La jornada laboral de 8 horas es una forma de trabajar obsoleta e ineficaz. Si quieres ser lo más productivo posible, debes deshacerte de esta reliquia del pasado.
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La jornada laboral de 8 horas se creó durante la Revolución Industrial en un intento de reducir las horas de trabajo físico realizadas por los trabajadores de las fábricas. Este logro se consideró humano hace 200 años, pero ahora apenas tiene relevancia.
Se espera que nosotros, al igual que nuestros antepasados, cumplamos jornadas laborales de 8 horas y trabajemos largos períodos de tiempo con pocos descansos, si es que hay alguno. ¡Diablos, algunos incluso trabajan durante el almuerzo!
La mejor manera de organizar tu día
Recientemente, el Grupo Draugiem realizó un estudio utilizando un programa informático para rastrear los hábitos laborales de los empleados. Por otra parte, el programa calculó cuánto tiempo dedican las personas a diversas tareas en comparación con su nivel de productividad.
En el proceso de medir la actividad de los trabajadores, se descubrió un descubrimiento sorprendente: la duración de la jornada laboral no importa; Lo que realmente importaba era cómo la gente organizaba su día. Específicamente, aquellos que optaron por tomar descansos cortos y frecuentes fueron significativamente más productivos que aquellos que dividieron su día en períodos de tiempo más largos.
La mejor opción era trabajar 52 minutos y luego descansar 17 minutos. Las personas que lograron cumplir con este horario lograron un nivel único de concentración. Durante casi una hora se dedicaron al 100% a la tarea que había que realizar. No estuvieron “sólo un minuto” en las redes sociales ni se distrajeron con el correo electrónico. Sintiéndose cansados (nuevamente, después de aproximadamente una hora), se tomaron un breve descanso, durante el cual se desconectaron por completo del trabajo. Esto les ayudó a volver a sus tareas con pensamientos claros y pasar otra hora productiva.
El cerebro necesita una hora de trabajo y 15 minutos de descanso.
Las personas que han descubierto esta proporción mágica son triunfadoras en la vida porque aprovechan la necesidad básica de la mente humana: nuestro cerebro funciona con ráfagas de grandes cantidades de energía durante aproximadamente una hora, luego el consumo de energía disminuye durante 15 a 20 minutos.
Para muchos de nosotros, este estado natural de flujo de energía nos obliga a equilibrar períodos de tiempo más productivos y menos productivos cuando nos cansamos y nos permitimos distraernos.
La mejor forma de superar el cansancio y el exceso de trabajo es organizar la jornada laboral. En lugar de trabajar una o dos horas más e intentar superar la inactividad y la fatiga, tómate un descanso en el momento en que sientas que tu productividad disminuye.
Tomarse un descanso es fácil cuando sabes que te ayudará a que tu día sea más productivo. A menudo dejamos que el exceso de trabajo se apodere de nosotros porque continuamos trabajando incluso cuando estamos cansados, mucho después de haber perdido la concentración y haber gastado toda nuestra energía, y nuestros descansos no son reales; revisar el correo electrónico y mirar videos de YouTube no te ayudará tanto como caminar.
Toma el control de tu jornada laboral
Una jornada laboral de 8 horas puede funcionar para usted si divide su tiempo en intervalos estratégicos. Una vez que ajuste sus actividades al flujo de energía natural, todo irá como un reloj. A continuación se presentan 4 consejos para conseguir ese ritmo perfecto:
Divide tu día en intervalos de una hora. Generalmente planeamos terminar algo al final del día, semana o mes, pero es mucho más efectivo si nos concentramos en lograr el objetivo ahora mismo. Los intervalos de una hora no sólo te ayudarán a conseguir el ritmo adecuado. También simplifican tareas importantes al dividirlas en partes que son mucho más fáciles de manejar. Si la precisión es importante para ti, puedes hacer intervalos de 52 minutos, pero una hora tiene el mismo efecto.
