السؤال
هل يعتبر التأريخ بالكربون طريقة موثوقة لتحديد عمر الأشياء؟
الجواب
يمكن أن يكون التأريخ بالكربون، أو التأريخ بالكربون المشع، مثل أي تقنية أخرى للاختبارات المعملية، موثوقًا للغاية، طالما تم التحكم في جميع المتغيرات المعنية وفهمها. تؤثر عدة عوامل على نتائج اختبار الكربون المشع، وليس من السهل التحكم فيها بشكل موضوعي. لهذا السبب، من الأفضل تأريخ الأشياء باستخدام طرق متعددة، بدلاً من الاعتماد على اختبار واحد. يمكن الاعتماد على التأريخ بالكربون ضمن معايير معينة ولكنه بالتأكيد ليس معصومًا من الخطأ.
عند اختبار جسم ما باستخدام التأريخ بالكربون المشع، يجب مراعاة عدة عوامل:
أولاً، التأريخ بالكربون يعمل فقط على المادة التي كانت حية في السابق، ويحدد فقط التاريخ التقريبي لموت تلك العينة. على سبيل المثال، لا يمكن تأريخ رأس الحربة الفولاذية بالكربون، لذلك قد يقوم علماء الآثار بإجراء اختبار على العمود الخشبي الذي تم تثبيته به. يوفر هذا معلومات جيدة، لكنه يشير فقط إلى المدة التي مضت منذ أن تم قطع قطعة الخشب من شجرة حية. لا يمكن للتأريخ بالكربون المشع أن يحدد الفرق بين الخشب الذي تم قطعه واستخدامه على الفور في الرمح، والخشب الذي تم قطعه قبل سنوات من إعادة استخدامه لهذا الغرض. ولا يمكن معرفة ما إذا كان رأس الحربة الأقدم بكثير قد تم ربطه بعمود جديد تمامًا.
لا يمكن تأريخ معظم العناصر الأثرية بالكربون مباشرة، لذا فإن تأريخها يعتمد على الاختبار الذي يتم إجراؤه على الأشياء أو المواد القريبة. وهذا يجعل النتائج خاضعة لافتراضات الباحثين حول تلك الأشياء. إذا تم تأريخ رأس الرمح باستخدام عظام الحيوانات القريبة، فإن دقة النتائج تعتمد كليًا على العلاقة المفترضة بين رأس الرمح والحيوان. ربما تكون هذه أكبر نقطة للخطأ المحتمل، حيث أن الافتراضات حول التاريخ يمكن أن تؤدي إلى استدلال دوري، أو اختيار تأكيد النتائج، بدلاً من قبول تاريخ "خاطئ".
ثانيًا، يصبح التأريخ بالكربون المشع أكثر صعوبة وأقل دقة، مع تقدم العينة في السن. تحتوي أجسام الكائنات الحية بشكل عام على تركيزات من نظير الكربون 14، المعروف أيضًا باسم الكربون المشع، وهي مماثلة للتركيزات الموجودة في الغلاف الجوي. عندما يموت كائن حي، فإنه يتوقف عن استقبال الكربون 14 الجديد، وكل ما بداخله يتحلل تدريجيًا إلى عناصر أخرى. يشكل الكربون 14 عادة حوالي 1 تريليون (1/1،000،000،000،000) من الغلاف الجوي للأرض. لذلك، حتى العينات الجديدة تمامًا تحتوي على كميات ضئيلة للغاية من الكربون المشع.
وفي نهاية المطاف، فإن كمية الكربون 14 المتبقية صغيرة جدًا بحيث لا يمكن اكتشافها. تصبح الاختلافات الصغيرة داخل عينة معينة كبيرة بما يكفي لتحريف النتائج إلى حد السخافة. وبالتالي فإن تأريخ الكربون يعتمد على تقنيات التخصيب والتحسين لتسهيل اكتشاف الكميات الأصغر، ولكن مثل هذا التحسين يمكن أن يؤدي أيضًا إلى تحريف نتائج الاختبار. يتم تضخيم الأخطاء العادية في الاختبار. ونتيجة لذلك، فإن التأريخ بالكربون ممكن فقط للأشياء التي يقل عمرها عن 40 ألف سنة.
