O educatie rapida asupra geocronologiei

167

Genialul si extenient de tenac Phil Broughton este un fizician in sanatate, un educator in domeniul securitatii radiatiilor si proprietarul / conducatorul-sef al Laboranelor Funranium . Este o bucurie sa public eseul sau edificator, hilar, referitor la naratiunile de expunere de la Hollywood asa cum se refera la… TEH SCIENCE! Ilustrat cu LULZ din intreaga lume interwubz, selectat arbitrar de catre dvs. cu adevarat. Haha! Imi pare rau, Phil. (Nu, nu sunt.) Dar serios, Phil este un tip de cunostinte extrem de greg si fermecator, asa ca nu ezitati sa-l trageti despre cafea, arme nucleare, bere, istorie, explorare urbana, stiinta „sau despre oricare dintre numeroasele fapte inutile. balbaindu-se ”in creierul sau de la [email protected] Yay, Phil! ~ Mer

Hollywood, trebuie sa vorbim despre obiceiurile tale de intalnire. In special, cat de important este sa aveti o referinta pentru a verifica varstele inainte de a va confrunta cu probleme. Nu, nu vorbesc despre hipersexualizarea fetelor de 12 ani care incearca sa treaca pentru 18. Nici nu vorbesc despre cele 60 de lucruri care incearca sa treaca si pentru 18. Aceasta este o situatie totala separata de zguduire a capului.

As dori sa dau vina pe filmul Prometeu pentru acest rafinament, dar abia este singura parte vinovata, doar cea care in cele din urma m-a facut sa prind. Hollywood, nu intelegi cum functioneaza intalnirea cu carbonul, ca exista alte metode de intalnire care uneori functioneaza mai bine si ca adevaratul obiectiv (de neatins) este sa gasesti punctul de referinta perfect pentru a le mari pe toate. Dar la baza a toate acestea se afla un corp de lucrari stiintifice si presupuneri pe care le-ati ignorat in mod convenabil in interesul „complot-ului condus de personaje”. Dar am vesti pentru tine: personajele si complotul tau au mai putin sens atunci cand iei aceste comenzi rapide. Iar atunci cand faceti acest lucru, oamenii devin confuzati cu privire la ceea ce sunt de fapt stiinta si tehnologia de ultima ora, in sensul ca trebuie sa programam juriile si judecatorii efectului CSI in procesele de pedeapsa capitala, deoarece Realitatea. nu. Munca. Ca. Acea.

Aveti consilieri stiintifici. Le ignori in pericol. Pentru a-l cita pe Brian Clevinger de Atomic Robo, „Ceea ce este foarte frustrant este faptul ca este nevoie de atat de putin efort pentru a gasi intersectia dintre stiinta plauzibila si fictiunea ta, incat publicul va merge cu tot.” [DISCLOSURE: Am avut ocazional intrebari din partea echipei Atomic Robo, pentru ca Brian nu a vrut ca ultrascienta din scenariile lor sa sune asa.]

Totusi sunt aici pentru a va ajuta. Iti ofer aceasta informatie rapida despre metodologia de intalniri si modurile pline de umor in care esueaza, gratuit. Desigur, primesti ceea ce ai platit.

Trebuie sa incepem discutand despre bombardamentele cosmice. Nu, nu „Nu-i de pe orbita” in stilul Ripley, desi imi place felul in care functioneaza mintea ta, ci mai degraba ploaia continua de particule de mare energie care izbucnesc din The Great Beyond. De departe, cea mai mare sursa este propriul nostru soare, dar asta doar pentru ca este atat de aproape. Dar, de asemenea, avem toate soarele invecinate ale Caii Lactee, multe dintre ele fiind mult mai mari si energice decat ale noastre, si monstruosul nucleu galactic care innebuneste nuclee dezbracate la viteze relativiste la noi. Oh, atunci exista tot restul universului, supernovele, gauri negre si toate, care trimit nuclee (in mare parte hidrogen si heliu) la 99,999% din viteza luminii, explodand in fizica particulelor, coliziunile cu atmosfera noastra. Fragmentele atomice din aceasta sunt inca energice pentru a avea inca o jumatate de duzina din aceste coliziuni. Aceasta este ceea ce este cunoscut sub numele de „dus de aer cu raze cosmice”. NOTA: la niciun moment al procesului nu creati Fantastic Four.

