаться на разные хитрости и уловки. Отсюда и такие странные графики.
Но странности одним только отсутствием шкалы времени не ограничиваются. Создатели метода вводят формальное ограничение - константность
, и как следствие требование линейности распределения изотопов на графике. Линейность следует из основной формулы данного метода при условии константности
. Формула тоже весьма странная, поскольку представляет собой тривиальный закон сохранения массы
, только переписанный зачем-то в весьма замысловатой форме:
1.
Конечно, надуманность подобных ограничений и искусственность всей математической конструкции не может не бросаться в глаза. Совершенно очевидно, что как ни переписывай закон сохранения массы, а узнать начальные концентрации
мы никакими средствами не можем, поэтому о константности этого параметра, линейности формулы, а значит и оправданности всей схемы, мы говорить не в праве.
Еще одна очевидная странность данного метода состоит в том, что для анализа используется не один образец породы, а серия образцов. Это позиционируется как принципиальное отличие данного метода от других, и именно этим авторы метода объясняют факт независимости метода изохрон от начальных условий и привносимых загрязнений. Однако очевидно, что само по себе наличие большого количества собранных образцов не может прибавить информации об их исходном изотопном составе. Чтобы данная схема работала, необходимо вводить какие-то дополнительные маргинальные предположения о начальных химических или физических условиях, которые в свою очередь нам неизвестны.
Понятно, что все эти странности, умозрительные схемы и ограничения - не от хорошей жизни. Изобретать всё это, как уже отмечалось, эволюционистов заставила суровая необходимость, как то: принципиальная невозможность решения уравнения радиоактивного распада относительно t - возраста породы. Математическое трюкачество в сочетании с надуманным исходным допущением позволило-таки авторам метода получить аналитическое и графическое решение системы уравнений. Но формализм подхода виден невооруженным взглядом, и это выдает с головой всю искусственность и негодность метода "изохрон".
Хорошо просматривается ход мыслей создателей данного метода. Если уравнение радиоактивного распада не решается относительно t, можно попробовать взять партию образцов породы, составить систему уравнений и использовать математические трюки, чтобы избавиться от начальных условий и получить решение. Конечно, для этого понадобится ввести также какое-то не менее формальное исходное допущение. Но его можно замаскировать под что-нибудь правдоподобное.
Несложными алгебраическими манипуляциями формула сохранения массы преобразуется в псевдолинейное уравнение 1., которое благодаря своей линейности отлично решается графически или аналитически (в составе системы уравнений).
2 Легко видеть, что полностью линейным ему мешает быть только одно единственное слагаемое
, которое по умолчанию неконстантно. Следовательно, всё, что остается сделать изобретателям метода, - это объявить
константой.
Ну и, разумеется, останется только подыскать этой константности какое-либо физическое объяснение. Найти такое объяснение не составляет труда, поскольку никто все равно не знает, какие условия были в те далекие времена.
Итак, формальность данного метода на лицо, она видна невооруженным взглядом. Однако с помощью следующих нехитрых приемов авторам метода удалось несколько замаскировать искусственность подхода и придать видимость физического смысла вольным допущениям:
- Отклонения от линейного распределения изотопов на графике объясняются незамкнутостью процессов (привносом или потерей вещества)
- Константность объясняется якобы реально существующими, достоверно определяемыми природными явлениями
- Часто встречающееся на практике линейное распределение изотопов трактуется как подтверждение метода "изохрон"
Разберем подробно эти положения.
1. Первый пункт формально верен, что сразу придает весомости и достоверности методу. Действительно, если предположить справедливость допущения о константности
, то отклонения от линейности можно на законных основаниях интерпретировать как незамкнутость процессов (привнос или потеря вещества). Это так.
Но беда заключается в том, что предположение о константности
- голословно, оно ни на каких реальных экспериментальных данных не основано (см. далее). А в случае неконстантности
математический метод "изохрон" перестает работать и любые интерпретации графических данных становятся полностью некорректными.
2. Константность
- это теоретическая посылка, не имеющая под собой эмпирической основы и весьма туманно объясняемая разработчиками метода. Более того, эта посылка полностью противоречит логике и реальной ситуации, наблюдаемой в природе. Действительно, если концентрации родительского изотопа меняются от образца к образцу, то с какой стати концентрация дочернего изотопа будет оставаться неизменной? Напротив, в природе почти всегда наблюдается если не пропорциональное содержание этих изотопов в породах, то во всяком случае довольно сильная их зависимость друг от друга.