Mantener intervalos. Esta estrategia sólo funciona porque utilizamos el máximo de energía para lograr un alto nivel de concentración en un período de tiempo relativamente corto. Si eres negligente a intervalos de una hora (revisando el correo electrónico o Facebook), estás acabando con el sentido del concepto.
Descansa de verdad. Un estudio de Draguiem encontró que los trabajadores que toman descansos frecuentes son más productivos que aquellos que no toman ningún descanso. Del mismo modo, los empleados que se relajaron intencionalmente durante los descansos regresaron al trabajo más fácilmente que aquellos que tuvieron dificultades para aislarse del trabajo mientras “descansaban”. Para ser más productivo, debe alejarse de la computadora, el teléfono y la lista de tareas pendientes. La relajación, como caminar, leer un libro o charlar, es la forma más eficaz de recargar energías, ya que son actividades que te distraen del trabajo. En los días ocupados, puede sentirse tentado a pensar en hacer llamadas o consultar el correo electrónico como una forma de relajarse, pero estos no son verdaderos descansos, así que no ceda ante ellos.
No esperes hasta que tu cuerpo te pida descanso. Si sólo te tomas un descanso cuando te sientes cansado, entonces será demasiado tarde: habrás perdido tu momento de máximo rendimiento. Cumplir con un horario garantiza que trabajará cuando sea más productivo y descansará cuando no sea nada productivo. Recuerda que es mejor tomar descansos breves que seguir trabajando cansado y distraído.
Se requiere poco esfuerzo de introspección para demostrar que la última alternativa es cierta y que no podemos ser conscientes ni de la duración ni de la extensión sin ningún contenido sensible. Así como vemos con los ojos cerrados, de la misma manera, con total abstracción de las impresiones del mundo exterior, todavía estamos inmersos en lo que Wundt en alguna parte llamó la “penumbra” de nuestra conciencia general. Los latidos del corazón, la respiración, la pulsación de la atención, fragmentos de palabras y frases que pasan por nuestra imaginación: esto es lo que llena esta brumosa área del conocimiento. Todos estos procesos son rítmicos y los reconocemos en integridad inmediata; la respiración y las pulsaciones de atención representan un cambio periódico de ascenso y descenso; lo mismo se observa en los latidos del corazón, solo que aquí la onda de vibración es mucho más corta; Las palabras pasan por nuestra imaginación no solas, sino unidas en grupos. En resumen, no importa cuánto intentemos liberar nuestra conciencia de todo contenido, siempre habrá alguna forma de proceso de cambio consciente de nosotros, que representa un elemento que no puede eliminarse de la conciencia. Junto con la conciencia de este proceso y sus ritmos, también somos conscientes del período de tiempo que ocupa. Por tanto, la conciencia del cambio es una condición para la conciencia del paso del tiempo, pero no hay razón para suponer que el paso de un tiempo absolutamente vacío sea suficiente para dar lugar a la conciencia del cambio en nosotros. Este cambio debe representar un fenómeno real conocido.
Evaluación de periodos de tiempo más largos. Tratando de observar en la conciencia el paso del tiempo vacío (vacío en el sentido relativo de la palabra, según lo dicho anteriormente), lo seguimos mentalmente de forma intermitente. Nos decimos: “ahora”, “ahora”, “ahora” o: “más”, “más”, “más” conforme pasa el tiempo. La suma de unidades de duración conocidas representa la ley del flujo discontinuo del tiempo. Esta discontinuidad, sin embargo, se debe únicamente al hecho de la discontinuidad de la percepción o apercepción de lo que es. De hecho, la sensación del tiempo es tan continua como cualquier otra sensación similar. Nombramos piezas individuales de sensación continua. Cada uno de nuestros “todavías” marca una parte final del intervalo que expira o expira. Según la expresión de Hodgson, la sensación es una cinta métrica y la apercepción es una máquina divisoria que marca intervalos en la cinta. Al escuchar un sonido continuamente monótono, lo percibimos con la ayuda de una pulsación intermitente de apercepción, diciendo mentalmente: “mismo sonido”, “mismo”, “mismo”! Hacemos lo mismo al observar el paso del tiempo. Habiendo comenzado a marcar intervalos de tiempo, muy pronto perdemos la impresión de su suma total, que se vuelve extremadamente incierta. Podemos determinar con precisión la cantidad sólo contando, siguiendo el movimiento de las manecillas del reloj o utilizando algún otro método para designar simbólicamente intervalos de tiempo.
