Braucht die Wissenschaft neue Methoden zur Altersbestimmung?

Abb. 1 Der Kohlenstoffkreislauf von ¹⁴C stellt eine wesentliche physikalische Grundlage der Radiokarbonmethode dar.

(fs) Die Messung der Zerfallsrate radioaktiver Isotope zur Altersbestimmung materieller Objekte gehört zu den Standardmethoden. Am bekanntesten ist die Radiokarbon-Datierung, bei der die Zerfallsrate von C14 (eigentlich: ¹⁴C) gemessen wird.

Mary Settegast (Abb. 2) sprach in ihrem 1978 erschienenen Buch „Plato Prehistorian“ die Problematik dieser Messmethode an, da sie nicht ohne Unzulänglichkeiten ist. Sie sagt sinngemäß: Zur Zeit der Entwicklung der C14-Datierung ging man davon aus, dass der Radiokarbon-Gehalt in Lebewesen immer der gleiche war. Diese Annahme erwies sich als falsch. Es muss davon ausgegangen werden, dass die C14-Menge ansteigt, wenn man über Beginn der christlichen Zeitrechnung zurückgeht.

Man weiß nun, dass C14-Daten im 5. Jahrtausend v.d.Z. um 600-800 Jahre zu jung erscheinen, das bedeutet, eine Messung von 4.700 v.d.Z. muss auf 5.300 v.d.Z. kalibriert werden. Über diesen Punkt hinaus kann das Alter prähistorischer Geschehnisse nur geschätzt werden. Auch die ältesten Zapfen von uralten Grannen-Kiefern, die zu den ältesten Gewächsen zählen und zur Dendrochronologie genutzt werden, helfen uns nicht weiter als bis in 6. Jahrtausend v.d.Z.. Die Kalibrierung von Daten, die darüber hinausgehen, zeigt eine immer größere Streuung. Die Messungen von unkalibrierten 8.500 v.d.Z. können demnach durchaus auf eine Zeit von 9.600 v.d.Z. angesetzt werden, der Zeit von Platons Atlantis-Untergang.

Es wurden verschiedene Modelle zur Kalibrierung entwickelt. Offen ist die Frage, wie die C14-Menge in der Atmosphäre durch das Klima beeinflusst wird, besonders durch plötzliche Veränderungen. Wenn dieser Zusammenhang besteht, kann die C14-Abweichung während des Übergangs von glazialen zu postglazialen Bedingungen besonders groß sein, denn die Zeit zwischen dem 10. und 7. vorchristlichen Jahrtausend erlebte eine Reihe von warm-kalt Oszillationen, die in ihrer Plötzlichkeit ohne Beispiel sind. Und es wurde bis heute keine Erklärung dafür gefunden.

Abb. 2 Mary Settegast (links) sprach in ihrem 1978 erschienenen Buch „Plato Prehistorian“ (rechts) gravierende Probleme im Zusammenhang mit der Radiokarbon-Datierung an.

Diese brisante Aussage in Settegasts Buch aus dem Jahr 1987 weist bereits auf Unsicherheiten hinsichtlich der Verlässlichkeit der Messmethode hin. In seinem 2012 erschienenen Buch „Forgotten Civilization“ konnte Robert Schoch (Abb. 3) bereits auf neuere Forschungsergebnisse zur Problematik der Konstanz des radioaktiven Zerfalls zurückgreifen. Auszugsweise ergeben seine Aussagen folgendes Bild: „Radioaktive Isotope sind zu einem gewissen Anteil in jedem Lebewesen und jedem materiellen Objekt enthalten. Nach Annahme der modernen Nuklearphysik ist die radioaktive Zerfallsrate bei allen instabilen Isotopen eines Elements konstant, so zum Beispiel beträgt die Halbwertzeit von PU239 etwa 24.000 Jahre, die von C14 ungefähr 5.730 Jahre."