Предполагаемое очищение породы от дочерних изотопов или гомогенизация (равномерное распределение) часто объясняются создателями метода экстремальными природными процессами, наподобие извержения вулканов и кристаллизации. Но это также не более чем спекулятивные теоретические схемы, не имеющие под собой реальных эмпирических оснований и часто вступающие в противоречие с элементарной логикой.
3
3. Так называемая "изохронность" или линейность распределения изотопов - действительно часто наблюдаемое природное явление. Многими это воспринимается как решающее свидетельство в пользу состоятельности метода "изохрон".
Действительно, если какая-либо теория со сложной математической основой предсказывает определенное и достаточно нетривиальное поведение вещества, и подобное поведение обнаруживается в экспериментах, - значит есть основание доверять данному методу и считать его верным.
В отношении "изохрона" это было бы так, если бы не три обстоятельства:
- Много, если не большинство изохронных (линейных) распределений считаются "ложными изохронами", то есть не имеющими отношения к геохронологии. Об этом говорят не только креационисты, но в основном сами же геохронологи-эволюционисты, представители лабораторий 4
- Не существует надежных способов отличить "ложную изохрону" от обычной 5
- Причинами возникновения "изохронных", то есть линейных распределений концентраций изотопов на самом деле являются чрезвычайно распространенные и "простые" природные процессы, не требующие привлечения сложных умозрительных схем и неправдоподобных исходных посылок для своего объяснения 6
Приведенные пункты, в особенности третий, красноречиво свидетельствуют, что метод радиоизотопного датирования "изохрон" представляет собой надуманную, искусственную и бездоказательную схему, которая принципиально неспособна дать объективные оценки возраста геологической породы. Этот метод основан на формальных математических трюках и ложном исходном допущении, что делает весь метод научно несостоятельным. "Изохронность" распределений изотопов, наблюдаемая в исследованиях, которая ранее интерпретировалась учеными как доказательство истинности метода "изохрон", на самом деле не может свидетельствовать в его пользу, поскольку объясняется гораздо более простыми естественными причинами, не связанными с геохронологией.
Примечания
1 Считается, что этот метод позволяет обойти некоторые наиболее неопределенные допущения обычного метода определения возраста и тем самым повышает степень уверенности в полученной оценке «возраста». В итоге, геохронологи отдают предпочтение этому изохронному методу, который теперь очень популярен, особенно в отношении изотопных систем рубидия-стронция, самария-неодима и урана-свинца. [1]
Из-за кажущегося «успеха» изохронного метода, он стал основой радиоактивного датирования в геологии в последние годы. [1]
2 Для серии образцов формула 1. записывается в виде системы уравнений:
Легко видеть, что в случае константности система уравнений имеет аналитическое либо графическое решение. В случае неконстантности система уравнений не определена (не имеет определенного решения), а "изохроны" теряют всякий смысл.
3 Например, А. Скляров в своей книге убедительно показывает, что наиболее часто используемый для датирования минерал циркон вопреки утверждениям геохронологов может содержать любое исходное количество примесного свинца. Следовательно он непригоден для изотопного датирования.
Аргументы сторонников радиоизотопных методов сводятся к тому, что "атомы свинца слишком велики, чтобы заменить элементы в кристаллической решетке, поэтому образующиеся кристаллы циркона свободны от свинца". Однако атом свинца (Свинец Pb – 175 пм.) меньше атомов других распространенных примесей циркона (Европий Eu – 199 пм, церий Се – 181 пм, неодим Nd – 182 пм), которым их размер не мешает встраиваться в кристалл. [2]
Более того, содержание гафния в кристаллах циркона доходит до 1—4 % (!), хотя его атом, также как и свинца, больше атома циркония (Цирконий Zr – 160 пм, гафний Hf – 167 пм). Следовательно, нет никаких оснований считать, что на момент образования "кристаллы циркона свободны от свинца".
