Použití radiokarbonové Seznamka

Věda o klimatu vyžadoval vynalezení a zvládnutí mnoha složitých technik. Tito měli úskalí, které by mohly vést k diskusi. Příklad geniální technické práce a tvrdě bojoval debat, na nichž je hlavní příběh je použití radioaktivního uhlíku-14 pro přiřazení dat do dávné minulosti. Pro další příklady viz eseje o teplotách od shelly fosílie a Arakawě v výpočetního zařízení.
 

Podivuhodný mobilizace vědy, která vyrábí jaderné zbraně byl tak dalekosáhlé, že revoluci i studium starých podnebí. Jaderné laboratoře, vydány na pospas fondů a prestiži, se točil pryč objev úžasnou novou techniku ​​- radiokarbonové datování. Radioaktivní izotop uhlík-14 je vytvořen v horní atmosféře, kdy kosmického částice z vesmíru atomů dusíku stávky a transformovat je do radioaktivního uhlíku. Některé z uhlíku-14 by mohl najít svou cestu do živých bytostí. Po tvora smrti by izotopu pomalu rozkládat pryč po tisíciletí s fixní úrokovou sazbou. Tím méně to, aby byly i nadále v objektu, v poměru k normálním uhlíku, starší byl objekt. Do roku 1950, Willard Libby a jeho skupina na univerzitě v Chicagu přišel na způsob, jak změřit podíl přesně. Jejich nádherně citlivá instrumentace byl původně vyvinut pro studium ve zcela odlišných oblastech, včetně jaderné fyzice, biomedicíně a odhalování spad z testů bomby.(1)

Od svého původ v Chicagu, uhlík-14 datování rychle šíří do dalších center, například velkoryse jmenoval Geochronometric laboratoře na univerzitě v Yale. Nejlepší způsob, jak přenést náročné techniky byl v hlavách vědců samotných, jak oni se stěhovali do nového zaměstnání. Triky šířit také prostřednictvím návštěv mezi laboratořemi a na schůzích, a někdy dokonce i prostřednictvím publikací. Jakékoliv znečištění vzorku by mimo uhlíku (i z výzkumníků otisky prstů), musel být fanaticky vyloučit, samozřejmě, ale to byl jen začátek. Delikátní operace bylo potřeba získat mikroskopické vzorku a jeho zpracování. Chcete-li získat hmotu dostatečně velký, aby zvládnout, je zapotřebí vložit svůj vzorek v jiné látce, "dopravce". Zpočátku acetylen byl používán, ale někteří pracovníci s lítostí poznamenat, že plyn byl "nikdy úplně bez výbuchu, jak víme z vlastní zkušenosti." (4) Způsoby Bylo zjištěno, že oxid uhličitý místo. Frustrující nejistoty převládala až pracovníci pochopili, že jejich výsledky musely být upraveny pro teplotu v místnosti a dokonce i barometrický tlak.

To bylo všechny obvyklé jakési laboratoře řešení problémů, otázkou třídění potíže tím, že studuje jeden nebo jiný detail, systematicky měsíců. Více neobvyklý byla potřeba spolupracovat se všemi druhy lidí na celém světě, aby je shromáždili organických materiálů pro datování. Například Hans Suess spoléhal na různých pomocníků sbírat fragmenty století-staré stromy z různých koutů Severní Ameriky. Hledal uhlíku že lidská průmysl byl vyzařující ze spalování fosilních paliv, v níž všechny použité uhlík-14 už dávno pryč chátral.Porovnání starého dřeva s moderním vzorků, se ukázalo, že fosilní uhlík může být detekován v moderním prostředí. (5)

Prostřednictvím 1950 a dále, uhlík-14 pracovníci zveřejněné podrobné tabulky s daty pracně získaných ze vzorků podivuhodného různých materiálů, včetně uhlí, rašelina našel, véčka, parohy, šišky a obsah žaludku zaniklé Moa pohřben na Novém Zélandu. (6) Měření byly korelovány s materiály známých dat, jako jsou dobře zdokumentované mumii nebo protokolu ze střechy staré budovy (kde letokruhy dal přesný počet let). Výsledky pak byly porovnávány s tradičními časových sekvencí odvozených z ledovcových usazenin, jádra z hlíny z mořského dna, a tak dále. Jedna žádost byla harmonogram změn klimatu na desítky tisíc let zpátky. Mnoho tradičních chronologií se ukázalo být mnohem méně přesné, než si vědci věřili - hořkou ránu pro některé, kteří se věnoval desetiletí svého života k práci.

