Patterson hunsar sannanir gegn aldursákvörðun með blýi

Grein Pattersons frá 1956, Age of meteorites and the earth, innihélt aldur jarðarinnar með geislunarmælingum, byggða á kalín-argon aðferðinni, sem vel að merkja er útbreiddasta aðferðin sem notuð er í dag til að aldursgreina loftsteina og aðra steina. Aldrar hans höfðu gríðarlega breiða vídd, eða frá 2,0 - 4,2 milljarða ára, þar til hann gaf sér aðra forsendu:

... gerir ráð fyrir að fast magn, eða um 20%, af argon myndað við geislavirkni sé glatað… (Age of meteorites and the earth, Clair Patterson, Geochimica et Cosmochimica Acta, 1956, Vol. 10, bls. 222-233).

Þessi nýja forsenda sem greinilega er úr lausu lofti gripin, sýndi aldursmat hans sem 4,8  milljarðar ára. En hvað með 2, 3 og 4 milljarða ára matið úr hinum loftsteinunum? Hvernig kom Patterson þessum „stóra aldursmismun“ heim og saman? Hann hunsaði einfaldlega lægri aldrana og flokkaði þá sem „mæliskekkjur“:

Stór aldursmismunur verður því að koma heim og saman á grundvelli annarra mæliskekkja. (Age of meteorites and the earth, Clair Patterson, Geochimica et Cosmochimica Acta, 1956, Vol. 10, bls. 222-233).

Patterson gerði ráð fyrir því að þekkja nú þegar svarið á aldri jarðarinnar og leitaðist þess vegna eftir því að láta hlutina koma heim og saman. Síðustu orð Pattersons í greininni Age of meteorites and the earth endurspeglar traustið hans á hinni fræðilegu jafnaldurslínu sem í hans huga „vísar á réttan hátt í tímann frá því jörðin öðlaðist núverandi massa sinn“, og jafnvel ganga svo langt að kalla það „staðreynd“:

Það er staðreynd að geysimikil efnafræðileg sundurgreining átti sér stað á meðan ferlið stóð yfir sem leiddi til vélrænnar einangrunar þess massa efnis sem jörðin er gerð úr, og þar sem breytingar á þessum massa fylgdi efnafræðileg sundurgreining, vísar jafnaldurslína Pb/Pb lofsteina á réttan hátt í tímann frá því jörðin öðlaðist núverandi massa sinn. (Age of meteorites and the earth, Clair Patterson, Geochimica et Cosmochimica Acta, 1956, Vol. 10, bls. 236).

En þó vissi Patterson aldrei hvernig loftsteinar mynduðust og hann hafði enga hugmynd um að járnútkastið í kringum vatnsgíginn í Arizona kom ekki utan úr geimi. Þetta efni úr járnútkastinu er ‚ómótmælanleg sönnun‘ fyrir því að nútíma vísindi hafa leitt út rangan aldur jarðarinnar. Ennfremur eru „staðreyndir“ Pattersons um hvernig „jörðin er gerð“ alls ekki staðreyndir. Slíkir hlutir eru enn óþekktir í nútíma vísindum í dag, á sama hátt og uppruni blýs (Pb) og úrans í loftsteinum er óþekkt.

Ári eftir að Patterson gaf út sína frægu grein um aldur jarðarinnar, harmar leiðbeinandi hans Brown að það hafi verið „vandamál“ í aldri loftsteinanna, vegna „eins óheppilegs erfiðleika“ eins og hann orðar það:

Vandamálið við aldur loftsteina myndi virðast vera leyst með ásættanlegri óvissu, ef það væri ekki vegna eins óheppilegs erfiðleika. Ef forsendur okkar eru réttar, ætti silíkat ástand loftsteina að innihalda úran í ákveðnum reiknanlegum hlutföllum, en í þeim loftsteinum sem greindir hafa verið hingað til, birtist úran ekki nema í einn sjötta til helmings þess magns sem það ætti. Það er of snemmt að segja hvort frávikið sé raunverulegt eða hvort það stafi af samlagningu á skekkjum úr greiningu og úrtaka. Ef frávikið er raunverulegt, þá verðum við að álykta að annað hvort er eitthvað alvarlegt að blýgögnunum eða við erum að glíma við ástand sem er miklu flóknara en okkur hafði grunað. (The Age Of The Solar System, Harrison Brown, Scientific American, apríl 1957, Vol. 196, bls. 92).

