创世答问 | 放射性测年法之谬误（上）

当人们查询有关碳-14测年法，一般都是想了解放射性测年法（radiometric dating methods），就是那种声称可以检测出物件有几百万年甚至几十亿年历史的方法。其实，碳测年法只能度量几千年的时间而已。这不禁会令人质疑，究竟那千百万载的光阴怎能挤进圣经所载的历史里去。

事理至为明显。那漫长的时间框架根本不能套入圣经里去，除非圣经作出妥协，对于圣经所说神的良善、人的原罪、死亡及苦难，就是耶稣降生世上的原因（详看本公众号《创造六日？真的是六日么？》），也都要作出让步才行。

按理基督徒会认真看待耶稣基督的话语。祂说：“但从起初创造的时候，神造人是造男造女。”（马可福音10：6）这句话要放在几千年前由创造周开始的时间轴里才能理解其意思。倘若经过数十亿年之后人类才出现，这话就叫人摸不着头脑。

图1 碳-14被活物吸收，但活物死后会把它释放

我们首先讨论放射性碳测年法，其他测年法容后再讨论。

碳的特性与别不同，是地球上生物的必备元素，我们熟悉的如木块烧焦后留下的黑色物质、钻石、“铅”笔上的石墨等，碳也以各种形态或同位素（isotopes）出现。较罕见的一种是含有原子，一种比氢原子重14倍的形态，称为“碳-14”或放射性碳。

碳-14的形成，源于宇宙射线（cosmic rays）在高空大气层中撞散了原子核里的中子（neutrons），游离的中子急速移动，在天空一个相对较低的高度与普通的氮（¹⁴N）碰撞，变成¹⁴C。跟普通碳（¹²C）不同，¹⁴C是不稳定又会慢慢哀变，变回氮并释放能量，这种不稳定性赋予其放射性特质。

普通碳可在空气中的二氧化碳（CO₂）里找到，被之物吸收后，动物经吞食食物后进入其体内。因此，一根骨头，一片树叶，甚至是一件木质家具，均含碳。正如普通碳（¹²C），当¹⁴C形成后，它会结合氧气变成二氧化碳（¹⁴CO₂），透过植物细胞或动物，进入碳循环里。

图2 生物死亡后，碳-12的数量保持稳定，但碳-14的数量却减少

我们可从空气中釆样，数算每颗¹⁴C原子会有多少颗¹²C原子，并计算出¹⁴C/¹²C比例。由于¹⁴C跟¹²C紧密地结合着，我们预计在一片树叶或从我们身体其中一部分取样化验，得出的比例都是一样。

虽然生物里的¹⁴C原子会恒常地变回¹⁴N，但由于生物仍不断与外界作碳交换，因此这些混合元素大致跟在大气层时一样。不过，当植物或动物死去，已消亡的¹⁴C原子便无法得到补充，因此已死的植物或动物里，所含有的¹⁴C数量会随时间减少（图1）。换言之，¹⁴C与¹²C比例会越来越少。山此，我们得出一个自生物死亡一刻开始计算的“时钟”（图2）。

从中可见，这个时钟只适用于曾有生命的东西，而对于火山岩石这类东西却无法测定年期。

¹⁴C经过5730±40年后，原有数量的一半会变回¹⁴N，这个衰变率称之为“半衰期”（half-life）。按理经过两个半衰期，即11460年，¹⁴C的数量只余四分之一。假如一个样本里¹⁴C相对¹²C的数量是现在生物的四分之一，理论上该样本有11460年历史。任何超过50000年历史的东西，理论上是无法再侦测到¹⁴C。是故放射性碳测年法不能测定过百万年的年期。换言之，如果有一个样本含¹⁴C，就证明这东西没有数以百万年的历史。

不过，问题并不如此简单。首先，植物会排斥含有¹⁴C的二氧化碳，由于植物吸收¹⁴C比所估计的少，量度的结果会比真实的年期更古老。再者，不同植物的排斥情况各有不同，在量度时必须作出校正。

