Einige Fragen aus talk.origins

Wie kann man zwischen radioaktivem und nicht-radioaktivem ⁸⁷ Sr unterscheiden?

Was ist Isochron-Datierung? Eine Methode, eine Gleichung, ein Graph ...

Eine Datierungsmethode, die einen solchen Graphen verwendet, um ein Alter zu bestimmen, heißt 'Isochron-Datierungs-Methode'. Wenn der Begriff 'Isochronen-Datierung' in dieser FAQ verwendet wird, wird damit beabsichtigt, die gesamte Methodologie zu bezeichnen, die allen 'Isochron-Datierungs-Methdoden' gemeinsam ist.

Für Isochron-Methoden können folgende Isotopen verwendet werden:

* Die meisten Messungen mit diesen Isotopen werden nicht mit exakt der Methode durchgeführt, die hier beschrieben ist.

Tabelle 4: Isotope, die zur Isochron-Datierung verwendet werden können

Wie wird die Halbwertszeit eines Isotops bestimmt? Wie kann für etwas, das über 60 Milliarden zum teilweisen Zerfall benötigt, eine Zerfallsrate in wenigen Stunden ermittelt werden?

Die statistische Ungewißheit in einer Bestimmung der Zerfallsrate ist eine Funktion der Zahl der gemessenen Zerfälle. 'Ein paar Stunden' (das liegt in der Größenordnung von 10^-15 Halbwertszeiten eines langlebigen Isotops) ist eine recht kurze Zeitspanne, aber das wird mehr als aufgehoben, wenn man bedenkt, daß schon ein Milligramm eines beliebigen radioaktiven Isotops mindestens 10¹⁸ Atome enthält.

Auch in einer kleinen Probe eines langlebigen Isotops kann man einen konstanten Strom von Zerfällen messen. Wenn man die Größe der Probe genau mesen kann und dann die Zahl der Zerfälle ebenfalls genau mißt, kann man die Halbwertszeit genau berechnen. Das ist die Grundlage der 'Messungen durch direktes Zählen', durch die man Halbwertszeiten berechnen kann.

Die Gerade sagt uns, daß, unabhängig davon, welche Probengröße verwendet wird, immer dasselbe Verhältnis von Mutter- zu Tochterisotop vorliegt.
[...]
Das bedeutet, daß bei der Entstehung der Gesteine bestimmte Mengen sowohl des Mutter- als auch Tochterisotops vorhanden waren. Aber bei der Bildung wurden alle Komponenten gleichmäßig durchmischt. Man würde daher immer eine Isochrone bekommen, aber immer noch nicht das Alter der Probe kennen.

Man kann leicht nachvollziehen, wie verschiedene Mineralien in einem Gestein verschiedene P/D_i Verhältnisse aufweisen können. P und D_i haben unterschiedliche chemische Eigenschaften. P wird für bestimmte Mineralien besser passen als D_i (und umgekehrt). Hiermit wird klar, warum nicht alle Daten dieselben X-Werte aufweisen.

Es ist aber weniger leicht zu verstehen, wie in verschiedenen Mineralien in einem Gestein unterschiedliche D/D_i Verhältnisse entstehen können. Wenn die Daten in einem Isochron-Graphen auf einer Geraden mit positiver Steigung liegen, kann man daraus ersehen, daß es eine sehr starke Korrelation zwischen (1) Anreicherung an D und (2) dem Level von P besteht. Weil D aus P durch radioaktiven Zerfall entsteht, legt diese Korrelation nahe, daß (1) die Probe ein bestimmtest Alter hat und (2) daß sie, seit ihrer Entstehung, relativ frei von Verunreinigungen ist.

Wenn ein Bereich homogen gemischt wurde, dann erhält man immer dasselbe Verhältnis von allem, was auch immer man erwischt. Und alle Komponenten stehen im selben Verhältnis zueinander.
[...]
In ein paar Tausend Jahren spielt der Zerfall keine Rolle, und so würde die Isochrone einfach eine gleichmäßige Mischung während der Bildung hindeuten.