Raunverulega vandamálið er að „forsendurnar“ voru ekki réttar til að byrja með og að ástandið er „miklu flóknara“ en þá höfðu grunað vegna þess að þeir þekktu ekki sannleikann. Erfiðar spurningar eru auðveldar ef maður þekkir svarið. Brown harmaði enn fremur að aldrarnir í gefnu sýni ættu að passa, en gerðu það oft ekki:

Nú eru það fjórar mismunandi leiðir til að geta reiknað út aldur steina, þ.e. úr (1) hlutfalli blýs 206 á móti úran 238, (2) hlutfalli blýs 207 á móti úran 235, (3) hlutfalli blýs 206 á móti 207 og (4) hlutfalli helíns á móti úran. Helst ættu allar fjórar að gefa sömu niðurstöðu og ekkert aldursmat er álitið traust nema a.m.k. tvær óháðar aðferðir (þ.e. tvær af fyrstu þremur hér) gefi sömu niðurstöðu. En því miður framkalla flóknir þættir oft frávik í mati á gefnu sýni. (The Age Of The Solar System, Harrison Brown, Scientific American, apríl 1957, Vol. 196, bls. 82).

Brown lætur loks gefast að leiðrétting á magni frumblýs sem þarf til að ná hinum svokallaða ‚aldur jarðarinnar‘ var í mörgum tilfellum „ómögulegt“ að gera:

Því miður hafa flestir steinar í náttúrunni eitthvað af ‚venjulegu‘ blýi og hlutföll samsæta blýs eru mjög breytileg á mismunandi sýnum. Þetta gerir leiðréttingu á frumblýi erfiða og í mörgum tilfellum ómögulega. (The Age Of The Solar System, Harrison Brown, Scientific American, apríl 1957, Vol. 196, bls. 83).

Að lokum gerði Patterson þrenn alvarleg mistök í mati sínu á aldri jarðarinnar sem við munum rannsaka nánar:

Fyrstu alvarlegu mistök Pattersons – að gera ráð fyrir að gervi-loftsteinarnir úr Arizona og Hanbury væru utan úr geimi – er hægt að skýra með því að vísa í efnið í undirkafla 7.11 og 7.12. Þar lærum við að járnið er í raun járnútkast neðan úr gígnum, ekki utan úr geimi.

Vatnsplánetulíkanið afhjúpar önnur alvarlegu mistökin í verki Pattersons með því að sýna að Miklagilssvæðið (u.þ.b. það svæði sem vatnsgígurinn í Arizona er staðsettur) hefur fleiri hundruð úran gosrásir. Colorado hásléttan er þakin vatnsæðakerfi sem skerst við úran gosrásirnar. Úran-myndandi örverur í öllu kerfinu gætu auðveldlega mengað járnútkastið úr vatnsgígnum í Arizona – sama járnið og Patterson gerði ráð fyrir að hafi enga blýmengun.

