Aðferðir til að reikna út aldur jarðarinnar

Fyrsta aðferðin sem minnst er á töflunni yfir sögu aldursákvörðunar (sjá mynd í síðustu tveimur færslum) er sagnfræðileg aðferð. Í þessari aðferð skrifuðu fræðimenn og vitni einfaldlega niður það sem gerðist þegar þeir fylgdust með því. Venjulega eru sagfræðilegar heimildir viðurkenndar en í gegnum söguna hafa sagnfræðilegir endurskoðunarsinnar byrjað að breyta mannkynssögunni til að aðlagast ákveðinni dagskrá. Þetta kemur sérstaklega í ljós í líkaninu um mannkynssöguna.

Sagnfræðilega aðferðin inniheldur heimildir um sköpun jarðarinnar, eins og hún er tekin úr kristinni Biblíu og ritningum gyðinga. Samkvæmt þessu tímatali voru það sjö 1000 ára tímabil, samtals 7000 ár, samkvæmt hinum sjö „dögum“ sköpunar sem greint er frá í fyrsta og öðrum kapítula í 1. Mósebók í gamla testamentinu. „Dagarnir“ tákna 1000 ár á jörðinni samkvæmt ritningargrein í 2. Pétursbréfi 3:8 í nýja testamentinu, en einnig er minnst á þetta í þjóðsöngnum okkar. 7000 ára tímabilið er sá tími í okkar tímatali þar sem myndun jarðar, sjávar og meginlandanna, en einnig tilkomu plöntu- og dýralífs átti sér stað. Eins og vatnsplánetulíkanið sýndi, þá þarf mjög lítinn tíma fyrir steindir jarðskorpunnar og meginlandanna til að myndast, sé rétta vaþrývarma umhverfi til staðar. Með vaþrývarma umhverfi á stærðargráðu plánetu byrja steindir, með hráefnum annaðhvort úr geimnum eða sem myndast hafa með aðsópi vatns í vatnskúlu, að mynda jarðskorpu og möttul á frekar skjótan hátt, kannski á einhverjum mánuðum eða jafnvel á nokkrum árum. Reyndar benda smæð kristalanna á stóru meginlandsflekunum til stutts vaxtartíma. Í rás tímans eftir þetta áttu rof og veðrun sumra steinda sér stað, auk myndun einhverja setlaga.

Annar þáttur í sagnfræðilegri aðferðinni tekur tillit til mannkynssögunnar sem samanstendur úr um það bil 6000 árum. Hún inniheldur ættfræði og fjölskyldutré sem er lýst í smáatriðum í kaflanum um líkanið um mannkynssöguna. Flest okkar eiga ættartré með minna en 200 kynslóðir frá fyrstu foreldrum okkar. Líkanið um mannkynssöguna inniheldur fjöldann allan af vísindalegum sönnunum úr ýmsum greinum sem styðja 6000 ára ættfræðitímabilið. Vísbendingarnar úr 7000 ára tímabili sköpunar og 6000 ára mannkynssögu setur aldur jarðarinnar úr sögulegum heimildum í samtals 13.000 ár.

Önnur aðferðin í töflunni yfir sögu aldursákvörðunar metur tímann út frá lækkun sjávarborðs. Dalrymple greinir frá í Age of the Earth að árið 1748 hafi Frakkinn og náttúrufræðingurinn Benoit de Maillet gert þá tilraun að útskýra uppruna jarðarinnar og meginlöndin hennar með því að reikna lækkun sjávarborðs. De Maillet hafði tekið eftir augljósa vísbendingu um að jörðin hafði verið þakin sjó:

Það er, þrátt fyrir allt, gnægð vísbendinga um að flest meginlönd hafa, á einhverjum tímapunkti, verið kaffærð í sjó og mörg fjöll sem nú eru þúsundir feta há yfir sjávarmáli, eru óumdeilanlega þakin sjávarsetum. (The Age of the Earth: G. Brent Dalrymple, Standford University Press, 1991, bls. 27).

Jafnvel í dag mistekst nútíma vísindum enn að útskýra á ótvíræðan hátt hvernig fjöll sem eru „óumdeilanlega þakin sjávarsetum“ lyftust upp með nútíma kenningum um fleka og kviku. Líkanið um allsherjar flóðið er fært um að svara þessum leyndardómi í smáatriðum, með vísbendingum hvaðanæva að úr heiminum sem útskýra hvernig sjávarsetlög mynduðust og með hvaða hætti þau lyftust upp í núverandi hæð.