Particulele generate de razele cosmice pot interactiona cu nucleele stabile ale atmosferei pentru a crea noi izotopi radioactivi. Carbonul radioactiv 14 (AKA C-14), un izotop popular pentru datarea materialelor organice, este generat prin interactiunea azotului 14 stabil din aer cu un neutron cosmogen vag. Bombardarea cu raze cosmice a Pamantului variaza in functie de latitudinea si campul magnetic al Pamantului, dar datorita amestecarii atmosferice si a apei, raportul dintre C-14 radioactiv si C-12 stabil stabil este considerat constant in mediu. Cand un organism moare, niciun nou C-14 nu este luat in tesuturile sale si incepe sa se descompuna radioactiv. Putem astfel dateaza lucrurile pe baza variatiei raportului C-14 / C-12 din esantion, raportat la timpul de injumatatire plasmatica al C-14 (5712 ani).

De remarcat este faptul ca C-14 este doar unul dintre numeroasele, multe radionuclizi care apar in mod natural; unii au fost aici de cand s-a reunit sistemul solar, cunoscut sub numele de radionuclizi primordiali, iar altii sunt creati in mod constant ca C-14. Exista si alte izotopi pe care le putem folosi si le utilizam pentru datarea radiometrica, dar carbonul este ceea ce este cel mai util pentru datarea materiei organice …

Datarea cu carbon nu este perfecta. In primul rand, trebuie sa calibrati „ceasul” de carbon. Am facut acest lucru comparand raporturile de carbon din materia organica pe care suntem destul de siguri de varsta, cum ar fi inelele de arbori sau rata de crestere a lichenilor. In special, legam evenimente specifice la care cunoastem data, cum ar fi eruptiile vulcanice din registrul istoric si un inel de copac deosebit de ash. Din pacate, avem putini copaci mai vechi de ~ 6000 de ani si, wow , istoricul recodificat cu date decente este absolut prost pana de curand.

In al doilea rand, raportul dvs. este la fel de bun ca capacitatea dvs. de a detecta si de a obtine un numar semnificativ statistic de radiatii beta de la descompunerea C-14. Cantitatea de C-14 in mediu este minuscula, greu de detectat si nu devine mai usoara, intrucat se descompune progresiv in esantion. Dupa aproximativ zece zile de injumatatire (~ 60000 de ani pentru C-14), noi, in jocul de detectare a radiatiilor, declaram ca un izotop radioactiv a disparut in mod eficient. Echipamentele de spectrometrie de masa cu adevarat bune se pot observa dincolo de asta, dar barele de eroare ale masurarilor devin din ce in ce mai mari, pe masura ce aveti din ce in ce mai putin material cu care sa lucrati.

Din aceste motive, intalnirea cu carbon este utilizata cel mai bine in ultimii 6000 de ani si cam din ce in ce mai putin exacte in timp ce mergeti mai departe. Dincolo de 60000 de ani, intalnirea dvs. este mai mult sau mai putin inutila. Daca cineva iti spune ca au dat date despre carbon si ai o data mai veche de 60000 de ani, ai voie sa apelezi la ei sau ar trebui sa examinezi indeaproape metoda lor si sa decizi daca trebuie sa le acordi premiul Nobel.

Acest lucru ar trebui sa se inteleaga, dar datarea cu carbon este inutila pentru ceva care nu a fost material organic pentru inceput. Daca vrei sa fii cu adevarat, intr-adevar aratos, poti sublinia ca calcarul si calcita, ambele fiind carbonat de calciu, erau initial cochilii mici ale organismelor, deci sunt materiale organice, nu? Ti-as da degetul pentru ca esti un smartass, desi unul corect. Cu toate acestea, tinde sa dureze mai mult de 50000 de ani pentru a crea un depozit de calcar. Sigur, pot sa ajung pe varfurile recifelor de corali pentru esantioane, dar nu trebuie sa perfectionez foarte adanc pe recif pentru a gasi coralul prea vechi pentru a fi dat cu exactitate.

Sa enumeram cateva dintre ipotezele de baza ale tehnicilor de intalnire C-14:

Un lucru viu are aceeasi concentratie de C-14 ca orice altceva din lume, chiar pana in momentul in care moare.
Concentratiile C-14 sunt aceleasi peste tot pe Pamant si au fost intotdeauna la fel.
C-14 este creat in atmosfera in ritm constant printr-un bombardament cu raze cosmice care a fost intotdeauna la fel.
Bombardamentul cu raze cosmice este singura sursa de productie C-14.
Avem la dispozitie un punct de referinta C-14 cunoscut la timp pentru a calcula contravalorat la calendarul nostru.