Enn fremur sýnir loftsteinalíkanið (undirkafli 7.10) að flestir svokallaðir ‚loftsteinar‘ eru í raun járnútkast sem myndaðist í gosrásum gosbrunna þegar þeir voru í vaþrývarma ástandi. Í dag getum við fylgst með þessu sama umhverfi í djúpum neðansjávarhverum, sem hafa sýnt að hafa þungmálma og „geislavirk efni“ í nánd við þá, eins og fjallað er um í grein í Science frá 2002 undir heitinu Evolution and Biogeography of Deep-Sea Vent and Seep Invertebrates:

Heitir og stígandi vökvar (frá nokkrum gráðum til >60°C hærra en umlykjandi hitastig), ríkir af þungum málmum og geislavirkum efnum, streyma ístöðulaust í neðansjávarhverum. (Evolution and Biogeography of Deep-Sea Vent and Seep Invertebrates, C. L. Van Dover, et al., Science, 295, 1253, 2002, neðanmálsgrein 4).

Mikilvægt einkenni djúpra neðansjávarhvera er að margir málmar, þar á meðal blý, berast inn í heitt hveravatnið. Blý var fjórum til tuttugu sinnum algengara en járn í heita vatninu. Rannsóknir hafa einnig sýnt að það inniheldur „geislavirkt“ blý, sem er hluti af hrörnunarkeðju úrans (megin aðferð aldursgreininga með geislunarmælingu):

Besta vísbendingin um neðansjávar málma/hálfmálma sem afgasa á meðan gos stendur yfir, er fyrir frumefnin Po og Pb [blý]. Glerkennt basaltsýni sem gaus úr neðansjávareldfjallinu Macdonald, í Austur-Kyrrahafs fjallgarðinum við 9°50‘N, úr neðansjávareldfjallinu Loihi og úr Gorda hryggnum sýna öll geislavirkt ójafnvægi milli ²¹⁰Pb (helmingunartími = 22 ár) og ²¹⁰Po (helmingunartími = 138,4 dagar), sem bæði eru hluti af ²³⁸U hrörnunarkeðjunni. (Degassing of metals and metalloids from erupting seamount and midocean ridge volcanoes: Observations and predictions, Ken Rubin, Geochimica et Cosmochimica Acta, Vol. 61, Nr. 17, 1997, bls. 3527).

Nýja viðmið vatnsplánetulíkansins um myndun steinda og gangvirkið sem allsherjar flóðið gefur, gerir þessa neðansjávarhveri að mikilvægum rannsóknarstofum um vaþrývarma og sýna þeir að náttúruleg úran- og blýmengun ógilda aðferðir aldursgreininga með geislunarmælingu, séu þessi frumefni notuð.

Ég ætla að geyma þriðju alvarlegu mistök Pattersons um sirkon kristalla og kviku, en fjalla fyrst um þá arfleifð sem Patterson skildi eftir sig.

Falskenningin um 4,5 milljarða ára aldur jarðarinnar

Um árþúsundamótin gaf Scientific American út grein undir heitinu Revolutions in Science, sem var hugleiðing um ein hinna mikilvægustu og sígildu uppgötvun sem breytti heimi nútíma vísinda. Um er að ræða verk Clair C. Pattersons:

Árið 1953 notaði hið sígilda verk Clair C. Pattersons, frá California Institute of Technology, úran-blý klukkuna til að koma aldrinum 4,55 milljarðar ár fyrir jörðina í gildi ásamt mörgum af þeim loftsteinum sem mynduðu hana. (Revolutions in Science – The Evoultion of the Earth: Claude J. Allegre og Stephen H. Schneider, Scientific American, 1999, bls. 6).

Patterson fékk heiðurinn af því að þróa núverandi viðurkenndan aldur jarðarinnar, eða 4,5 milljarða ára. Aldur jarðarinnar frá Patterson var viðurkenndur sem ‚afdráttarlaus aldur‘ og hefur haldist nánast samkeppnislaus síðan á níunda áratug 20. aldar. En vísindakenningin sem hefur verið allsráðandi í heimi tímatalsfræði jarðarinnar í hálfa öld, er lítil í samanburði við sumar kenningar nútíma vísinda. Annar vísindamaður kemur fyrir í sögunni um 4,5 milljarðar ára aldur jarðarinnar, einhver sem hafði öll ráð í hendi sér á bak við tjöldin fyrir Patterson. Þetta var leiðbeinandi Clair Pattersons, Harrison Brown. Brown og starfsfélagar hans höfðu átt þá hugmynd að aldursgreina jörðina með loftsteinum. Patterson flaut upphaflega með upp á gamnið en gaf bráðlega út sína fræga grein árið 1956 þar sem hann lýsti í grófum dráttum hinum 4,5 milljarða ára aldur jarðarinnar. Í þessari grein sem hét Age of meteorites and the earth, gefin út í tímaritinu Geochimica et Cosmochimica Acta, stóð m.a. þetta:

Nákvæmasti aldur loftsteina er ákvarðaður með því að gera fyrst ráð fyrir því að loftsteinar séu safn úran-blý kerfa með ákveðna eiginleika og með því að reikna síðan aldur þessa safns úr athuguðu mynstri á blýinu. (Age of meteorites and the earth, Clair Patterson, Geochimica et Cosmochimica Acta, 1956, Vol. 10, bls. 230).

Hér sjáum við að mat Pattersons er grundvallað á því að gert var ráð fyrir að loftsteinar hafi úran-blý „kerfi“. Þetta var sú fyrsta af mörgum röngum forsendum og eins og við munum sjá úr tímaritsgrein frá 1972, þá eru „allar sígildar túlkanir á samsætagögnum blýs vafamál og að mat á aldri jarðarinnar með geislunarmælingum eru í hættu.“ Reyndar hunsar mat nútímans á loftsteinum í dag úran-blý aldursákvörunina algerlega, vegna þess að það sem Patterson gerði ráð fyrir um úran og blý í loftsteinum var rangt.

Patterson greindi frá forsendum sínum í sinni þýðingarmikilli grein frá 1956, en þær allar sýndu sig síðar sem rangar:

Eftirfarandi var gert ráð fyrir varðandi loftsteina: þeir mynduðust á sama tíma; þeir voru til í einangruðu og lokuðu kerfi; þeir innihéldu upphaflega blý með sömu samsetningu samsæta; þeir innihalda úran sem hefur sömu samsetningu samsæta eins og jörðin. (Age of meteorites and the earth, Clair Patterson, Geochimica et Cosmochimica Acta, 1956, Vol. 10, bls. 230).

Árið eftir að grein Pattersons Age of meteorites and the earth var birt, gaf leiðbeinandi hans, Harrison Brown, út frásögn í apríl 1957 eintaki af Scientific American um hvernig Patterson reiknaði aldur jarðarinnar:

Loksins, sex árum síðar, eftir að blýlausa rannsóknarstofa okkar var byggð við California Institute of Technology, tókst Patterson að einangra blý frá Canyon Diablo loftsteinum, sem sprengdi hinn fræga loftsteinagíg í Arizona. Þetta var hið mesta afreksverk í efnafræði af Pattersons hálfu, vegna þess að magn blýs í ástandi málms í þeim loftsteini var aðeins einn partur af þremur milljónum. Síðar einangraði hann blý úr súlfíð ástandinu í sama loftsteini og í öðrum loftsteini sem fannst í Henbury, Ástralíu.

Öll þessara þriggja blýsýna höfðu um það bil sömu samsetningu samsæta. Það var greinilegt að þessi blýmyndun við geislun var miklu minni – og þar með sennilega miklu eldri – heldur en það sem áður hafði fundist á jörðinni. Hlutfall blýs 206 á móti blýi 204 í einu sýni var aðeins 9,41 til 1. Með því að gera ráð fyrir að sýnin raunverulega séu upphaflega blý, reiknuðum við aldur jarðarinnar sem 4,5 milljarðar ára. (The Age Of The Solar System, Harrison Brown, Scientific American, apríl 1957, Vol. 196, bls. 89).