Dalrymple segir ranglega í bók sinni:

Við vitum nú að jörðin var aldrei alþakin vatni með þeim hætti sem de Maillet lagði til... Þannig að grundvöllur de Maillets til að reikna aldra byggða á lækkun sjávarborðs er ógildur. (The Age of the Earth: G. Brent Dalrymple, Standford University Press, 1991, bls. 27).

Útreikningarnir sem de Maillet gerði voru ógildir en ekki vegna þess að jörðin var aldrei alþakin vatni eins og Dalrymple hafði sagt, heldur vegna þess að hún var ekki þakin vatni fyrir milljarða árum síðan. Ummerki rofs og sets í flóðinu sýna greinilega að fjöll jarðarinnar voru alþakin, en aðeins fyrir nokkrum þúsund árum síðan.

Þriðja aðferðin í töflunni til að reikna aldur jarðarinnar er framreikningur hitastigs byggðan á þeim tíma sem það tók fyrir jörðina og sólina til að kæla niður úr bráðnum hnetti í núverandi ástand. Í upprunalegri töflu Dalrymples voru gefin upp tíu tímabil kólnunar jarðar, frá 75.000 til 1,3 milljarðar ár, og fimm tímabil kólnunar sólar sem gaf tímann frá 4,4 til 500 milljónir ára. Slíkar hugmyndir voru að lokum hafnaðar vegna þess að hinn fyrrum rannsakandi á hitastigi, Kelvin lávarður, og aðrir, þar með talið nútíma vísindamenn, höfðu „gersamlega rangt“ fyrir sér í mati sínu á kælingu jarðarinnar og í hinum síhituðum innviðum hennar:

Kelvin vissi ekki um geislavirkni og upphitun jarðskorpunnar með hrörnun geislavirkra efna og af þessari ástæðu var mat hans gersamlega rangt. (Heimasíða The TalkOrigins Archive).

Kelvin skjátlaðist varðandi kælingu og aldri jarðarinnar vegna þess að aldurinn var byggður á tilvist kviku, en það er engin kvika til og jörðin er ekki að kólna.

Mikilvægt atriði er það að þekking nútíma vísindamanna á jarðfræðilegri geislavirkni er ófullnægjandi. Hraun, sem á að hafa spúist úr djúpri geislavirkri og heitri kviku, er ekki geislavirk. Skorpan var aldrei hituð eða bráðin með hrörnun geislavirkra efna; skorpan er hituð með núningi eins og lýst er í þyngdarafls-núningslögmálinu. Þessi staðreynd undirstrikar skortinn á raunverulegri þekkingu um hrörnun geislavirkra efna og grundvellinum í mati á aldri jarðarinnar í dag. Enn fremur voru öll reiknuð kælitímabil byggð á röngum forsendum. Í dag viðurkenna nútíma vísindi að þau eru ógild.

Næsta aðferð úr töflunni yfir sögu aldursákvörðunar er aldur byggður á eðlisfræði sporbrautar. Frá 1871 til 1940 rannsökuðu þó nokkrir fræðimenn eðlisfræði sporbrautar og mátu aldur jarðarinnar til að vera á milli 10 milljónir og 3,7 billjón ára gömul. Einn þessara rannsakenda var George Darwin, sonur átrúnaðargoðsins Charles Darwin, sem setti fram þróunarkenninguna. Aldurskenning George Darwins var byggð á þeirri hugmynd að snúningur jarðar væri að hægja á sér. Það sem hann vissi ekki, og það sem rannsakendur í dag vita enn ekki í dag, er sú staðreynd að snúningshraði jarðarinnar og braut hennar eru ekki að hægja á sér, heldur sveiflast þau lítillega á lotubundinn hátt. Darwin sjálfur var ekki alveg sannfærður og nefndi sína eigin kenningu sem „óstýrilátar vangaveltur“:

Það er ekkert sem segir okkur hvort þessi kenning ræður við sanna útskýringu á fæðingu tunglsins, og ég segi þetta, hún er aðeins villtar vangaveltur, ómögulegt að fá staðfestingu á henni. (The Age of the Earth: G. Brent Dalrymple, Standford University Press, 1991, bls. 51).