العامل الرئيسي الآخر الذي يؤثر على نتائج التأريخ بالكربون هو قياس النسبة الأصلية للكربون 14 نفسه. يعتمد التأريخ بالكربون على فقدان الكربون 14، لذلك، حتى لو كان من الممكن اكتشاف الكمية الحالية في العينة بدقة، فلا يزال يتعين علينا معرفة كمية الكربون 14 التي بدأ بها الكائن الحي. ويجب على العلماء أن يفترضوا كمية الكربون 14 التي كانت موجودة في الكائن الحي عند موته. ومما يزيد الأمور تعقيدًا حقيقة أن تركيزات الكربون 14 في الأرض تتغير بشكل كبير بناءً على عوامل مختلفة. تتضخم الأخطاء مع تقدم العينات، ويمكن أن تجعل الافتراضات التأريخ بالكربون عديم الفائدة.
على سبيل المثال، تؤدي الاختلافات في تأثيرات الاحتباس الحراري والإشعاع الشمسي إلى تغيير كمية الكربون 14 التي يتعرض لها الكائن الحي، مما يغير بشكل جذري "نقطة البداية" التي يستند إليها اختبار التأريخ بالكربون المشع. وبالمثل، تمتص الكائنات الحية المختلفة أو ترفض الكربون 14 بمعدلات مختلفة. يمكن تأريخ نباتين ماتا في نفس اللحظة، ولكنهما يحتويان بشكل طبيعي على مستويات مختلفة من الكربون المشع، إلى أوقات مختلفة تمامًا. كما أدت التأثيرات الحديثة، مثل حرق الوقود الأحفوري والتجارب النووية، إلى تغيير مستويات الكربون 14 في الغلاف الجوي، وبالتالي تغيير "نقطة البداية" لاختبار الكربون المشع. وبشكل عام، فإن تحديد معايير اختبار الكربون 14 يعد فنًا أكثر من كونه علمًا.
يعد التلوث والتكرار أيضًا من العوامل التي يجب أخذها في الاعتبار عند التأريخ بالكربون. إن وجود كمية صغيرة من التلوث بالكربون سيؤدي إلى تحريف نتائج الاختبار بشكل كبير، لذا فإن إعداد العينة أمر بالغ الأهمية. وحتى مع ذلك، فإن نسبة كبيرة من اختبارات التأريخ بالكربون المشع تعطي نتائج غير متسقة، أو حتى غير متماسكة، حتى بالنسبة للاختبارات التي يتم إجراؤها على نفس العينة. عادة ما يكون التفسير المقدم لهذه القيم المتطرفة هو "التلوث". تعد النتائج غير المتناسقة سببًا آخر لاستخدام عينات متعددة واختبارات متعددة وطرق متوازية مختلفة لتأريخ الكائنات.
بسبب كل هذه العوامل، من الشائع أن يتم رفض نتائج التأريخ بالكربون لعينة معينة، أو حتى مجموعة من العينات، لسبب وحيد هو أنها لا تتماشى مع النتائج "المتوقعة". وهذا ليس بالأمر غير المعتاد في العلوم، ولكن يجب أن نضع العلاقة بين الافتراضات والتفسيرات في الاعتبار. وفي أحسن الأحوال، يجب الاعتراف بها. في أسوأ الأحوال، يمكن أن يجعل هذا التأريخ بالكربون دائريًا ومؤكدًا ذاتيًا، على الرغم من وجود وسائل أخرى للتأريخ يمكن أن تقلل من هذا الخطر.
باختصار، التأريخ بالكربون مفيد مثل أي تقنية أخرى، طالما أنه يتم بشكل صحيح ويتم تفسير النتائج بشكل موضوعي. ومع ذلك، فهي ليست طريقة محددة خالية من الأخطاء لتأريخ الأشياء.
English
هل يعتبر التأريخ بالكربون طريقة موثوقة لتحديد عمر الأشياء؟