Það var eitt áberandi vandamál við að gera ráð fyrir að sýnin „raunverulega séu upphaflega blý“: Voru járnsteinarnir úr gígunum í Arizona og í Henbury, Ástralíu raunverulega úr geimnum?

Aðferð Browns, Pattersons og allra annarra nútíma vísindamanna til að reikna 4,5 milljarða ára aldur jarðarinnar (stærð álitin sem „alger“ aldur jarðar) var byggð á „loftsteinum“ sem voru ekki loftsteinar.

Uppgötvanirnar um sanna eðli gíga og járnútkasti þeirra í undirkafla 7.8 til 7.12 er stórbrotnar. Þær umbylta ekki bara jarðvísindum með því að leggja af mörkum hvernig plánetur og tungl mynduðust, heldur rífa þær algerlega jarðfræðilega tímakvarðann niður, ásamt aldri jarðarinnar og annarra pláneta.

Gjörvalli vísindaheimurinn í dag hefði aldrei getað ímyndað sér að ‚árekstrargígarnir‘ í Arizona og í Ástralíu, sem notaðir voru til að reikna út aldur jarðarinnar og sólkerfisins, eru ekki árekstrargígar!

Hvernig nútíma vísindi misreiknaðist aldur jarðarinnar

Chris Turney er jarðfræðingur og höfundur bókarinnar frá 2006, Bones, Rocks, and Stars, the Science of When Things Happend. Turner greinir frá því að fyrir 18. öld hafi mannkynssagan verið staðallinn og var hún viðurkennd af nær öllum. Tími endurreisnarinnar dró að sér fræðimenn sem leituðu í fornritum og rannsökuðu efnisheiminn með stærðfræði og vísindum.

Þetta var tímabil upplýsingu þar sem mörgum röngum hefðum og falshugmyndum var kastað burt. Engu að síður hófu sumir evrópskir rannsakendur á þessum tíma framfara breytinga að hafna þeim hætti sem fornaldarsagan lýsti fortíðinni. Þeir hófu að leita að áþreifanlegum sönnunum sem myndi styðja þá hugmynd að jörðin væri miklu eldri en í hinni skráðri sögu.

Turney útskýrir hvernig kæling jarðarinnar (ein aðferð til að meta aldur í töflunni yfir sögu aldursákvörðunar) var fyrst notuð til að komast að aldrinum „75.000 ár“:

Líklega einn af frægustum andstæðingum var Frakkinn Georges-Luis Leclerc, einnig þekktur sem Comte de Buffon. Hann gerði tilraunir á innri hita jarðarinnar og á þeim kólnunarhraða sem væri nauðsynlegur til að kæla bráðnaða plánetu niður í það hitastig sem við höfum í dag. Það var löngu vitað að því dýpra maður færi, því heitara yrði það. Buffon notaði þessa athugun og eigin tilraunir á kólnunarhraða rauðglóandi járnkúlu til að reikna aldur upp á 75.000 ár. (Bones, Rocks and Stars, The Science of When Things Happened: Chris Turney, Macmillan, 2006, bls. 149).

Í UM er það sem „var löngu vitað“ nú litið á sem falskenningu. Engu að síður beittu sumir rannsakendur frá 19. öld sér fyrir „takmarkalausum tíma“, á meðan aðrir, eins og Kelvin lávarður, leituðust við að koma á reglu á vandamálinu um aldur jarðarinnar. Turney heldur áfram:

Vegna einhverrar óvissu í aðferð sinni og hlutum sem hann taldi sem víst, lagði Kelvin fram gróflega vídd í aldri jarðarinnar á milli 20 og 400 milljónir ára, með 98 milljónir ár sem reiknað meðaltal. Niðurstaða Kelvins: jarðfræðingar ættu að færa sig frá hinum næstum takmarkalausum tíma sem Hutton lagði til.