Án staðfestingar er kenning aðeins heimspeki. Ef sú staðreynd hefði verið viðurkennd af þróunarsinnum þess tíma, væri þróunarkenningin ekki svona vel kunn og við hefðum getað umflúið hinar „villtar vangaveltur“ um aldur jarðarinnar. Væntanlegur aldur jarðarinnar frá George Darwin var á milli 50 og 60 milljónir ára eða meira, en Dalrymple útskýrir:

Við vitum nú að lágmarksgildi Darwins fyrir aldur jarðarinnar er allt of lítið og uppruni hans á tunglinu er rangur. (The Age of the Earth: G. Brent Dalrymple, Standford University Press, 1991, bls. 51).

Það er eitt sem aldrei virðist breytast: að fólk hugsi „við vitum nú“ án þess að vita einu sinni hvað þekking er. Við vitum nú að við vissum ekki það sem við héldum að við vissum!

Næsta aðferð til ákvörðunar á aldri jarðarinnar sem Dalrymple taldi upp byggist á efnafræði sjávar. Þessi aðferð er einnig þekkt sem saltklukkan. Þessi kenning var vinsæl frá árinu 1876 allt til 1943 og byggðist hún á þeirri trú að salt sjávar hafi komið úr ám á meginlöndunum sem er enn ríkjandi skoðun í dag. Kaflinn um falskenninguna um hringrás bergs sýndi að það er ekki satt. Nútíma vísindi þekkir enn ekki hinn sanna uppruna salts sem reyndar voru örverur úr allsherjar flóðinu. Enn fremur er selta sjávar í jafnvægi – hún er ekki að breytast. Dalrymple gaf til kynna að það að leiða af aldur jarðarinnar með aðferð saltklukkunnar væri „óskhyggja“:

Magn á rofi og upplausnar, auk úrkomu, afrennsli, svæði meginlandanna og meðalsamsetning sýnilegs bergs í gegnum jarðfræðilegan tíma er svo lítið þekkt að aldursútreikningur sem byggir á þessum stærðum eru í mesta lagi óskhyggja. En alvarlegasti gallinn í aðferðinni er að ætla að Na, ólíkt öllum öðrum efnum, safnist stöðugt upp í sjónum og fjarlægist ekki. Við vitum nú að efnasamsetning sjávar er ekki að breytast verulega vegna þess að hann er nokkurn veginn í efnafræðilegu jafnvægi. (The Age of the Earth: G. Brent Dalrymple, Standford University Press, 1991, bls. 58).

Með nýjum athugunum og tækniframförum er auðvelt að horfa til baka í tíma til að sjá hvar fyrrum rannsakendum skjátlaðist hrapallega, en það hins vegar enn erfitt að sjá galla í okkar eigin „óskhyggju“. Það sem Dalrymple gerði sér ekki grein fyrir er að nútíma jarðfræði hefur enn enga útskýringu á því hvernig salt komst í höfin og hvers vegna það er í jafnvægi.

Dalrymple viðurkennir að saltklukkan eða „efnafræðilegt rof“ gat „ekki einu sinni gefið okkur gróft mat“:

‚Efnafræðilegt rof‘ var mikilvæg aðferð til að meta aldur sjávarins í kringum aldamótaskiptin [1900], en það er nú þekkt til að geta ekki einu sinni gefið okkur gróft mat á aldri jarðarinnar. (The Age of the Earth: G. Brent Dalrymple, Standford University Press, 1991, bls. 58).

Saltklukkuaðferðin var „mikilvæg“ aðferð til að ákvarða aldur jarðarinnar fyrir einni öld síðan, alveg eins og aðferð geislavirkni er mikilvæg aðferð fyrir nútíma vísindi í dag. Hins vegar falla báðar aðferðirnar af sömu ástæðu – hvorug aðferðanna skilgreinir hinn sanna uppruna þeirra steinda sem verið er að aldursgreina. Uppruni salts í sjónum og uppruni steinda sem eru aldursákvarðaðir með geislavirkni eru nútíma vísindum enn ókunnir.

Hvernig aldursákvarðar maður myndun steinda án þess að vita hvernig steindir myndast?

Hvernig steindir jarðarinnar í skorpunni mynduðust er vísdómur sem aðeins er hægt að finna í vatnsplánetulíkaninu og í líkaninu um allsherjar flóðið.