Die etablierte Wissenschaft sieht diese Konstanz der Zerfallsrate als gegeben an, unabhängig von Temperatur, Druck, chemischen Bedingungen usw. Diese Erkenntnis, die nur wenige Ausnahmen kennt (z.B. Einfluss starker Energiefelder), führte zu dem Standard der Datierung geologischer Proben und archäologischer Artefakte. Die C14-Datierung wurde so zur häufig genutzten Methode von karbonhaltigen Materialien. Die angenommene Konstanz solcher Konstanten wie Zerfallsraten in Frage zu stellen, würde nicht nur bedeuten, dass Dekaden etablierter Wissenschaftsarbeit fehlerhaft ist, sondern es könnte auch den gesamten absoluten Zeitrahmen der Prähistorie und sogar der Erdgeschichte in Frage stellen. Damit müssten wir nicht nur unsere Wissenschaft überdenken, sondern auch unsere gesamte Geschichte.

Abb. 3 Der Geowissenschaftler Robert M. Schoch (links) konnte 2011 in seinem Werk "Forgotten Civilization" (rechts) schon auf umfassendere Untersuchungen zur Kritik an der C-14 Methode verweisen.

Einen solchen Paukenschlag gab es im August 2008, als die Physiker Jere Jenkins und Ephraim Fischbach (Abb. 4) von der Purdue-Universität das Ergebnis einer Langzeitanalyse vorlegten. Sie hatten festgestellt, dass die Zerfallsrate von radioaktivem Mangan54 in Korrelation mit Sonneneruptionen fluktuiert. Ein weiteres Ergebnis zeigte Veränderungen der Zerfallsraten von radioaktivem Silizium-32 und radioaktivem Radium-226, die sich mit den Veränderungen der Entfernung der Erde zur Sonne korrelieren ließen. Wenn die Erde der Sonne am nächsten ist, erhöht sich die Zerfallsrate, wenn sie ihr am nächsten ist, verringert sie sich.

Die Aufnahme dieser Studie in der 'Welt der Wissenschaft' war sehr kühl, die Reaktionen reichten von Unglauben bis Zurückweisung, aber nicht weil die Daten und Analysen der beiden Expeten bestritten werden konnten, sondern weil durch sie allgemein anerkannte konventionelle Ansichten bedroht sind.

Zu einem noch wesentlich weiter reichenden Ergebnis kam eine Gruppe russischer Wissenschaftler. Bereits 1998 hatte Simon Shnoll von der Universität Moskau mit seinen Kollegen einen Bericht veröffentlicht, in dem über einen Zeitraum von vierzig Jahren die genauen Untersuchungen von fundamentalen physischen, chemischen und biologischen Prozessen zusammengefasst sind. Der Bericht wurde auch in Englisch übersetzt, wurde aber wegen der absehbaren Konsequenzen weitgehend ignoriert.

Abb. 4 Jere Jenkins (links) und Ephraim Fischbach von der Purdue-Universität (Foto: David Umberger / Purdue News Service)

Die russischen Forscher studierten die statistische Verteilung der Fluktuationen der Zerfallsraten vieler radioaktiver Isotope und auch die statistischen Veränderungen der Reaktionsraten verschiedener Arten physikalischer, chemischer und biologischer Prozesse. Diese so genannten Feinstrukturen der Zerfallsraten und anderer Prozesse zeigten in der grafischen Darstellung eine Streubreite von Daten, die von der konventionellen Wissenschaft als Nebengeräusche bezeichnet und eher ignoriert als geprüft wird.

Bei den üblichen Messungen natürlicher physischer, chemischer und biologischer Prozesse verteilt sich die Streuung, und die Daten ergeben eine sanfte glockenförmige Kurve. Shnoll und Kollegen stellten jedoch konsistent fest, dass mehr und bessere Daten der natürlichen Prozesse diese Geräusche nicht ausgleichen, sondern bestimmte Muster in den Feinstrukturen ergeben. Es entwickelte sich ein Bild von steilen Zahnungen und je mehr Daten zusammen kamen, desto deutlicher und ausgeprägter wurden die Zahnungen.