Wenn die Wissenschaftler aber Daten für eine Probe erhalten, die verunreinigt zu sein scheint, was machen sie dann damit? Wenn die Meßwerte nicht mit der Isochron-Methode übereinstimmen und nicht auf einer Gerade liegen, wird dies als Kontamination gewertet, wie Ihre FAQ auch sagt. Warum sollte man diese schlechten Proben behalten?

• Das wird als unehrlich angesehen. Wenn ein Geologe 30 Meßwerte eintragen sollte und dann die 10 wegließe, die am wenigsten zu der Isochron-Linie passen, würde der nächste Forscher, der dieses Experiment wiederholt, den Schwindel aufdecken. Dasselbe würde passieren, wenn jemand das Vorhandensein vieler schlechter Graphen zugunsten eines guten unterdrückte.
  

• Abweichende Datenpunkte werden üblicherweise eingeräumt und fast immer in den Isochron-Diagrammen einetragen ... aber gelegentlich bei der Berechnung der Geraden nicht berücksichtigt. (Das wird immer in der Veröffentlichung deutlich gemacht; der Ausschluß eines kleinen Prozentsatzes an Ausreißern ist eine vernünftige statistische Vorgehensweise, um die Genauigkeit von Berechnungen zu steigern.)
  

• Viele Isochron-Graphen zu erstellen um einen 'guten' zu finden wäre äußerst kostspielig. Eine einzige Altersbestimmung nach der Isochron-Methode erfordert eine große Anzahl von Messungen mit ziemlich teuren Geräten. Aus der Spenden-Sammel-Literatur des ICR geht hervor, daß diese einige zehntausend Dollars in ihr 'Grand Canyon Datierungs-Projekt' steckten - und dann ein Rb-Sr-Isochron-Alter (und einige Bestimmungen anderer Isotope) dafür erhielten. (Wenn diese Zahlen auch etwas extrem sind, handelt es ich nicht um ein billiges Verfahren.
  

• Zukünftige Tests würden vermutlich sehr ähnliche Daten ergeben wie der erste, und es gäbe eine sehr geringe Chance einen signifikant besseren Graphen zu erhalten. Die meisten Wissenschaftler würden sich dann eher nach besseren Methoden umsehen (vielleicht durch Wahl einer bessern Datierungsmethode oder Suche nach weniger gestörten Proben derselben Formation), als genau dasselbe nochmals zu versuchen.
  

• Negative Ergebnisse werden regelmäßig veröffentlicht. Auch wenn der Graph das Alter nich direkt angibt, ist es oft möglich, aus den Daten eine ganze Menge nützlicher Informationen über die Geschichte der Probe zu gewinnen. Ein Beispiel können Sie Faure (1986, p. 126) entnehmen.
  

• Am wichtigsten ist aber, daß , wenn die gemessenen Werte im wesentlichen zufällige, bedeutungslose Zahlen wären, es nicht zu erwarten wäre, daß es Übereinstimmungen zwischen verschiedenen Methoden, Ergebnissen, die von verschiedenen Forschern erhalten wurden und so weiter gäbe. Schauen Sie sich beispielsweise die durch Isotopenmessungen bestimmten Alter von Meteoriten in The talk.origins Age of the Earth FAQ (auch in deutscher Übertragung verfügbar) an. Verschiedene Forscher, die verschiedene Datierungsmethoden verwendeten, erhielten übereinstimmende Resultate.
  

  Das ist leicht erklärbar (sogar notwendig), wenn diese Methoden genaue Alter ergeben sollen. Wie wollte man erklären, daß die 'Alter'eigentlich zufällig angeordnete Werte seien? Nehmen wir an, der erste Forscher veröffentlich ein Alter von X Jahren. Glauben Sie, daß der nächste, der diese Formation untersuchen möchte, so lange die Isochron-Methode anwenden wird, bis er eine Daten erhält, die sowohl auf einer Geradenl liegen als auch mit den Daten des ersten Forschers übereinstimmen? Es ist doch nicht sein Problem, wenn das ursprünglich veröffentliche Datum nicht korrekt ist.
  
  

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