其次，¹⁴C/¹²C在大气层的比例并非恒常不变，例如：在工业时期之前¹⁴C与¹²C比例较高。在工业时期，人们大规模燃烧化石燃料，引致二氧化碳大量释出，而当中所含有的¹⁴C比例减少了，故此把当时死去的东西用碳测年法去测定，会得出更古老的结果。另外，1950年代人们在大气层测试原子弹，由此推高当时¹⁴CO₂的含量，在量度该时期的东西时，便会出现较真实年期更年轻的现象透过量度有历史凭证、列明日期的东西（例如：从有标明历史日期的墓穴所发掘的种子）就能估计当时在大气层的¹⁴C水平，从而有可能对“时钟”作局部的校正。换言之，碳测年法配合已知历史时期的文物就很有用。不过，即使有历史时期的校正，考古学家也不会把¹⁴C测定的日子视为绝对，因为个中有许多变异。他们倾向采用与历史记录有关的测年法。

超出信史时期的范围，¹⁴C的“时钟”根本没有可能校正。 

¹⁴C的数量和测年系统，受着穿透地球大气层的宇宙射线数鼠所影响，而宇宙射线能抵达地球的数量，就视乎太阳的活动以及太阳系绕着银河系运行时，地球的轨迹会穿越多少磁云（magnetic clouds）而定。

地球磁场的强度又影响着进入大气层的宇宙射线数晕。磁场越强就越能阻挡更多宇宙射线抵达地球。总体来说，地球的磁场能量不断减少。因而现在产生的¹⁴C数最比过去多，令古老的东西在测定后都比实际的年代更古老。

此外，《创世纪》大洪水大幅削弱平衡。大洪水把大量的碳（变成了煤、石油等）埋藏地底，降低了生物圈的¹²C总量（包括大气层——在大洪水之后，再度生长的植物所吸收的二氧化碳，并没有因被埋藏的植物腐化而得以补充）。¹⁴C当时的总量也按比例地下降。但由于没有任何地质作用产生更多¹²C，而¹⁴C就不断产生，增幅源自氮而不是碳水平，是故自大洪水之后，¹⁴C水平相对，¹²C反而增加了。因此，大洪水前的植物、动物及大气层的¹⁴C/¹²C比例一定会低于现在的情况。

除非根据大洪水后的影响作出校正（以及处理上述所讨论的磁场问题），否则在应用碳测年法时，大洪水时期形成的化石，就会被测定为较实际年代更久远的时间。

创造论研究人员曾建议，把35000至45000年的碳测年结果重新校正，对应圣经记载的大洪水年期，如此就能把异常的测定结果修正为合理的情况。例如：一具冰封的阿拉斯加雄性麝牛（musk ox）尸体，尸身各部分被测定为完全不同的“年”代以及一个大地懒（ground sloth）洞穴内，经碳测定为较古老的地层上，发现所积聚的粪粒数量异常，显示大地赖排泄的次数异常稀少。

除此之外，火山释出大量CO₂，其¹⁴C含量比例减少。自滔天大洪水之后，随之而来是大规模的火山作用（见本书第十、十一、十二及十七章），在大洪水后初期所形成的化石，被测定的碳年代较真实的年代古老。

总括而言，碳-14的测年方法，只要因应大洪水的影响作出校正，所测定的结果便很有用，但仍需谨慎处理。这个方法不能测定数以百万年的时间，如校正得宜就会跟圣经大洪水的情况吻合（图3）。

现在还有其他不同类型的放射性测年法，可以测度出数百万年甚至数十亿年的岩龄。有别于碳测年法，这些方法大多采用放射性衰变链中母系和子系衰变产物的相对含量作计算。例如：钾-40哀变成氪-40；铀-238透过其他元素如镭会衰变成铅-206；铀-235衰变成铅-207；铷-87衰变成锶-87等。这些技术应用于测度火成岩岩龄，通常在岩浆凝固后就开始计时。

