תיארוך רדיואקטיבי

שותפיפשט
כתבת:
<

מהר לפני שיעברו לדון בנושא החדש של מקסוול, יש אשכול בנושא זה!

האשכול מתחיל לסטות.

כתבתי למקסוול שיפתח אשכול חדש שאליו יועברו כל ההודעות שענינם באשכול חדש. אבקש לנצור את מקלדתכם. 

בתגובה לטענת פוגמישו מיום 26/12/2010 שעה 03:16
...ולא כמו האידיוטים שחושבים ש"תא חי" שיותר מורכב תחנת חלל, נוצר מחומר דומם (!) ללא יוצר ומתכנן...
טענה זו מניחה משהו שלא ניתן להניחו.
ההנחה המוטעית היא "לא תיתכן התפתחות אורגניזם חי, בתהליך טבעי כלשהו, ממרק כמיכלים פרימורדיאלי".
הסיבה:   אין הוכחת אי-יתכנות בעניני טבע.   הוכחת אי-יתכנות אפשרית רק במתמטיקה.
מתמטיקה היא תחום שהאוביקטים בו הם "יצורים מופשטים" פרי רוחנו, והם "מתנהגים" על פי חוקים שהגדרנו מראש.
הטבע, לעומת זאת, הוא אמפירי.
אין לטבע חוקים.
הטבע הוא נתון, ואנו מתבוננים בטבע ומנסים לזהות בהתנהגותו (בתופעותיו) סדירות, עקביות, מתכונתיות, ולו ברמה הסטטיסטית.   לאחר שזיהינו בהתנהגותו סדירות, עקביות, מתכונתיות, ולו ברמה הסטטיסטית - נכנה התנהגות זו בתואר "חוק".   אולם, זה אך שימוש מושאל במונח "חוק".   יתירה מזאת, לעתים קרובות מתברר כי קיימים לטבע אופני התנהגות נוספים, שונים, שלא הכרנום קודם לכן, אולי עקב פרימיטיביות כלי המדידה שלנו, ויש "להרחיב" את הגדרת ה"חוק" בתחום מסוים, ענין המפריך את הטענה כי "חוק" בכל הנוגע לטבע, הוא משהו אבסולוטי.
 
עוד יש לציין כי העבודה אינה מסתיימת בזיהוי סדירות, עקביות, מתכונתיות, ולו ברמה הסטטיסטית.
השלב הבא הוא הצעת הסבר (תיאוריה) לאשר ראו עינינו.
אם מוצעות מספר תיאוריות - יש לבחון מביניהן רק את אלו שהינן בנות-בחינה ובעלות כושר פרדיקטיבי, ולדחות את כל היתר, ומבין אלה הראויות להיבחן - יש להעדיף את זו הפשוטה יותר, המצריכה מספר מועט יותר של הנחות עבודה, והמספקת הסבר אוניברסאלי (נרחב) יותר.

אנסה לתת סיכום קצר לקורא  מנקודת המבט שלי.

למרות שאנו יכולים לראות בטלסקופ ולקבל מושג על כוכבים מאד מאד רחוקים, קשה מאד בטכניקות של היום לגלות מה קורה בעומק האדמה שמתחת לרגלינו. היה נחמד מאד אם היינו יכולים להעמיד מכשיר שמצפצף שעה לפני רעידת האדמה או שמגלה לנו מאגרי נפט וכדומה אבל אין כזה. מי שזוכר איך צה"ל האימתני והקטלני השתגע בנסיון לגלות היכן עוברות מנהרות של החמאס בעומק של לא יותר מכמה עשרות מטרים מתחת לציר פילדלפי מבין שיש כאן בעיה טכנית קשה.

בכל אופן, יש עדויות ששכנעו את העוסקים בתחום כי גרעין כדור הארץ בנוי מליבה של ברזל מותך, כלומר במצב נוזלי. הברזל הזה ככל הנראה נע  בתנועה סיבובית כתוצאה מהחיכוך שלו "מבפנים" עם קליפת כדור הארץ (תחשבו על כוס מים שאתם מסובבים אותה ואז גם המים מתחילים להסתובב). מאמינים גם שחלק מזרמי הברזל הזה הם טעונים, כלומר הברזל שזורם טעון במטען חשמלי כמו העננים בשמים (גם שם הסיבה מאד מסובכת אבל עובדה שהם טעונים ומדי פעם מתפרקים ע"י ברק).

עובדה נוספת שצריך לדעת היא ששדה מגנטי נוצר על ידי זרמים חשמליים. אם תקרבו תיל נושא זרם (מחובר לשני קטבים של סוללה) למצפן תראו שהמחט המגנטית סוטה בגללו. לכן אנשים מאמינים שהשדה המגנטי של כדור הארץ כולו, זה שבאופן כללי גורם למחט המצפן  להצביע צפונה, נוצר מאותו זרם חשמלי ענק שקיים בליבת כדור הארץ על ידי ברזל מותך שמסתובב כאשר הוא טעון חשמלית.