Cand cineva iti ofera astfel de presupuneri absolute si de necontestat, ar trebui sa stii ca ai probleme. Adica este plin de oportunitati de avansare a cunoasterii umane, dar cineva poate sa aiba un moment rau invatand-o.

Pentru a parea complet schimbarile de viteza pentru tine, My Lovely Assistant a gasit acest articol referitor la ciudatenia Vailor Uscate de langa McMurdo in Antarctica. As dori sa va atrag atentia asupra a doua treimi din drum pe imaginea care ar trebui sa fie etichetata „Cel mai important sigiliu carcasa EVAR”. „De ce este cea mai importanta carcasa de sigiliu”, te aud intreband: „Ai din nou viermi creierului?” Nu, nu ma las, dar ma las sa ma explic. Este important din doua motive:

Este un bun exemplu de pericol de a face stiinta si de a nu pune la indoiala ipotezele dvs. inainte de a va impartasi rezultatele.
Este folosit ca baza pentru sprijinul creatiunii terestre pe pamant (YEC), care este mai putin zguduitor decat idiocitatea oaselor dinozaurului din datarea de carbon si vreau sa poti numi prostii.

Inapoi la Antarctica …

O data, pe valurile uscate, un cercetator trecuse pe langa acest cadavru de pe sigiliu si a decis „Dammit, vreau sa stiu cat timp a stat acea mumie” si a luat o proba pentru intalnire. Cadavrul a citit ca are aproximativ 10000 de ani. Acest lucru a fost oarecum atragator de minte, deoarece carcasa specifica a sigiliului era un sigiliu modern. Problema a aparut atunci cand au dat un pic de sigiliu dintr-un esantion colectat recent pentru a ajuta la calibrarea „ceasului” de datare a carbonului pentru zona locala. Proba proaspata, dintr-un sigiliu viu care s-a aruncat nefericit, dateaza de 2000 de ani. Uh oh …

Impartasind aceste rezultate, aceasta a fost imediat vanduta ca o refutare a datarii de carbon si, astfel, a tuturor stiintelor care ar putea sugera un Pamant mai vechi, de catre credinciosii din YEC. Un gand contradictoriu simultan care accepta datarea carbonului detinut in mod obisnuit de YEC este ca datarea cu carbon a oaselor dinozaurilor le arata ca au scazut in ultimii 10000 de ani. In general, acestea nu reusesc sa discute despre contaminarea posibila in timpul colectarii esantionului (sa zicem, poate, tencuiala…) si ca BONURILE DINOSAUR SUNT ROCURI, FARA Esantioane ORGANICE.

[ASIDE: Pentru a fi corecti, avem metode de datare a rocilor (de exemplu, tehnici de raport K / Ar sau Nd / Sm) care folosesc acele radionuclide primordiale cu timp de injumatatire pe scara miliarde de ani, dar erorile lor de datare depasesc adesea existenta tuturor hominidelor. Calculul episcopului Usher pentru varsta Pamantului s-ar pierde foarte mult in zgomot.]

Oamenii de stiinta, pe de alta parte, erau foarte incurcati de discrepanta. Au repetat experimentul de mai multe ori. Cu exceptia garniturilor de elefant si orca, de fiecare data cand au prelevat un organism local, au obtinut o intalnire anomala veche de carbon. Aceste exceptii au fost ceea ce a rupt misterul; orice alt organism pe care l-au probat nu a parasit Oceanul de Sud la migratia sa.

Imaginati-va, daca veti dori un loc foarte rece si izolat de ciclul global al carbonului datorita fluxului circumpolar austral de aer si de apa de suprafata. Relativ ciclul carbonului, este o insula. Exista un flux adanc al apei reci de-a lungul fundului oceanului pana la Antarctica, dar este nevoie de secole pentru a ajunge acolo. Intensitatea scazuta a bombardamentului cu raze cosmice cu un unghi inalt pe Antarctica inseamna ca exista mai putin C-14 produs local in interiorul zonei izolate si ca aerul nu se amesteca mult cu restul atmosferei. Astfel, Antarctica este un mediu natural slab C-14. In raport cu curbele de calibrare a carbonului din restul lumii, totul arata aici.