同位素含量可以量度得非常精准，但同位素含量并不是年期。要从这些量度中推算出年代，就得定出一些无法证明的假设（见下图4的时间沙漏），如下：

1.已知起初的状况（例如：起初没有子系同位素存在，或者知道有多少数量存在）

2.衰变率固定不变

3.属于密封式或隔离系统，没有母系或子系同位素可以增减

同位素含量或比例均可以量度得非常精准，但两者都不是年期。

许多证据证明，放射性测年法的系统并非如很多人所想毫无差池，也不能量度数以百万年的年期。不过，个中有些规律还有待解释。例如：底层的岩石往往倾向获得较老的“岩龄”。创造论者同意，底层岩石一般都较古老，但不至有数以百万年岩龄。地质学家约翰·伍德莫拉普（John Woodmorappe）严正批评放射性测年法，其著作指出，岩石中其他大规模的趋向，跟放射性哀变无关。

当测定的“年期”不如预期，研究人员就随时制造借口来否定结果，这种事后推论的方式，反映放射性测年法出现严重问题。伍德莫拉普就能举出数百个他们拿来解释“不合适”年期的借口。

譬如：研究学者就以这种事后推论方式去测定南方古猿始祖种化石（Australopithecus ramidus）的年代。在最接近那个化石岩层的大部分玄武岩（basalt）样本，藉氩一氩测年法，得出年代大约为2300万年前（原文23Ma，Ma指地质学年代单位Mega annum，意思是一百万年前）。不过，根据“学者们”所相信的进化时间表上化石的位置，他们都认为所测定的年代太“古老”。因此，他们继而在距那个化石较远之处抽取另一些玄武岩，从26个样本中选17个来测定，得到可以接受的最古老年代为440万年前。其余九个样本均得出更古老的年代，学者们便断定它们受到污染要弃置。这就是放射性测年法的运作模式。事实上，“古老地球”的观念一直影响学术界，所以上述的放射性测年法，也同样受这观念所左右。

还有一个类似的故事，关于灵长动物（primate）的头颅骨测年问题，该头颅骨编号名为“KNM-ER 1470”，初步被测定为二亿一千二百万至二亿三千万年前，根据那些化石的参考，该结果被判断为错误，因为人类“当时还没出现”。同一地方的火山岩石后来被人千方百计地反复测定。这些年来，测年结果终于有共识，多个不同的研究刊物一致认定为290万年前。研究结果会从“不合适”当中，筛选出“合适”的，如同南方古猿始祖种的例子一样。

不过，人类进化这个预设的思维，也无法解释像编号1470头颅骨那么“古老”的问题。反而一个在非洲展开的猪化石研究结果，就恰好说服大多数人类学家，1470头颅骨的历史是更加年轻。当该研究被广泛接纳后，就有岩石研究提出放射性测定结果约为190万年前，这个年代同样获得几项研究“确认”。测年的游戏就是如此进行。

那岂不是说，进化论者因应他们想获得的答案便蓄意调整数据吗？不，也不能以偏概全。只是人们把所观察到的，理所当然地套入一贯的观念里去。譬如：经过漫长的时间，“人从分子演变而来”这个观念或信念系统，变得根探蒂固，不容置疑，甚至变成牢不可破的“事实”。于是，每个观察也得套入这种观念里去。即使研究人员在公众眼中是“客观的”，但他们由于潜移默化，也不经意地把观察的结果套入本身的信念系统中。

我们要牢记，过去发生的事，不能像实验性科学一般，应用于正常的实验程序中。即是说，过去发生的事不能再一次在现代重现。科学家无法为过去发生的事进行实验。科学家不能量度岩龄，只能量度同位素的含量，而这种量度反而极度精准。然而，所谓的“年代”计算只基于对过去的一些假设，但这些假设却无法证实。

我们应记着神告诫约伯的一番话：“我立大地根基的时候，你在哪里呢？”（约伯记38：4）

那些在信史之前发生的事，就藉现代搜集得来的资料作出构想。相对实验性科学如物理、化学、分子生物学及生理学等，那些故事的举证要求似乎相当低。

研究放射性元素的环境转化专家威廉斯（Williams），从三篇坚称地球年龄为46亿年的权威论文里，找到关于同位素测年法的17个漏动。约翰•伍德莫拉普也对这些测年方法提出尖锐的评论。他揭露关于技术上数百个谜团，更直指当“不合适”的年代被剔除，只留下少数“合适”的年代，这未免太一厢情愿，太巧合了。