Á næstu 40 árum, þegar ný gögn voru öfluð um hitastig jarðarinnar, endurskoðaði Kelvin aldursmatið sitt reglulega, venjulega niður á við. Árið 1876 var hann í mesta lagi 76 milljónir ár og árið 1897 var aldurinn nær því að vera 20 milljónir ára. (Bones, Rocks and Stars, The Science of When Things Happened: Chris Turney, Macmillan, 2006, bls. 151).

Jafnvel þótt Kelvin leit á jörðina sem kvikuplánetu, ollu „ný gögn“ því að hann lækkaði aldursmatið sitt, en það var ekki vinsælt af einni mikilvægri ástæðu – nýja kenningin um þróun þurfti meiri tíma. Þetta var „vandamál“ og Charles Darwin hélt að hann gæti lagað það:

Vandamálið var að á miðri nítjándu öld þurfti Charles Darwin að rökstyðja það sem honum fannst réttmætur tími til að leyfa þróun til að framkalla þann aragrúa af lífsformi sem við höfum í dag. Enginn vissi í þá daga hvað ‚réttmætur tími‘ væri langur. Í fyrstu útgáfunni af Uppruni tegundanna frá árinu 1859 villtist Darwin inn í bitrar deilur: hann notaði hraðann á rofi í Weald í Suður-Englandi sem viðmið. Hann gerði sér grein fyrir að norður- og suðurhluti kalkhæðanna  mynduðu eitt sinn einn samfelldan kalkstöpul og áleit að það tók líklega 306.662.400 ár, ‚eða segjum þrjú hundruð milljón ár‘,  að ná sinni núverandi mynd. (Bones, Rocks and Stars, The Science of When Things Happened: Chris Turney, Macmillan, 2006, bls. 149).

Darwin og síðari þróunarsinnar komu aldrei með raunverulegar og áþreifanlegar sannanir fyrir því að þróun eigi sér í raun stað, en á þeim tíma var Darwin sannfærður um að það hljóti að vera til hæfilegur tími fyrir hana til að gerast. Darwin reyndi að sanna þetta með því að skilgreina „hraða á rofi“ sem síðar sýndi sig sem rangur. 300 milljón ára rof Darwins var einfaldlega ágiskun til að rökstyðja mál sitt.

Til að sanna jörð sem gamla án rofs, sneru vísindamenn sér að þeirri ályktun að „jörðin átti sitt upphaf sem bráðinn hnöttur“, upphitaður af „geislavirkum efnum“:

Í þeirri trú að jörðin hafi átt sitt upphaf sem bráðinn hnöttur, reiknaði Kelvin þann nauðsynlega tíma fyrir hana til að kólna niður í núverandi ástand með einungis bráðnaðan kjarna. Kelvin ákvarðaði að lokum aldur jarðarinnar sem aðeins 20 milljónir ár. Svo lár aldur virtist ómögulegur fyrir flesta jarðfræðinga og mannfræðinga á dögum Kelvins.

Það sýndi sig að Kelvin hafði ekki tekið tillit til viðbótar hitauppsprettunnar sem ekki var skilin til fulls á hans dögum; þ.e. hitans sem hitar upp innra berg jarðarinnar, sem kemur til vegna geislavirkra efna sem er innilokað undir yfirborðinu. (Marvels and Mysteries of The World Around Us: General Consultant: Rhodes W. Fairbridge, Professor Of Geology, Columbia University, The Reader’s Digest Association, Inc., 1972, bls. 18-19).

Þó svo að Kelvin hafi kannski ekki skilið notkun geislavirkni, þá hafa nútíma vísindi einnig yfirsést nokkra mikilvæga punkta. Það er ekki til nein bein sönnun fyrir innilokaða geislavirkni undir jarðskorpunni. Hvorki eldgos í dag né hraunflæði fyrri eða síðari tíma er geislavirkt.