La idea de periodos de tiempo superiores a horas y días es completamente simbólica. Pensamos en la suma de períodos de tiempo conocidos, ya sea imaginando solo su nombre, o repasando mentalmente los eventos más importantes de este período, sin pretender en absoluto reproducir mentalmente todos los intervalos que forman un minuto determinado. Nadie puede decir que percibe el período comprendido entre el siglo actual y el siglo I a. C. como un período más largo en comparación con el período comprendido entre el siglo actual y el siglo X. Es cierto que en la imaginación del historiador un período de tiempo más largo evoca un mayor número de fechas cronológicas y un mayor número de imágenes y acontecimientos y, por tanto, parece más rico en hechos. Por la misma razón, muchas personas afirman que perciben directamente un período de dos semanas como más largo que una semana. Pero aquí, de hecho, no hay ninguna intuición del tiempo que pueda servir de comparación.
Un número mayor o menor de fechas y acontecimientos es en este caso sólo una designación simbólica de una duración mayor o menor del intervalo que ocupan. Estoy convencido de que esto es cierto incluso cuando los períodos de tiempo que se comparan no superan aproximadamente una hora. Lo mismo ocurre cuando comparamos espacios de varios kilómetros. El criterio de comparación en este caso es el número de unidades de longitud contenidas en los intervalos espaciales comparados.
Lo más natural para nosotros es pasar ahora al análisis de algunas fluctuaciones bien conocidas en nuestra estimación de la duración del tiempo. En general, el tiempo, lleno de impresiones variadas e interesantes, parece pasar rápidamente, pero, una vez transcurrido, parece muy largo cuando se recuerda. Por el contrario, el tiempo, al no estar lleno de impresiones, parece largo cuando pasa, y cuando ha pasado, parece corto. Una semana dedicada a viajar o visitar diversos espectáculos apenas deja la impresión de un día en la memoria. Cuando uno observa el paso del tiempo en la mente, su duración parece más larga o más corta, aparentemente dependiendo del número de recuerdos que evoca. La abundancia de objetos, acontecimientos, cambios, numerosas divisiones amplían inmediatamente nuestra visión del pasado. La vacuidad, la monotonía y la falta de novedad la hacen, por el contrario, más estrecha.
A medida que envejecemos, el mismo período de tiempo comienza a parecernos más corto; esto es cierto para los días, los meses y los años; con respecto al reloj - dudoso; en cuanto a los minutos y segundos, siempre parecen tener aproximadamente la misma duración. A un anciano, el pasado probablemente no le parezca más largo de lo que le parecía de niño, aunque en realidad puede ser 12 veces más largo. Para la mayoría de las personas, todos los acontecimientos de la edad adulta son de naturaleza tan familiar que las impresiones individuales no se retienen en la memoria por mucho tiempo. Al mismo tiempo, los acontecimientos anteriores comienzan a olvidarse cada vez más debido a que la memoria no es capaz de retener tantas imágenes específicas individuales.
