Pytanie: Czy datowanie węglowe jest wiarygodną metodą określania wieku rzeczy?
Odpowiedź:
Datowanie radiowęglowe, podobnie jak każda inna technika badań laboratoryjnych, może być niezwykle wiarygodna, o ile wszystkie zmienne są kontrolowane i rozumiane. Na wyniki badań radiowęglowych wpływa kilka czynników, z których nie wszystkie można obiektywnie kontrolować. Z tego powodu lepiej jest datować obiekty przy użyciu wielu metod, niż polegać na jednym teście. Datowanie radiowęglowe jest wiarygodne w ramach pewnych parametrów, ale z pewnością nie jest nieomylne.
Badając obiekt przy użyciu datowania radiowęglowego, należy wziąć pod uwagę kilka czynników:
Po pierwsze, datowanie radiowęglowe działa tylko na materii, która była kiedyś żywa, i określa tylko przybliżoną datę śmierci dla danej próbki. Na przykład stalowy grot nie może być datowany radiowęglowo, więc archeolodzy mogą przeprowadzić badania na drewnianym trzonku, do którego był przymocowany. Dostarcza to dobrych informacji, ale wskazuje jedynie, jak dawno temu ten kawałek drewna został wycięty z żywego drzewa. Datowanie radiowęglowe nie jest w stanie odróżnić drewna, które zostało ścięte i natychmiast użyte do produkcji włóczni, od drewna, które zostało ścięte wiele lat przed ponownym użyciem w tym celu. Nie można też stwierdzić, czy dużo starszy grot został przymocowany do całkiem nowego trzonu.
Większość przedmiotów archeologicznych nie może być bezpośrednio datowana węglem, więc ich datowanie opiera się na badaniach przeprowadzonych na obiektach lub materiałach znajdujących się w pobliżu. To sprawia, że wyniki zależą od założeń badaczy dotyczących tych przedmiotów. Jeśli głowica włóczni jest datowana przy użyciu kości zwierzęcych znajdujących się w pobliżu, dokładność wyników jest całkowicie zależna od założonego związku między głowicą a zwierzęciem. Jest to prawdopodobnie największy punkt potencjalnego błędu, ponieważ założenia dotyczące datowania mogą prowadzić do okrężnego rozumowania lub wybierania potwierdzających wyników, zamiast zaakceptowania "błędnej" daty.
Po drugie, datowanie radiowęglowe staje się trudniejsze i mniej dokładne, gdy próbka staje się starsza. Ciała istot żywych mają zazwyczaj stężenie izotopu węgla- C14, znanego również jako radiowęgiel, identyczne ze stężeniem w atmosferze. Kiedy organizm umiera, przestaje pobierać nowy węgiel-C14, a to co jest w środku stopniowo rozpada się na inne pierwiastki. Węgiel-C14 stanowi zwykle około 1 bilionową część (1/1,000,000,000) ziemskiej atmosfery. Tak więc nawet zupełnie nowe próbki zawierają niewiarygodnie małe ilości radiowęgla.
Ostatecznie, ilość pozostałego węgla-C14 jest tak mała, że jest prawie niewykrywalna. Niewielkie różnice w obrębie danej próbki stają się na tyle znaczące, że wyniki mogą zostać przekłamane do granic absurdu. Datowanie węglowe opiera się więc na technikach wzbogacania i wzmacniania, aby mniejsze ilości były łatwiejsze do wykrycia, ale takie wzmocnienie może również wypaczyć wyniki testu. Normalne błędy w teście ulegają spotęgowaniu. W rezultacie datowanie węglem jest wiarygodne tylko dla obiektów mających mniej niż około 40 000 lat.
Innym ważnym czynnikiem wpływającym na wyniki datowania węglowego jest określenie pierwotnej proporcji węgla- C14. Datowanie węglowe opiera się na utracie węgla- C14, więc nawet jeśli obecna ilość w próbce może być dokładnie wykryta, nadal musimy wiedzieć, ile węgla- C14 było na początku tego procesu. Naukowcy muszą założyć, ile węgla- C14 było w organizmie w momencie jego śmierci. Sprawę komplikuje fakt, że stężenie węgla- C14 na Ziemi zmienia się drastycznie w zależności od różnych czynników. W miarę starzenia się próbek, błędy ulegają wzmocnieniu, a założenia mogą sprawić, że datowanie węglem stanie się praktycznie bezużyteczne.
Na przykład, zmiany w efektach cieplarnianych i promieniowaniu słonecznym zmieniają ilość węgla-C14, na którą wystawiony jest żywy organizm, co drastycznie zmienia "punkt wyjścia", na którym opiera się test datowania radiowęglowego. Podobnie, różne żywe organizmy absorbują lub odrzucają węgiel- C14 w różnym tempie. Dwie rośliny, które zmarły w tym samym momencie, ale które naturalnie zawierały różne poziomy radiowęglowe, mogą być datowane na drastycznie różne czasy. Współczesne efekty, takie jak spalanie paliw kopalnych i próby jądrowe, również zmieniły poziomy węgla- C14 w atmosferze, co z kolei zmienia "punkt wyjścia" dla testu radiowęglowego. Podsumowując, ustalenie parametrów testu węgla- C14 jest bardziej sztuką niż nauką.
Zanieczyszczenia i powtarzalność są również czynnikami, które należy brać pod uwagę przy datowaniu węglem. Niewielkie zanieczyszczenie węglem może znacznie zniekształcić wyniki badań, dlatego przygotowanie próbki ma kluczowe znaczenie. Nawet wtedy, duża część testów datowania radiowęglowego daje niespójne, a nawet sprzeczne wyniki, nawet w przypadku testów wykonanych na tej samej próbce. Wyjaśnieniem podawanym dla tych odchyleń jest zazwyczaj "zanieczyszczenie". Niespójne wyniki to kolejny powód, dla którego do datowania obiektów stosuje się wiele próbek, wiele testów i różne metody równolegle.
Ze względu na wszystkie te czynniki, często zdarza się, że wyniki datowania węglem dla konkretnej próbki, lub nawet grupy próbek, są odrzucane tylko dlatego, że nie są zgodne z "oczekiwanymi" wynikami. Nie jest to niczym niezwykłym w nauce, ale należy pamiętać o związku pomiędzy założeniami a interpretacjami. W najlepszym wypadku należy to zaakceptować. W najgorszym przypadku może sprawić, że datowanie węglem stanie się okrężne i samopotwierdzające, choć istnieją inne sposoby datowania, które mogą zmniejszyć to ryzyko.
Krótko mówiąc, datowanie węglowe jest tak samo użyteczne jak każda inna technika, o ile jest wykonane prawidłowo, a wyniki są obiektywnie interpretowane. Nie jest to jednak z natury wolna od błędów czy metoda czarno-biała odnośnie datowania obiektów.
