عمر اجسام تاریخی چگونه محاسبه می‌شود؟
عمر اجسام تاریخی چگونه محاسبه می‌شود؟
مجله علمی ایلیاد - توانایی محاسبه‌ی دقیق عمر یک جسم می‌تواند به ما کمک کند تا عمر زمین را تخمین بزنیم و آب‌وهوای دوران‌های گذشته را بفهمیم و بدانیم انسان‌های اولیه چگونه زندگی می‌کرده‌اند. اما شاید این سوال برای شما هم پیش آمده باشد که دانشمندان برای محاسبه‌ی دقیق عمر اجسام چگونه عمل می‌کنند؟
قدمت‌سنجی به کمک رادیوکربن یکی از مرسوم‌ترین راه‌ها است. در این روش میزان موجودی کربن ۱۴ که یک ایزوتوپ رادیواکتیو از کربن است، اندازه‌گیری می‌شود. کربن ۱۴ در همه جا وجود دارد. زمانی که این کربن در اتمسفرهای بالایی تشکیل می‌شود، گیاهان و حیوانات آن‌را تنفس می‌کنند.
مرسوم‌ترین ایزوتوپ کربن دارای ۶ نوترون است؛ در صورتی که کربن ۱۴ دارای ۸ نوترون است. بدین ترتیب کربن ۱۴ سنگین‌تر و ناپایدارتر از اشکال دیگر کربن است. کربن ۱۴ پس از هزاران سال در نهایت شکسته می‌شود و یکی از نوترون‌های آن تبدیل به پروتون و الکترون می‌شود. الکترون از کربن فرار می‌کند، ولی پروتون به عنوان بخشی از اتم باقی می‌ماند. این ایزوتوپ که یک نوترون کمتر و یک پروتون بیشتر دارد، واپاشی انجام می‌دهد و تبدیل به نیتروژن می‌شود.
زمانی که یک موجود زنده می‌میرد، ورودی کربن ۱۴ به جسم آن متوقف می‌شود و کربن ۱۴ موجود در بدن آن نیز به مرور طی واپاشی رادیواکتیو کاهش پیدا می‌کند. دانشمندان می‌دانند چه مدت زمانی طول می‌کشد تا نصف کربن ۱۴ موجود در یک مکان خاص واپاشی انجام دهد. به این مدت زمان، «نیمه عمر» گفته می‌شود. بدین ترتیب می‌توان عمر یک جسم آلی را با محاسبه نسبت کربن ۱۴ به کربن ۱۲ موجود در آن به‌دست آورد.
نیمه عمر کربن ۱۴ حدود ۵،۷۳۰ سال است و دانشمندان آن‌را ماده‌ای مفید برای مطالعه‌ی اجسام با کمتر از ۵۰ هزار سال قدمت می‌دانند. این مدت زمان تقریباً بخش‌های مهم و جالب زندگی بشر بر روی زمین را در بر می‌گیرد. در این دوره‌ی ۵۰ هزار ساله بشر به کشاورزی روی آورده و تمدن‌های بشری شروع به رشد کرده‌اند.
با این حال، اجسامی که بیش از ۵۰ هزار سال قدمت دارند، ۹۹ درصد از کربن ۱۴ موجودی خود را از دست داده‌اند و موجودی کربن ۱۴ آن‌ها خیلی کم است و تشخیص آن سخت است. برای قدیمی‌ترین اجسام دنیا از قدمت‌سنجی به کمک «اورانیوم – توریوم - سرب» استفاده می‌شود. قدمت‌سنجی به کمک رادیوکربن فقط برای موجودات زنده قابل استفاده است، ولی این روش جدید برای به‌دست آوردن عمر اجسامی مانند سنگ نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.
در این روش نیز دانشمندان برای به‌دست آوردن قدمت یک جسم، میزان موجودی ایزوتوپ‌های رادیواکتیو خاصی را اندازه‌گیری می‌کنند که همه‌ی آن‌ها طی واپاشی به شکل پایدار سرب درمی‌آیند. ایزوتوپ‌های مورد بررسی در این روش دارای نیمه‌عمرهای بین چند روز تا چند میلیارد سال هستند و به این ترتیب، به کمک این روش می‌توان عمر سنگ‌های چند میلیارد ساله را نیز تعیین کرد.
روش دیگری نیز وجود دارد که دانشمندان به کمک آن عمر جسم را به‌دست نمی‌آورند، بلکه آخرین باری که جسم در معرض گرما و نور خورشید قرار گرفته است را تخمین می‌زنند. به این روش «قدمت‌سنجی لومینسانس» گفته می‌شود. محققین به کمک این روش تغییرات ایجاد شده در زمین طی میلیون‌ها سال را محاسبه می‌کنند و تاریخچه‌ی شکل‌گیری یخچال‌های طبیعی و سنگ‌های موجود در دره‌ها را به‌دست می‌آورند.