Непостоянство постоянной

Все изотопные методы датирования, вне зависимости от сферы их применения, исходят из базового положения, что распад радиоактивных изотопов происходит с постоянной и неизменной скоростью. Соответственно, постоянными являются периоды полураспада и связанные с ними величины, используемые в соотношениях для расчета возраста в ходе этих методов. Вывод о неизменности скорости распада был сделан еще в первой трети ХХ века в результате многочисленных экспериментальных исследований, доступных на тот период времени, и долго считался незыблемым. Однако ныне этот вывод подвергается серьезному сомнению.

Так еще в начале 50-х годов ХХ века группа ученых (под руководством Симона Шноля) из города Пущино Московской области обнаружила странный и неожиданный эффект, названный ими феноменом макроскопической флуктуации. Первоначально эффект наблюдался при измерении скорости некоторых сложных химических реакций, а затем был обнаружен и в целом ряде других химических, биологических и физических процессов. Суть его в самых общих чертах сейчас можно сформулировать следующим образом.

Целый ряд случайных процессов, ранее считавшихся абсолютно бесструктурным хаотическим шумом, на самом деле обладает вполне определенными закономерностями, которые отчетливо проявляются при построении гистограмм (своего рода «огибающих графиков») по целой серии измерений. Форма таких гистограмм оказывалась либо схожей, либо сильно отличалась друг от друга в зависимости, например, от времени суток и от расположения в пространстве измерительной аппаратуры. В частности, были выявлены циклы, связанные с солнечными и звездными сутками – форма гистограмм оказывалась схожей через интервалы времени, равные периодам обращения Земли как относительно Солнца, так и относительное неподвижных звезд.

(Я не буду вдаваться в детали этих исследований, поскольку они не имеет прямого отношения к теме данной книги. А желающие подробнее ознакомиться с методикой исследований и их результатами могут найти их в интернете, например, тут: http://lah.ru/expedition/egypt2009/otchet_rp2006.pdf)

 

Рис. 135. Симон Шноль

 

Многочисленные исследования показали универсальность феномена макроскопической флуктуации, в результате чего основная часть экспериментов была переведена на работу с плутониевыми источниками альфа-распада (²³⁹Pu). Обнаруженные эффекты и циклы были зафиксированы и на них. В результате был сделан вывод о том, что на случайные процессы (в том числе и на процессы распада!) вполне определенное влияние оказывают особенности самого пространства-времени, в котором производятся измерения (отсюда и появлялись циклы, связанные со звездными и солнечными сутками).

Итак, в «постоянном» процессе изотопного распада обнаружились некие не очень пока еще понятные, но явные зависимости от внешних факторов!.. Пусть в данном случае мы и сталкиваемся с эффектами, может быть, третьего или четвертого порядка (поскольку в данном случае усредненная скорость распада вроде бы остается неизменной), но все-таки!..

А раз есть факты влияния внешнего воздействия на альфа-распад хотя бы в виде суточных циклов, то почему бы не оказаться возможным такому воздействию, при котором могла бы изменяться и средняя скорость распада?!.

И это оказалось не только возможным, но и буквально в последние годы было зафиксировано уже достаточно надежно!..

25 августа 2008 года в США целой группой авторов опубликована весьма интересная статья: Jere H. Jenkins, Ephraim Fischbach, John B. Buncher, John T. Gruenwald, Dennis E. Krause and Joshua J. Mattes, «Evidence for Correlations Between Nuclear Decay Rates and Earth-Sun Distance» (arXiv:0808.3283v1 [astro-ph]).

В статье приводятся результаты исследований периода полураспада изотопа кремния ³²Si путем прямых измерений скорости распада как функции времени. Эти исследования проводились в Брукхевенской национальной лаборатории (BNL) в период с 1982 по 1986 год и выявили не только отчетливую годовую цикличность процесса распада, но и его явную корреляцию с величиной 1/R², где R – расстояние от Земли до Солнца.

