Metoda radiowęglowa: kluczowe narzędzie do poznawania przeszłości Ziemi

Świat nieustannie podążający na przód musi się na chwile zatrzymać i spojrzeć w przeszłość. Wiele razy ludzkości przekonała się, że warto słuchać przodków, obserwować ich poczynania i nie popełniać tych samych błędów. Dziś wiele stanowisk archeologicznych powstaje w miejscach przypadkowych, a nadzór archeologiczny jest kluczowym rozwiązaniem pozwalającym zachować relikty przeszłości.

Jedną z metod wykorzystywanych przez archeologię jest metoda radiowęglowa. Datowanie materiałów pochodzenia organicznego, których wiek nie przekracza 55 000 lat, od dawna jest kluczowym narzędziem w metodzie radiowęglowej. Dzięki tej technice, wymyślonej około połowy ubiegłego wieku przez amerykańskiego chemika Willarda Franka Libby’ego, możliwe jest odtworzenie wieku kości, drewna, ceramiki, papieru, nasion, węgla, tkanin i wielu innych materiałów organicznych. Stało się to niezwykle ważne dla badań archeologicznych, które potrafiły wykorzystać niezwykłe narzędzie do zrozumienia przeszłości.

Wszystkie żywe istoty, w tym człowiek, zawierają radioaktywny węgiel pochodzący bezpośrednio z roślin. W momencie śmierci każda osoba kończy przyjmowanie radioaktywnego węgla, którego ilość zaczyna się stale zmniejs\zać. Utrata połowy masy atomowej 14 ° C została obliczona w ciągu 5730 lat; pozostała połowa zajmuje kolejne 5730 lat, aby zmniejszyć się o połowę i tak dalej, aż do całkowitego rozpadu. Dokładna liczba utraty radiowęgla z tkanek jest następnie podawana do bezwzględnego datowania wyników organicznych. Od 1950 roku, od którego rozpoczęła się era atomowa, z oscylacją zwaną „odchyleniem standardowym”. Najczęściej używanym materiałem do tego typu datowania jest węgiel drzewny. Chociaż różne szczątki, takie jak znaleziska kości, torf, pozostałości skorupiaków, są o wiele bardziej odpowiednie podczas wykonywania badania archeologicznego.

Odkrycie tej techniki przyniosło Libby’emu Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii w 1960 roku, a podstawą jej funkcjonowania jest mechanizm rozpadu węgla-14, lekko radioaktywnego izotopu węgla, który w przeciwieństwie do stabilnych izotopów reprezentowanych przez węgiel-12 i od węgla-13, zaczyna się zmniejszać, gdy tylko organizm umiera (moment, w którym ustają procesy wymiany węgla z atmosferą) i dzieje się tak z procesem, którego czas dokładnie znamy. Z tego powodu, mierząc ilość węgla-14 nadal obecnego w próbce pochodzenia organicznego, możliwe jest ustalenie wieku śmierci organizmu, do którego należał.

Jednym z najbardziej znanych przykładów zastosowania tej techniki jest całun turyński, który w 1988 roku został przeanalizowany przez trzy laboratoria (Tucson w Arizonie, Oksfordzie i Zurychu). Wyniki, opublikowane później w Nature, ustaliły, że arkusz pochodzi z lat 1260–1390 i otworzyły szeroką debatę między większością społeczności naukowej a zwolennikami autentyczności arkusza, który zgodnie z tradycją religijną bądź tym samym, z którym został pochowany Jezus. Niedawno opublikowany w Science artykuł koncentrował się na postępach, które umożliwiły skonstruowanie lepszych krzywych kalibracji radiowęglowej oraz na tym, jak ta technika może teraz stanowić podstawowe narzędzie do zrozumienia historii klimatu, pola magnetycznego i aktywności Ziemi.

Metoda radiowęglowa, jest dobrze znaną techniką datowania materiałów organicznych w dziedzinie dziedzictwa kulturowego, archeologii, historii sztuki, ale także geomorfologii i nauk o Ziemi. Jest o tyle ważna, ponieważ pozwala nam powiązać znaleziska, osady lub materiały będące przedmiotem analizy w sekwencji czasowej. Jednocześnie pozwala zrozumieć procesy jakie odbywały się w przeszłości.