Hræsni nútíma vísinda um aldur jarðarinnar

Vísindamenn 18. og 19. aldar veltu vöngum yfir háum öldrum eins og milljónir, milljarðar og jafnvel billjónir ára, en höfðu enga leið til að staðfesta ágiskanir sínar. Einn 20. aldar vísindamaður sem var stuðningsmaður geislavirkninnar, Harrison Brown, sá aldra jarðarinnar frá 19. og 20. öld sem „litlu skárra en ágiskanir“:

Fyrir uppgötvun geislavirkninnar var mat á aldri jarðarinnar og sólkerfisins litlu skárra en ágiskanir. Hin sígildu fræðastörf um berg jarðarinnar sem gerð voru af James Hutton og Sir Charles Lyell á 18. og 19. öld höfðu frelsað jarðfræðinga frá einskorðunum tímakvarðans sem guðfræðin þröngvaði á fyrir löngu síðan og þeir hófu að tala um 10 milljónir, 100 milljónir og jafnvel milljarðar ára. En þeir gátu aðeins giskað á um aldur á myndun plánetunnar okkar. (Heimasíða The TalkOrigins Archives).

Brown viðurkenndi að vísindaleg aldurstækni í töflunni yfir sögu aldursákvörðunar var einfaldlega „ágiskanir“, þó að þeir vísindamenn sem gerðu þær virtust vissir um að þær voru réttar. Hér er önnur grundvallar spurning:

Eins og fyrrum merkismenn vísindanna, hafa sérfræðingar í tímatalsfræði jarðarinnar í dag sterkar skoðanir um sitt „núverandi mat á aldri jarðarinnar“:

Það er afar ólíklegt að uppgötvanir í framtíðinni muni breyta núverandi mati á aldri jarðarinnar, en eins og flestar vísindalegar rannsóknir, væri það indælt að hnýta saman þá enda sem eru lausir. (The Age of the Earth: G. Brent Dalrymple, Standford University Press, 1991, bls. xii).

Saga vísindanna er vísir á vísindi framtíðarinnar. Í hvert skipti sem ný aldursaðferð var kynnt, leysti hún þá aldra af hólmi sem byggðust á röngum forsendum. Þetta er ekkert öðruvísi í dag og núverandi mat á aldri jarðarinnar mun breytast á ný vegna þess að sá aldur er enn grundvallaður á röngum forsendum!

Falskenningarnar um kviku og hringrás bergs sýndu að hin „sígildu fræðastörf“ Huttons og Lyells frelsaði raunverulega ekki vísindamenn frá einskorðunum tímakvarðans, heldur leiddu rangar kenningar þá inn í myrka tíma jarðfræðinnar.

Rangar aðferðir aldursákvarðana voru notaðar til að búa til hinn ranga jarðfræðilega tímakvarða áður an aðferð geislavirkni var þekkt

Jarðvísindamenn í dag litu á jarðfræðinga fyrri tíma sem einhverja í „leik“ þegar það kom að mati á aldri jarðarinnar, að minnsta kosti þar til aldursgreining með geislavirkum efnum kom til sögunnar á sjötta áratug 20. aldar. Niðurstaðan á öldrum var á breiðu bili og um hana skrifaði Richard Harter:

Það var ekkert eitt mat á aldri jarðarinnar til á miðri 19. öld og engin góð leið til að komast að einum. Til voru fleiri tilraunir til að meta aldur jarðarinnar með því að vinna aftur að hraða setlagamyndunar og með öðrum jarðeðlisfræðilegum fyrirbrigðum. Þessar tilraunir enduðu í mati frá um það bil 100 milljónum ára í allt að fleiri milljarða ára. Það voru tvö megin vandamál með slíkum tilraunum. Hið fyrra er að enn var verið að endurbyggja jarðfræðisöguna. Hið síðara er að hraði ferlanna í náttúrunni sem um er að ræða eru breytilegir og þekking á þeim var gloppóttur. (Heimasíða The TalkOrigins Archives).