Die Konsequenzen dieser Feststellungen sind weitreichend. Sie stellen das gesamte Konzept der Zufälligkeit natürlicher Prozesse, wie sie derzeit von der Wissenschaft verstanden und von der Quantenphysik gesehen werden, in Frage. Shnolls Ergebnisse deuten an, dass die konventionelle Wissenschaft die meisten grundlegenden natürlichen Prozesse und die subtilen Faktoren, die sie beeinflussen, nicht versteht.

Abb. 5 Der russische Biopysiker und Wissenschaftshistoriker Simon El'evich Shnol - seine Forschungsergebnsse könnten die gängige Chronologie der Prähistorie infrage stellen.

Shnolls Arbeiten zeigen nicht nur konsistente, wiederholbare Muster der Feinstrukturen verschiedener Prozesse. Es wurde sogar herausgearbeitet, dass die Feinstrukturen sehr verschiedener Prozesse in ihrem Muster übereinstimmen, wenn sie simultan, auch in gänzlich verschiedenen Labors bei großer geografischer Entfernung, durchgeführt werden. Zum Beispiel zeigten die Beta-Aktivität von Hydrogen-3, die von Karbon-14, die Alpha-Aktivität von Plutonium-239, die Reaktionsrate von Ascorbinsäure und Dichlorophenolindophenol und die Reaktionszeit von Wasser alle ähnliche gezahnte Feinstrukturen, wenn sie gleichzeitig gemessen wurden, auch wenn die Messung in unterschiedlichem Kontext und mit verschiedenen Techniken gemacht wurde.

Für solche Zusammenhänge gibt es in der konventionellen Wissenschaft keine Erklärung. Aber der vielleicht wichtigste Aspekt der Arbeit Shnolls und seiner Kollegen ist die Tatsache, dass die Feinstrukturen der Prozesse, die sie erforschten, sich beständig in Korrelation mit astronomischen Zyklen verändern. Dies unterstützt auch die Arbeit von Jenkins, Fischbach et al., geht dabei aber noch einen Schritt weiter. Die russischen Forscher fanden in den Feinstrukturen eine Periodizität mit dem Sonnentag (1.440 Minuten) und dem siderischen Tag (1.436 Minuten, die Zeit, die die Erde für eine volle Umdrehung in Relation zu den Fixsternen benötigt). Sie stellten auch eine Periodizität von 27,3 Tagen fest, die dem siderischen Monat entsprechen und von 365,25 Tagen, dem Jahreszyklus.

Die Gründe dieser Korrelationen liegen im Dunkeln, sie sind aber auf jeden Fall mehr als nur lokale Effekte. In diesem Zusammenhang bedeutet lokal bezogen auf unser Sonnensystem. Korrelationen der Feinstrukturen mit dem siderischen Tag und dem siderischen Monat weisen deutlich auf kosmologische Faktoren über unser lokales Sonnensystem hinaus hin. D. S. Chernavskij, der Herausgeber, in dessen Zeitschrift Shnolls Bericht veröffentlicht wurde, kam zu dem Schluss, dass damit bewiesen wurde, dass die Feinstrukturen von Histogrammen für ganz unterschiedliche Zufallsprozesse physischer, chemischer und biologischer Natur ähnlich sind und sich im Einklang verändern. Darüber hinaus korrelieren diese periodischen Veränderungen mit den Veränderungen in unserem Sonnensystem und möglicherweise im Universum. Es scheint, dass mit dieser neuen Wissenschaft das hermetische Prinzip „>So wie oben, so auch unten, wie im Großen, so auch im Kleinen< Bestätigung finden würde.“

Sollten sich die Erkenntnisse dieser russischen und amerikanischen Wissenschaftler durchsetzen, wären die Folgen für die weitere wissenschaftliche Arbeit unüberschaubar, die gesamte Chronologie der Prähistorie, vielleicht sogar der gesamten Erdgeschichte wäre in Frage gestellt.