Domanda
La datazione al carbonio è un metodo affidabile per determinare l'età delle cose?
Risposta
La datazione al carbonio, o datazione al radiocarbonio, come qualsiasi altra tecnica di analisi di laboratorio, può essere estremamente affidabile, a condizione che tutte le variabili coinvolte siano controllate e comprese. I risultati dei test al radiocarbonio sono influenzati da diversi fattori, non tutti facili da controllare in modo oggettivo. Per questo motivo, è preferibile datare gli oggetti utilizzando più metodi, piuttosto che affidarsi a un unico test. La datazione al carbonio è affidabile entro certi parametri, ma non è certo infallibile.
Quando si analizza un oggetto con la datazione al radiocarbonio, si devono considerare diversi fattori:
In primo luogo, la datazione al carbonio funziona solo su oggetti che un tempo erano vivi e determina solo la data di morte approssimativa per quel campione. Ad esempio, una punta di lancia in acciaio non può essere datata al carbonio, quindi gli archeologi potrebbero eseguire i test sull'asta di legno a cui era collegata. Questo fornisce buone informazioni, ma indica solo quanto tempo fa quel pezzo di legno è stato tagliato da un albero vivente. La datazione al radiocarbonio non è in grado di distinguere tra il legno tagliato e immediatamente utilizzato per la lancia e quello tagliato anni prima di essere riutilizzato a tale scopo. Né può dire se una punta di lancia molto più vecchia sia stata attaccata a un'asta nuova di zecca.
La maggior parte degli oggetti archeologici non può essere datata direttamente al carbonio, quindi la loro datazione si basa su test effettuati su oggetti o materiali vicini. Questo fa sì che i risultati siano soggetti alle ipotesi dei ricercatori su quegli oggetti. Se la testa di lancia viene datata utilizzando ossa di animali vicini, l'accuratezza dei risultati dipende interamente dal legame presunto tra la testa di lancia e l'animale. Questo è forse il più grande punto di potenziale errore, poiché le ipotesi sulla datazione possono portare a ragionamenti circolari, o a scegliere di confermare i risultati, piuttosto che accettare una datazione "sbagliata".
In secondo luogo, la datazione al radiocarbonio diventa più difficile e meno accurata man mano che il campione invecchia. I corpi degli esseri viventi hanno generalmente concentrazioni dell'isotopo carbonio-14, noto anche come radiocarbonio, identiche alle concentrazioni nell'atmosfera. Quando un organismo muore, smette di assorbire nuovo carbonio-14 e ciò che contiene decade gradualmente in altri elementi. Il carbonio-14 costituisce normalmente circa 1 trilionesimo (1/1.000.000.000.000) dell'atmosfera terrestre. Quindi anche i campioni nuovi di zecca contengono quantità incredibilmente piccole di radiocarbonio.
Alla fine, la quantità di carbonio-14 rimanente è così piccola da essere quasi impercettibile. Le minime variazioni all'interno di un particolare campione diventano abbastanza significative da falsare i risultati fino all'assurdo. La datazione al carbonio si affida quindi a tecniche di arricchimento e potenziamento per rendere le quantità più piccole più facili da rilevare, ma tale potenziamento può anche falsare i risultati del test. I normali errori del test vengono amplificati. Di conseguenza, la datazione al carbonio è plausibile solo per oggetti di età inferiore a circa 40.000 anni.
L'altro fattore principale che influisce sui risultati della datazione al carbonio è la misurazione della proporzione originale del carbonio-14 stesso. La datazione al carbonio si basa sulla perdita di carbonio-14, quindi, anche se la quantità attuale in un campione può essere rilevata con precisione, dobbiamo comunque sapere con quanto carbonio-14 l'organismo è partito. Gli scienziati devono presumere quanto carbonio-14 era presente nell'organismo quando è morto. A complicare le cose c'è il fatto che le concentrazioni di carbonio-14 sulla Terra cambiano drasticamente in base a vari fattori. Quando i campioni invecchiano, gli errori si amplificano e le ipotesi possono rendere la datazione al carbonio pressoché inutile.
Ad esempio, le variazioni degli effetti serra e delle radiazioni solari modificano la quantità di carbonio-14 a cui un organismo vivente è esposto, cambiando drasticamente il "punto di partenza" su cui si basa un test di datazione al radiocarbonio. Allo stesso modo, esseri viventi diversi assorbono o respingono il carbonio-14 a velocità diverse. Due piante morte nello stesso momento, ma che contenevano naturalmente livelli diversi di radiocarbonio, potrebbero essere datate a tempi drasticamente diversi. Anche gli effetti moderni, come la combustione di combustibili fossili e i test nucleari, hanno modificato i livelli di carbonio-14 nell'atmosfera e, a loro volta, cambiano il "punto di partenza" per un test al radiocarbonio. In definitiva, la definizione dei parametri del test al carbonio-14 è più un'arte che una scienza.
Anche la contaminazione e la ripetibilità sono fattori da considerare nella datazione al carbonio. Una minima quantità di contaminazione da carbonio può alterare notevolmente i risultati del test, quindi la preparazione del campione è fondamentale. Anche in questo caso, gran parte dei test di datazione al radiocarbonio restituiscono risultati incoerenti, o addirittura contraddittori, anche quando vengono effettuati sullo stesso campione. La spiegazione fornita per questi valori anomali è solitamente la “contaminazione”. L'incoerenza dei risultati è un'altra ragione per cui si utilizzano più campioni, più test e vari metodi paralleli per datare gli oggetti.
A causa di tutti questi fattori, è comune che i risultati della datazione al carbonio di un particolare campione, o addirittura di un gruppo di campioni, vengano scartati per il solo motivo che non sono in linea con i risultati "attesi". Questo non è insolito nella scienza, ma bisogna tenere presente il rapporto tra ipotesi e interpretazioni. Nel migliore dei casi, bisogna riconoscerlo. Nel peggiore dei casi, può rendere la datazione al carbonio circolare e autoconfermante, anche se esistono altri metodi di datazione che possono ridurre questo rischio.
In breve, la datazione al carbonio è utile come qualsiasi altra tecnica, purché sia eseguita correttamente e i risultati siano interpretati in modo obiettivo. Tuttavia, non è un metodo intrinsecamente privo di errori o in bianco e nero per datare gli oggetti.
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