Við erum þá komin með nýja grundvallar spurningu:

Úr síðustu tilvitnun lærum við að „enn var verið að endurbyggja jarðfræðisöguna.“ Þannig að ekki var verið að byggja nútíma jarðfræðisögu á 19. öld, heldur var verið að „endurbyggja“ hana, eða með öðrum orðum, það var verið að lengja hana til að mæta kröfunum um óratíma sem þörf var á til að réttlæta þróunarkenninguna.

Dalrymple taldi það mikilvægt að tímakvarðar voru búnir til fyrir aldursákvörðun með geislavirkum efnum:

Það er einnig mikilvægt að hafa í huga að tímakvarðar bæði tungls og jarðar voru búnir til áður en það var mögulegt að samstilla þá með aðferðum aldursákvörðunar með geislavirkum efnum. (The Age of the Earth: G. Brent Dalrymple, Standford University Press, 1991, bls. 223).

Þannig sjáum við að aldrar byggða á litlu „meira en menntaðar ágiskanir“ voru notaðir til að smíða hinn svokallaða jarðfræðilega tímakvarða. Nútíma vísindi höfðu komið fram með fræðilega aldra án raunverulegra aðferða aldursákvörðunar, en þau héldu sig samt sem áður fast við þá og leituðust við að „samstilla“ þá með aldurákvörðunum með geislavirkum efnum!

Það var aðeins spurning um nokkur ár áður en sérhver aðferðanna sjávarmál, hitastig, eðlisfræði sporbrautar, efnafræði sjávar, rof & set og jafnvel fyrstu aðferðir geislavirkni féllu í ónáð og var hafnað af þeim hluta vísindasamfélagsins sem notaði þær. Á meðan helst hinn ungi aldur úr sagnfræðiheimildum óbreyttur og er enn viðurkenndur af milljónum manns í dag. Þar að auki styður hann nýju uppgötvanirnar og staðreyndirnar sem finnast í þessum kafla sem og í öðrum hér í UM.

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.

Sagnfræðilegar og nútíma vísindalegar aðferðir aldursákvarðana

Fyrir utan sagnfræðilegu aðferðir ákvarðana á aldri jarðarinnar, eru til sex svokallaðar vísindalegar aðferðir í töflunni yfir sögu aldursákvörðunar (sjá mynd hér að neðan): Sjávarmál, Hitastig, Eðlisfræði sporbrautar, Efnafræði sjávar, Rof og set og Geislavirkni. Í dag trúa flestir vísindamenn að fyrri rannsakendur hafi gert vel þegar þeir virtu hina skráðu sögu heimsins að vettugi og skiptu henni út fyrir nýjum aðferðum aldursákvarðana sem áttu að opinbera hinn „rétta“ aldur jarðarinnar. En í sumum tilfellum var sú trú misvísandi. Í þessum og öðrum köflum mun sýnt á óhrekjandi hátt að tuttugasta öldin færði okkur leiðandi nútíma vísindamenn sem voru sameinaðir í einni áætlun – að skipta út hina skráðu sögu heimsins með nýrri fræðilegri sögu.

Sögulegar heimildir um aldur jarðarinnar hafa ekki breyst mikið í gegnum árin, en hinar sex útbreiddu aðferðir sem nútíma vísindi notar til að meta aldur jarðarinnar, hafa allar gengist undir gífurlegar breytingar. Sérhver aðferð aldursákvörðunar var vel samþykkt á sínum mektardögum og eins var þeim öllum hafnað fljótt eftir að ný kenning tók við af henni gömlu. Í dag hafa allar gömlu aðferðirnar og aldrar verið hafnað af nútíma vísindum og eftir er aðeins nýjasta aðferðin og samsvarandi aldur hennar. Engin vísindagrein hefur nokkurn tímann náð þeim áfanga þar sem allt sem hægt er að vita um greinina hefur verið uppgötvað, en annað er þó hljóðið í sérfræðingum í tímatalsfræði jarðarinnar.