4 Лаборатория ЦИИ ФГУП «ВСЕГЕИ»: Подлежат исключению любые данные по образцам валов (пород в целом) K-Ar, Ar-Ar, Rb-Sr, Sm-Nd, поскольку получаемые по валовым образцам псевдоизохроны в 90% являются линиями смешения не имеющими геохронологического смысла. [3]
По мере того как этот метод постепенно применяли ко все большему диапазону геологических проблем, вскоре стало ясно, что линейная связь между отношениями 87Sr/86Sr и 87Rb/86Sr иногда дает аномальный изохрон, не имеющий четкого геологического смысла. В литературе было опубликовано несколько аномальных изохронов и предложены новые термины, такие как видимый изохрон (Baadsgaard et al., 1976), изохрон мантии и псевдоизохрон (Brooks et al. 1976 а,b), вторичный изохрон (Field and Ra-Heim, 1980), наследованный изохрон (Roddick and Compston, 1977), источниковый изохрон (Compston and Chappell, 1979), изверженный изохрон (Betton, 1979; Munksgaard, 1984), смешанная линия (Bell and Powell, 1969; Faure, 1977; Christoph, 1986), и смешанный изохрон (Zheng, 1986; Qin, 1988). Оказалось, что даже группу проб, которые не имели одинакового возраста и одинаковых начальных отношений 87Sr/86Sr можно было подогнать под изохрон, как, например, в случае с воздушными изохронами (Kohler and Muller-Sohnius, 1980; Haack et al., 1982)». [1]
В серии коротких статей, опубликованных в журнале Новости библейской науки (the Bible-Science Newsletter) в 1981 году, доктор Рассел Арндс (Russell Arndts), профессор химии в Государственном университете Сент Клауд штата Миннесота (St Cloud University), и доктор Уильям Оверн (William Overn) бывший инженер и физик Национального Управления Аэронавтики и Космоса (NASA), показали, что изохроны, на самом деле, часто возникали в результате смешения радиоизотопов взятых из источников разного происхождения. Они также продемонстрировали это на примерах из геологической литературы. [1]
5 В конце своей статьи Женг написал:
«В заключение надо сказать, что некоторые основополагающие допущения общепринятого Rb-Sr- изохронного метода должны быть изменены, а наблюдаемый изохрон определенно не дает надежную оценку возраста данной геологической системы, даже если получена хорошая корреляция между экспериментальными точками отношений 87Sr/86Sr и 87Rb/86Sr. Эту проблему нельзя упускать из виду, в особенности при численной оценке временной шкалы. Сходные проблемы могут возникнуть при использовании Sm-Nd и U-Pb изохронных методов».
И чтобы еще точнее и яснее выразить ту же мысль, Женг написал в резюме своей статьи следующее:
«Поскольку невозможно разделить настоящий и ложный изохроны опираясь только на данные изотопов рубидия и стронция, необходимо подходить с осторожностью при определении рубидий-стронциего изохронного возраста любой геологической системы».
Трудно подыскать более выразительное и полное «разрушение» метода изохронного датирования! Заметьте, что Женг распространяет свою критику на традиционный метод урана-свинца (U-Pb) и, ныне модный, изохронный метод самария-неодима (Sm-Nd). [1]
6 «Ясно, что смешивание прежде существовавших материалов породит линейное множество изотопных отношений. Нам не нужно принимать допущение, что изотопы, которых считают дочерними изотопами, на самом деле появились в горной породе в результате радиоактивного распада. Таким образом, допущение огромных возрастов остается недоказанным. Прямые линии, которые казалось, придают смысл радиометрическим данным, с легкостью объясняются простым перемешиванием». [1]
Концепция смешивания материала на больших пространствах вероятно указывает на то, что Земля претерпела широкомасштабное перемешивание. Такие процессы, конечно же, не всегда подразумевают физическое перемещение горной породы, породообразующих компонентов, например, минеральных зерен или расплавленных материалов, но чаще связаны с перемешиванием химических компонентов потоками жидкостей, главным образом, воды текущей через горные породы. И. Ф. Женг соглашается с этим в своей статье, когда говорит о таких геологических процессах как гидротермальное модифицирование (воздействие горячей водой), метасоматизм и метаморфизм. Два последних процесса вклучают в себя изменения в горных породах, вызванные жидкостями, температурой и давлением. Женг допускает следующее:
«В некоторых случаях добавление или потери Rb и Sr в горных породах так обычны, что линейное множество может появиться на обычной изохронной диаграмме. Ложный изохрон возникнет в результате модификации горных пород, а оценки возраста и начального отношения 87Sr/86Sr тогда тоже окажутся ложными». [1]
«Линии смешивания (ложные изохроны) легко образуются путем перемешивания материалов из фракционированного ксенолита, содержащего тяжелые изотопы Sr, с легко-изотопными Sr материалами мантии без предварительного радиогенного образования 87Sr». [4]
Источники
1. Метод радиометрического датирования «под огнем», Эндрю Снеллинг
2. Реальные проблемы изотопного датирования, Глава из книги А.Склярова «Сенсационная история Земли»
3. Критерии достоверности результатов геохронологических определений
4. Contra Rb-Sr dating, John Woodmorappe, 2001 - нерадиогенные «изохроны»