Tvorba práce ještě těžší, nepochopitelné anomálie objevila. Na uhlík-14 data zveřejněné různými výzkumníky nelze srovnávat, což vede ke zmatku a dlouhodobé diskuse. Bylo to nervózní čas pro vědce, jejichž pověst pro přesné práce bylo na trati. Ale to, co vypadá jako nevítané hluku do jednoho specialisty může obsahovat informace, pro jiného. V roce 1958, de Vries Hessel v Nizozemsku ukázal, bylo systematické anomálie uhlíku 14 termínů letokruhů. Jeho vysvětlení bylo, že koncentrace uhlíku-14 v atmosféře se v průběhu času mění (až o jedno procento).

De Vries si změna by mohla být vysvětlena něco spojené s klimatem, jako jsou epizody obratu oceánu vody. (7) Dalším možným vysvětlením je, že v rozporu s tím, co každý předpokládal, byl uhlík-14 není vytvořena v atmosféře na jednotnou sazbu. Někteří spekulovali, že takové nesrovnalosti mohou být způsobeny změnami v zemské magnetické pole. Silnější pole bude mít tendenci chránit planetu z částic od Slunce, přesměrování dříve, než oni mohli dosáhnout atmosféru vytvořit uhlík-14.

Další možností bylo to, že příčina spočívá v samotné Slunce. De Vries měl za tuto hypotézu ale myslel, že to ad hoc a "není příliš atraktivní." (8) Nicméně, solární odborníci věděli, že počet částic vyvrženy do Slunce mění s jedenáctiletého cyklu slunečních skvrn.Také Slunce vlastní magnetické pole se mění v souladu s cyklem, a která by mohla změnit způsob, jakým kosmické částice bombardovaly Zemi. V roce 1961, Minze Stuiver navrhl, že dlouhodobější solární varianty by mohly odpovídat za nekonzistentní uhlík-14 termínů. Ale jeho údaje byly útržkovité. Libby, pro jednoho, zpochybnit myšlenku, tak podvratné mnoho pochází jeho tým údajně založena s vysokou přesností. (9)

Suess a Stuiver konečně připnul dolů odpověď, v roce 1965 tím, že analyzuje stovky vzorků dřeva z datovaných letokruhů. Křivka uhlíku-14 produkce se nepopiratelné rozdíly, "třese" o několik procent na časový harmonogram století nebo tak. (10) S tímto re-kalibraci v ruce, došlo díky neustálého zdokonalování v oblasti nástrojů a technik uhlík-14 se stal přesný nástroj pro datování starých organických materiálů. (Do roku 1980 by odborníci dosud smítko až příliš malé vidět a několik desítek tisíc let stará.) Sledování uhlík-14 se také jako velmi užitečné v historických i současných studií globálních emisí uhlíku, včetně pohybu uhlíku v oceány a její složité cestuje do živých ekosystémů.

To bylo zvláště zajímavé, že v Stuiver měl podezření, že uhlík-14 se třese koreluje s dlouhodobými změnami v počtu slunečních skvrn.Otáčením kolem, Suess poznamenal, že "rozdíly otevírají fascinující příležitost vnímat změny sluneční aktivity během posledních několika tisíc let." (11) Anomálie byly důkazy o tom, za něco, co mnoho vědců jen těžko uvěřit - povrchová aktivita Slunce se výrazně liší v minulém tisíciletí. Carbon-14 nemusí poskytovat pouze data pro dlouhodobé změny klimatu, ale poukázat na jednu z jejich příčin.

Související: 
Domácí 
Biosféra: Jak život Změní klimatu 
Předchozí cykly: spekulace Ice Age 
 

POZNÁMKY

1. Libby (1946) , Arnold a Libby (1949) , Libby (1967) . BACK

2. Např Ericson a Wollin (1964) , str. 6, 12-13; Emiliani (1956) . BACK

3. Bowen (1966) , s.. 216, čerpání Emiliani. ZPĚT

4. Technika: Suess (1954) , proti explozi Barendsen et al. (1957) , s.. 908. ZPĚT

5. Suess (1955) . ZPĚT

6. Například: Kulp et al. (1951) . BACK

7. de Vries (1958) . ZPĚT

8. de Vries (1958) , s.. 99. Na de Vries see Paul Damon, rozhovor Theodore Feldman, 1998, on-line zde . ZPĚT

9. Stuiver (1961) , pouze uvedl, že "důkazy naznačují nějakou korespondenci", Libby (1963). ZPĚT

10. Suess (1965) ; Stuiver (1965) , Stuiver a Suess (1966) , o přezkum v středu, vizLingenfelter (1963) . Další podrobnosti v e-mailu rozhovoru Paul Damon Ted Feldman, 1998, kopie v AIP. ZPĚT

11. Suess (1965) , s.. 5949. ZPĚT

Original version: http://www.aip.org/history/climate/Radioc.htm