放射性同位素测年实验室，通常都具各样本呈交表格，表格上总有一栏要求填上样本预计的年代。为什么呢？如果那些技术是绝对客观和可靠，这一栏的资料可谓不必要。实验室理应知道，年代测定结果产生歧异，这是常有的事，因此他们这样做的目的，就是去评估所检测到的年代结果是否与预计的年代“合适”。

如果那些测定远古年代的技术真是找出岩龄的客观方法，那么应用到我们已确知年代的物件上也应同样可靠。再者，不同的技术也应贯彻地互为一致。

检测方法若应用到已知年代的事物也该可靠！

许多例子证明，测年法对已知年代的岩石都会测出错误的“年代”。譬如：利用钾一氪“测年法”去检定新西兰瑙鲁赫伊山（Mt.Ngauruhoe）五条历史性安山溶岩流的年代。溶岩流一条是1949年形成、三条是1954年形成，而另一条是1975年形成，虽然年代已知，但测定出来的“年代“结果却由近至少于27万年前、远至350万年前不等。

然后，他们又会事后孔明，辩称含有“过量”氩元素的岩浆凝固变成岩石。那些世俗化的科学著作列举很多例子，显示已知历史年代的岩龄，受氩的含量影响，因而测出数以百万年的年代结果。大量氩元素来自接近地壳的上层地幔。氩元素含量多反而跟年轻地球的观念一致，皆因氩在短时间内，来不及流失。如果过量的氩会夸大已知年代的岩龄，那么我们为何要相信可使用那些测定方法去检测未知年代的岩石呢？

 已知年代的熔岩流诵常被测出错误的放射性同位素年代

其他测年技术，例如：等时线（isochrons），会在初始状况上作出不同的假设，但这个“万无一失”的技术越来越多人认为也会测出“不合适”的年代。因此，数据其实也会按研究人员所相信的岩龄作出筛选。

地质学家史蒂夫•奥斯汀（Steve Austin）博士从两个地方的玄武岩取样化验，包括美国大峡谷底岩层和峡谷边缘受熔岩流溅过的地方。按进化论的逻辑，后者比前者的玄武岩年代晚十亿年。标准实验室分析其同位素，运用铷一锶等时线技术得出，属于近代熔岩流的玄武岩比大峡谷底的玄武岩早二亿七千万年，这并不可能。

不同的测年法结果应贯彻地互为一致！

如果那些测年法是检定年代的客观和可靠方法，测年法之间得出的结果应互为一致。如果药剂师要量度血糖，任何有效的血糖量度方法都应得出相同的答案（在实验误差容许的尺度之内）。不过，在放射性测检年代方面，不同的技术往往得出相当不同的结果。

在奥斯汀的大峡谷岩石研究中，不同的测年技术得出不同的结果（见下一页图表）。那些“不合适”的结果就由各种原因解释过去，亦是事后孔明的做法。如果那些技术所验出的结果未能符合我们所想的就被撤销，就不能称之为客观。

在澳大利亚第三纪（Tertiary）玄武岩中发现一些木质，明显是木材在熔岩流中被烧焦并形成玄武岩，如同在木炭中所见。这些木材经放射性碳（¹⁴C）分析“测年”，得出约为45，000年前，但玄武岩经钾一氪方法“测年”，得出4，500万年前历史！

利用不同的方法检测大峡谷尤因卡雷特（Uinkaret）高原的玄武岩放射性“年代”，该玄武岩只有几千年历史的事实获大部分地质学家所接受。（原文以百万Ma为单位，中文版以亿年计算，方便阅读） 

来自北澳Koongarra铀矿床的铀结晶同位素比例，以铅一铅等时线检测年代，得出结果为8.41±1.4亿年前。这跟采用其他同位索比例得出的结果15.5-16.5亿年前，以及五枚铀颗粒分别以钍与铅（232th/208Pb）的比例测定为2.75亿年前、6100万年前、0百万年前、0百万年前及0百万年前等结果很有出入。钍与铅的比例测出的数据尤为重要，因为以钍元素测定的年代应该比较可靠。钍较铀矿物稳定，在铅一铅系统中，铀同位素是铅的母系同位素。”0”百万年前的结果在此就跟圣经一致。

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