 

Рис. 136. Результаты BNL-измерений

 

В статье также представлены результаты измерений периода полураспада для изотопа европия ¹⁵²Eu, которые практически параллельно проводились в течение 15 лет коллективом ученых из Physicalisch-Technische Bundesandstalt (PTB) в Германии. При этом РТВ-измерения в течение приблизительно двух лет перекрывались с BNL-экспериментами (то есть в течение двух лет проводились одновременно). Германские ученые также получили явную корреляцию своих данных с параметром 1/R².

 

Рис. 137. Результаты РТВ-измерений

 

Итак. Скорость изотопного распада оказалась величиной вовсе не постоянной!.. И пусть обнаруженные в экспериментах вариации не превышают всего нескольких десятых долей процента, но они есть!..

Самое главное – это означает, что вполне возможны и условия, когда изменения скорости распада могут оказаться весьма существенными. Что это за условия – напрямую зависит от природы эффекта, которая пока еще не очень понятна. Ясно лишь, что она носит вполне объективный характер.

Авторы указанной статьи полагают, что виной всему нейтринное излучение Солнца, что и обеспечивает, по их мнению, согласованность вариаций скорости распада с величиной 1/R² (поскольку плотность нейтринного излучения от центрального источника, согласно всем физическим канонам, меняется именно обратно пропорционально квадрату расстояния до этого источника). Однако такая версия не очень согласуется с результатами исследований группы Шноля.

Дело в том, что Земля практически «прозрачна» для солнечного нейтринного излучения. А раз так, то никаких суточных солнечных циклов в рядах гистограмм альфа-распада это излучение порождать не должно. И уж тем более оно не должно иметь никакого отношения к появлению звездного суточного цикла (который если и соотносить с каким-то «излучением», то связанным в таком случае уже с центром Галактики).

На мой взгляд, есть смысл вернуться к гипотезе связи феномена макроскопической флуктуации со свойствами и особенностями самого пространства-времени, в котором производятся измерения. И вспомнить о том, что в рамках общей теории относительности (которая весьма неплохо себя зарекомендовала как раз на масштабах Солнечной системы) свойства пространства-времени тесно связаны с гравитацией. А в гравитации задействован все тот же параметр 1/R² – сила притяжения между телами обратно пропорциональная квадрату расстояния между ними!!!

Тогда можно выдвинуть предположение, что зафиксированные американскими и германскими учеными вариации скорости распада обусловлены изменением вовсе не нейтринного излучения, а силы притяжения со стороны Солнца. При таком предположении оказываются вполне объяснимы и суточные (не только солнечный, но и звездный) циклы в феномене макроскопических флуктуаций.

Может ли такое быть?..

А почему бы и нет?.. Ведь в списке факторов, влияние которых на скорость распада пытались искать и не нашли в начале ХХ века, гравитация не значится!..

 

Рис. 138. Скорость распада зависит от положения Земли относительно Солнца

 

Если высказанная гипотеза влияния (прямого или опосредованного – через геометрию пространства-времени или еще как) гравитации на период полураспада верна, то для геохронологической шкалы и абсолютного датирования пород и минералов возникают очередные серьезные проблемы, поскольку появляется зависимость скорости изотопного распада от местных условий по гравитации. И это становится особенно значимо при переходе к модели растущей Земли, на которой ранее гравитация была существенно выше современной. Подробней об этих последствиях смотри книгу «Сенсационная история Земли»…

Здесь же для нас будет важным то, что в базовом уравнении, которое используется в изотопных методах датировки, вместо постоянной появляется еще одна переменная величина, значения которой в прошлом мы пока не знаем. Мы приходим к одному уравнению с тремя неизвестными. А также к необходимости в общей погрешности методов учитывать и погрешность, связанную с непостоянством «постоянной» периода полураспада.

Обобщая все вышесказанное, можно констатировать, что имеющиеся в нашем распоряжении методы датирования палеоантропологических находок могут дать нам их возраст вовсе не с точностью до одного процента, как это декларируется, а с гораздо большей погрешностью. По сути, мы имеем даже не столько точный возраст, сколько просто некие ориентиры, достаточно сильно «размытые» по времени. А раз так, то не исключен вариант, что в некоторых случаях мы сталкиваемся даже с ошибочной оценкой последовательности во времени существования подвидов (или даже видов) предшественников человека…