Sömu mistökin í aðferðinni rof og set til að ákvarða aldur eru enn gerð í dag. Dalrymple sá uppsöfnun seta eins og „stundaglas“ sem var vinsælt fyrir rúmri öld síðan sem „leikur“ sem jarðfræðingar gátu spilað sem leiddi til mikillar breiddar í aldursmatinu:

Notkun uppsöfnun seta sem stundaglas var aðferð sem byggð var eingöngu á jarðfræði og notaði m.a. mat á þeim tíma sem þyrfti fyrir setberg jarðarinnar að safnast upp. Þetta var leikur sem hvaða jarðfræðingur sem er gat spilað… (The Age of the Earth: G. Brent Dalrymple, Standford University Press, 1991, bls. 59).

Dalrymple sá ekkert vandamál í að greina frá þessum hætti og þeirrar miklu breiddar í tímanum vegna þess að hann og samstarfsmenn hans „þekktu nú“ hinn raunverulega aldur jarðarinnar með aðferð geislavirkra efna. Samt hefur „leikurinn“ sem spilaður var fyrir um öld síðan ekkert breyst og getgáturnar um uppsöfnun sets eru enn á spilaborðinu á meðal jarðfræðinga, alveg eins og núverandi leikur um aldursákvörðun með geislavirkum efnum sem rætt verður um síðar.

Sístöðuhyggja er burðarsúla í nútíma jarðfræði, en Dalrymple, stuðningsmaður aldursákvörðunar með geislavirkum efnum, sá að „alvarlegustu mistökin“ í aðferð aldursákvörðunar með rof og set væru „að telja það sem víst að hraði veðrunar hafi verið sá sami“:

Líklega alvarlegustu mistökin í aðferðinni voru hins vegar þau sem Reade hafði engar efasemdir um: að telja það sem víst að hraði veðrunar og sets hafi verið sá sami. Við vitum nú að þessir þættir hafa svo mikið frávik… þess vegna eru þeir lítið meira en menntaðar ágiskanir. (The Age of the Earth: G. Brent Dalrymple, Standford University Press, 1991, bls. 68).

Aldur leiddur út frá ferli veðrunar og sets með svo svakalegri vídd á matinu, allt frá 3 milljónum til 5 billjóna ára, telst varla hæft til að vera „menntaðar ágiskanir“!

Það sem Hutton gerði ráð fyrir, að ‚nútíminn er lykillinn að fortíðinni‘, voru alvarleg mistök sem tekin voru upp fyrir löngu síðan vegna leit nútíma vísinda að leiðum til að afneita allsherjar flóðinu. Á Hutton-Lyell tímabilinu gátu hreinlega engar jarðfræðilegar hamfarir verið til og á miðri 20. öld „vissu nú“ allir sem urðu jarðfræðingar að veðrun og rof sem við sjáum í jarðskorpunni í dag væri „sístöðug“ yfir jarðfræðilegan tíma.

Með tímanum byrjaði ný tækni og aðrar athuganir að veikja kenninguna um sístöðu sem opnaði nýjar leiðir fyrir vísindalega hugsunarganga. Stór lotubundin eldgos og aðrir atburðir buðu hugmyndinni um sístöðugu veðrun og rofi yfir óratíma birginn. Geislavirk hrörnun varð að nýjustum frelsara jarðfræðilegs tímakvarða og fyrri menntaðar ágiskanir um aldur jarðarinnar voru loks „afsannaðar í eitt skipti fyrir öll“ með hrörnun geislavirkra efna:

Aðferðirnar sem voru svo mikilvægar frumkvöðlana í leit sinni að aldri jarðarinnar höfðu verið dæmdar úreltar af hinum nýju sönnunum úr hrörnun geislavirkra efna – hinn stutti jarðfræðilegi tímakvarði var afsannaður í eitt skipti fyrir öll. (The Age of the Earth: G. Brent Dalrymple, Standford University Press, 1991, bls. 77).

Áskorunin helst að ef við lærum ekki af fortíðinni, erum við bundin til að gera sömu mistök – það er nákvæmlega þetta þegar Dalrymple og aðrir sérfræðingar í tímatalsfræði jarðarinnar halda, líkt og fyrrum „frumkvöðlar“ um aldur jarðarinnar, að „nú vita“ þeir.