Am aflat, de asemenea, ca numerele noastre se strecoara in vecinatatea vulcanilor; sunt o mare productie de carbon CO2 din carbon foarte vechi blocat in mantia Pamantului care sfarseste prin a satura mediul local. Asadar, desi este excelent sa folosesti acel strat frumos de cenusa intr-un inel de copac pentru a ajuta la setarea ceasului tau de cronologie, s-ar putea sa nu vrei sa datezi acel inel specific atunci cand alegi esantioanele. In mod corespunzator, ne-am dat seama ca am infasurat complet datarile de carbon pentru viitorii cercetatori (fara a crea factori majori de corectie), aruncand cantitati uriase de cel mai venerabil carbon in ciclul global prin arderea combustibililor fosili.

Umanitatea, de asemenea, un fel de, daca doriti sa fiti picurosi, a fabricat o gramada de C-14 prin teste nucleare pe care le-am aruncat in atmosfera, care neaga presupunerea ca bombardamentul cu raze cosmice este singura sursa de C-14. Din acest motiv, atunci cand facem datarea cu carbon „Prezentul” este definit ca fiind 1 ianuarie 1950. Este data consensului la care comunitatea stiintifica ar putea fi de acord in cazul in care, dupa aceea, am impanzit apele cu explozii nucleare prea mult pentru a face datari . Pentru ca sunt amuzant in acest fel, cuvantul pe care l-am creat pentru a descrie acest lucru este „nuclearche”, debutul activitatilor nucleare care se observa pe scara larga in registrul geologic. Intr-adevar, traim in Epoca antropocenului si pulsul izotopilor interesanti si produsele lor de descompunere vor fi indicatorul pe care geologii, antropologii,

(S-ar putea sa ma insel in racoane. S-ar putea sa fie corbi. Se plateste sa fie dragut cu viitorii tai stapani de corvid.)

Pentru a readuce toate acestea la plangerea stiintei lui Prometeu, toate acestea ies pe fereastra cand parasiti Pamantul. Toate aceste presupuneri nu sunt adevarate 100% pe Pamant, cu atat mai putin o alta planeta. Am stabilit sistemul primordial de datare cu radionuclizi, datorita meteoritelor, care presupunem (presupunerea 1) ca sunt facute din acelasi amestec uniform de stela (presupunerea 2) care s-a condensat in sistemul solar. Aceste sisteme ar putea functiona pentru Marte, dar nu aveti idee care este componenta chimica si izotopica a unui sistem solar extraterestru. Nu avem indicatoare pentru lumile extraterestre. Sigur, am putea sa ne ocupam de timp pentru a stabili care este rata de generare a C-14 pe o planeta data, dar nu avem un cadru de referinta cand ajungem prima oara.

CONCLUZIA (SPOILERY):

Cand medicii buni dateaza cadavrul capului si al corpului pe care l-au descoperit cu bastonul magic al datarii stiintei, ei vin imediat cu 2000 de ani. Singurul mod care poate face lucrari este daca s-a nascut si s-a crescut pe Pamant, facut din atomi de pe Pamant, s-a dus la LV-223 intr-un vas fara bombardament cu raze cosmice si apoi a murit prompt la sosire, fara a respira sau a manca mare parte din nimic. pe luna aceea.

Si asta este ceea ce mi-a trecut prin creier si m-a distras de restul filmului altfel foarte dragut. Nu este la fel de rau ca atunci cand m-am ridicat in mijlocul lumii nu este suficient si am strigat la ecran: „NICIODATA NU UITATI ACEASTA!” la Denise Richards, cand s-a prezentat ca fizician in IAEA.

Dar asta este un rafinament pentru alta data.

(Tehnologia stiintei SMBC.)

Postat de Guest Blogger: Phil Broughton pe 20 noiembrie 2012

Arhivat in Ye Olde

O educatie rapida asupra geocronologiei

Populare

Afacere proprie, angajat la stat sau angajat la privat? Pro &...

Cum alegi cel mai bun brad de Crăciun?

Afla cum iti poti lansa o mica afacere folosind un spatiu...

Top 10 cele mai supraevaluate filme din toate timpurile

10 regizori care au facut un film de groaza si au...

10 documentare care au schimbat perceptia publicului

Top 10 interviuri controversate cu celebritati din toate timpurile

Top 10 cele mai memorabile momente ale premiilor Oscar

Cum se schimba viata atunci cand intri in cercurile sociale ale...

10 povesti ciudate din lumea rap pe care sa le cunosti