עד כאן הצדדים שעליהם אין ויכוח. כעת, מתברר שמאז שהחלו מדידות מסודרות של השדה המגנטי של כדור הארץ, לפני כ 150 שנה, הוא הולך ונחלש - לא בצורה מהממת אבל נחלש קצת. לזה אפשר להציע כמה הסברים:

אחד הרעיונות שהועלו הוא שזרמי הברזל המותך בתוך כדור הארץ נחלשים והולכים עד שיפסקו כליל. למה? תנסו לסובב ביצה רכה ואז לעצור אותה על ידי מגע באצבע. אם תסירו את האצבע מהר הביצה תמשיך  את סיבובה בגלל שהנוזל שבתוכה עדיין מסתובב, אבל בסוף היא תפסיק כי הוא מתחכך עם קליפת הביצה עד שהוא נעצר. בדומה אם כדור הארץ נברא במצב שבו יש בתוכו ברזל מותך מסתובב, בסופו של דבר הוא יעצור.

אדם שמאמין בתיאוריה הזו, ושמו ברנס, הלך אתה עוד צעד הלאה: הוא ניסה לחשב לאחור מה היה מצב השדה המגנטי של כדור הארץ ברגע שהוא נוצר. החשבון שלו הולך בערך ככה: אם הנתונים שלי מגלים שהשדה המגנטי יורד לחצי אחרי, נאמר, אלף שנה, אז לפני אלף שנה השדה היה פי 2 ממה שרואים היום, לפני 2000 שנה פי 4, לפני 3000 שנה פי 8 וכן הלאה. הוא עצר כאשר הוא הגיע לשדה מגנטי חזק באופן מטורף כך שקשה להאמין שהיה אי פעם שדה כזה. מתברר שהתאריך הזה, כלומר הזמן בחישוב לאחור שבו מקבלים שדה בלתי אפשרי, הוא לפני 20000 שנה. מסקנה: לא יכול להיות שכדור הארץ קיים יותר מ 20 אלף שנה.

טרופ עשה שימוש משני בתיאוריה של ברנס לגבי התיארוך הרדיואקטיבי. במאמר שהוא כתב הוא ציטט את ה"עובדה" שהשדה דועך וכו', כאילו הטענות של ברנס הן מוסכמה מדעית מוכחת ומה שנשאר הוא לבנות עליה עוד תיאוריות. ההערה שלי היא שהתיאוריה הזו, של ברנס, היא

1. ממש לא מוסכמה. למעשה אני מניח שאפשר לערוך כנס של כל המדענים שמאמינים בתיאוריה הזו בתוך תא טלפון בג'ורג'יה. ההסבר המקובל היום לשינויים בשדה המגנטי נקרא "תיאורית הדינמו" ובלי להכנס לפרטים הוא מניח שינויים מסובכים מאד בכיוון ובגודל של אותם זרמים חשמליים בליבת כדור הארץ. מכיוון שכך השדה יכול לעלות ולרדת במחזורים של מאות ואלפי שנים, להפוך את כיוונו וכו'. מכיוון שזרמי ברזל בצורת לבה בוקעים מהרי געש והופכים למגנטים כשהם מתקררים, כיוון השדה המגנטי בסלעים מאפשר לנו לשחזר את כיוון "הצפון" בתקופות גיאולוגיות קודמות ולזהות היפוכים ושינויים ומה לא. בקיצור לתורת הדינמו או לפחות להיבטים הכלליים שלה יש תמיכה איתנה. לעומת זאת בתיאוריה של ברנס מאמינים, למיטב הבנתי, אך ורק אנשים שיש להם אינטרס דתי ב"הוכחת" גילו הצעיר של כדור הארץ.  למותר לציין כי ברנס עצמו היה בפטיסט אדוק ששם לו למטרה לבסס את עיקרי הנצרות לפי הבנתו על ממצאים מדעיים.

2. אפילו אם נקבל את התמונה הכללית של ברנס, עדיין נותר לשאול לגבי ההערכה שלו על גיל כדור הארץ. הוא הניח שהשדה המגנטי נחלש פי 2 כל 1400 שנה. האם זה נכון? אולי הוא נחלש פי 2 כל מאה מליון שנים? ברנס ניסה לקבל מושג על קצב ההיחלשות ממדידות שנערכו במשך כ 100 שנה. אני טוען שעל פי התוצאות שהוא השתמש בהן אי אפשר להוכיח את המספר של 1400 שנה או כל מספר אחר. הדבר הזה מודגם בגרף שהעלה לכאן מקסוול, גרף בו מופיעות המדידות של ברנס בתור נקודות ושתי תיאוריות שונות על קצב הירידה בתור קוים. כפי שאתם רואים בתחום הצר של המדידות הקוים הללו זהים, מה שאומר שאי אפשר לדעת כמעט כלום.

עד כאן בתפקידי ככתב לענייני מדע פופולרי. אם יש שאלות אשתדל לענות עליהן.