fbTrack
REKLAMA
REKLAMA

Felietony

Krzysztof Kowalski: Radioaktywny zegar do odmierzania przemijającego czasu

shutterstock
„Starą baśń w gabinecie badacz ściska i gniecie; raz z niej na kształt zecera stare głoski wybiera, to gdy cała popruta, wyszukuje jej kości, chce znów złożyć mamuta w swej pierwotnej wielkości”.

Tak XIX-wieczny poeta Antoni Czajkowski widział pracę XIX-wiecznego archeologa. I rzeczywiście, ówcześni badacze pradziejów „ściskali i gnietli” przeszłość w gabinetach, nie dysponowali podstawowym narzędziem pracy (pozostając z całym szacunkiem dla łopaty), czyli metodą określania wieku, robili to „na oko”, rolę aparatury badawczej spełniało widzimisię badacza.

Doświadczony kucharz, chcąc rozetrzeć na miazgę ziarna pieprzu, obejdzie się bez moździerza – owinie je w bawełnianą szmatkę i utłucze kamieniem służącym mu zazwyczaj do przyciskania w kamionkowym naczyniu ogórków małosolnych; ale ten sam kucharz nie obejdzie się bez dobrego noża, rondla, patelni. Astronom nie przeprowadzi sensownych badań bez dostępu do teleskopu, biolog – bez mikroskopu, fizyk – bez akceleratora cząstek. Archeolog nie uzyska wiarygodnych rezultatów bez zastosowania techniki określania wieku zabytków w rzetelny sposób. Narzędzie takie pojawiło się w jego rękach dopiero w 1950 r.

Rok wcześniej prace amerykańskiego chemika Willarda Franka Libby’ego – za które zresztą uhonorowany został Nagrodą Nobla – zrewolucjonizowały archeologię. Libby zdołał wykorzystać promieniotwórczy izotop węgla C-14 do określania wieku zabytków z materii organicznej – z kości, rogu, drewna, skóry, tkanin itp. Radioaktywny izotop węgla C-14 powstaje w wysokich warstwach atmosfery pod wpływem promieniowania kosmicznego. Ponieważ opada na powierzchnię Ziemi, nieuchronnie wchłaniają go żywe organizmy roślinne i zwierzęce.

Dopóki dane stworzenie żyje, zawartość C-14 w jego komórkach jest stała, dokładnie taka sama jak zawartość tego izotopu w otaczającym środowisku. Natomiast od momentu śmierci – maleje. Po upływie 5734 lat spada o połowę w substancji organicznej tworzącej niegdyś żywy organizm. Po upływie kolejnych 5734 lat spada znowu o połowę, i tak dalej, w tym samym, niezmiennym rytmie.

Od momentu wynalezienia metody C-14 jest ona nieustannie udoskonalana, podobnie jak udoskonalane są teleskopy, mikroskopy, akceleratory. Przede wszystkim dowiedziono, że izotop węgla C-14 wchłaniany jest przez żywe organizmy w takich samych proporcjach jak C-12 – „normalny” izotop węgla, niepodlegający wyżej opisanemu rozpadowi. To daje możliwość porównywania zawartości obu izotopów w pobranej próbce – jest to clou całej metody: ilość C-12 pozostaje bez zmian w materii organicznej, niegdyś ożywionej, natomiast ilość C14 maleje. Im bardziej precyzyjny pomiar różnicy pomiędzy C-12 i C-14, tym dokładniejsze ustalanie wieku danego zabytku. Ta różnica jest radioaktywnym zegarem przeszłości.

Metodę ulepszano i wciąż ulepsza się na różnych „poziomach”. Nie wdając się w szczegóły fizyko-chemiczne, wciąż malała wielkość próbki niezbędnej do dokonania analizy. To ważne, ponieważ pobieranie próbki jest de facto uszkadzaniem zabytku. Pół wieku temu analiza nie była możliwa bez pobrania 15-gramowej próbki, obecnie wystarczają miligramy. Najnowszego udoskonalenia metody dokonał zespół składający się z badaczy uniwersytetów w Belfaście, Sheffield, Bristolu, Glasgow, Oxfordzie i St. Andrews. Uczeni ci w ciągu siedmiu lat przebadali 15 tys. próbek pobranych z różnych miejsc i substancji, a także z osadów dennych – jeziornych i morskich – oraz jaskiń, w których osady datowane są precyzyjnie za pomocą takich pierwiastków jak uran czy tor. Podczas analizowania uzyskanych danych zastosowano najnowsze metody analizy statystycznej.

Opłaciło się: przesunięto próg wiarygodności metody C-14 o 10 tys. lat. Dotychczas metodą C-14 można było wiarygodnie określać wiek zabytków nie starszych niż 45 tys. lat, teraz limit wynosi 55 tys. lat. Czym jest 10 tys. lat? To np. czas, jaki upłynął od zakończenia ostatniej epoki lodowej; 10 tys. lat temu nie było jeszcze Morza Bałtyckiego; to dziesięciokrotnie więcej niż czas istnienia państwa polskiego.

Oprócz archeologów zwiększeniem „zasięgu” metody C-14 zachwyceni są m.in. naukowcy zajmujący się zmianami i ewolucją klimatu. A to nie jest rzecz bez znaczenia, skoro zmiany te nabrały takiego tempa i natężenia, że jeżą włosy na głowach ludziom orientującym się w kondycji współczesnego świata i naszej cywilizacji.

„Przeszłość jest to dziś, tylko cokolwiek dalej:
Za kołami to wieś,
Nie jakieś tam coś, gdzieś,
Gdzie nigdy ludzie nie bywali!”.

Ta strofa Norwida – mimo że XIX-wieczna – pasuje jak ulał do poczynań i problemów współczesnej archeologii, klimatologii i w ogóle współczesnego świata.

Źródło: Rzeczpospolita
REKLAMA
REKLAMA
REKLAMA
REKLAMA
NAJNOWSZE Z RP.PL
REKLAMA
REKLAMA
REKLAMA
REKLAMA: automatycznie wyświetlimy artykuł za 15 sekund.
REKLAMA