Eso es todo lo que quería decir sobre el aparente acortamiento del tiempo cuando miramos al pasado. En el presente, el tiempo parece más corto cuando estamos tan absortos en su contenido que no notamos el paso del tiempo en sí. Un día lleno de vívidas impresiones pasa rápidamente ante nosotros. Por el contrario, un día lleno de expectativas y deseos de cambio insatisfechos te parecerá una eternidad. Taedium, hastío, Langweile, aburrimiento, aburrimiento: palabras para las que existe un concepto correspondiente en cada idioma. Empezamos a aburrirnos cuando, debido a la relativa pobreza del contenido de nuestra experiencia, la atención se centra en el propio paso del tiempo. Esperamos nuevas impresiones, nos preparamos para percibirlas; no aparecen, en lugar de ellas experimentamos un período de tiempo casi vacío. Con la continua repetición de nuestras decepciones, la propia duración del tiempo comienza a sentirse con extrema fuerza.
Cierra los ojos y pide a alguien que te avise cuando haya pasado un minuto: este minuto de ausencia total de impresiones externas te parecerá increíblemente largo. Es tan tedioso como la primera semana de navegación en el océano, y uno no puede evitar preguntarse cómo la humanidad podría experimentar períodos incomparablemente más largos de tediosa monotonía. Lo importante aquí es dirigir la atención al sentido del tiempo per se (en sí mismo) y esa atención en este caso percibe divisiones del tiempo extremadamente sutiles. En tales experiencias, la falta de color de las impresiones nos resulta insoportable, porque la excitación es una condición indispensable para el placer, y la sensación de tiempo vacío es la experiencia menos excitante de todas las que podemos tener. Como dice Volkmann, el taedium representa, por así decirlo, una protesta contra todo el contenido del presente.
La sensación del tiempo pasado está presente. Al discutir el modus operandi de nuestro conocimiento de las relaciones temporales, uno podría pensar a primera vista que se trata de la cosa más simple del mundo. Los fenómenos del sentimiento interior se reemplazan unos por otros en nosotros: son reconocidos por nosotros como tales; por lo tanto, aparentemente podemos decir que también somos conscientes de su secuencia. Pero una manera tan cruda de razonar no puede llamarse filosófica, porque entre la secuencia de los estados cambiantes de nuestra conciencia y la conciencia de su secuencia existe el mismo abismo ancho que entre cualquier otro objeto y sujeto de conocimiento. Una secuencia de sensaciones en sí misma aún no es un sentimiento de coherencia. Sin embargo, si aquí se añade la sensación de su secuencia a las sensaciones sucesivas, entonces tal hecho debe considerarse como algún fenómeno mental adicional que requiere una explicación especial, más satisfactoria que la identificación superficial antes mencionada de la secuencia de sensaciones con su conciencia.
El concepto de tiempo es más complejo que el concepto de longitud y masa. En la vida cotidiana, el tiempo es lo que separa un acontecimiento de otro. En matemáticas y física, el tiempo se considera una cantidad escalar, porque los intervalos de tiempo tienen propiedades similares a las de la longitud, el área y la masa.
Se pueden comparar períodos de tiempo. Por ejemplo, un peatón pasará más tiempo en el mismo camino que un ciclista.
Se pueden agregar períodos de tiempo. Así, una conferencia en un instituto dura el mismo tiempo que dos lecciones en la escuela.
Se miden los intervalos de tiempo. Pero el proceso de medir el tiempo es diferente al de medir la longitud. Para medir la longitud, puedes usar una regla repetidamente, moviéndola de un punto a otro. Un período de tiempo tomado como unidad sólo puede utilizarse una vez. Por tanto, la unidad de tiempo debe ser un proceso que se repita periódicamente. Esta unidad en el Sistema Internacional de Unidades se llama segunda. Junto al segundo, también se utilizan otras unidades de tiempo: minuto, hora, día, año, semana, mes, siglo. Unidades como el año y el día fueron tomadas de la naturaleza, y la hora, los minutos y los segundos fueron inventados por el hombre.
Un año es el tiempo que tarda la Tierra en girar alrededor del Sol. Un día es el tiempo que la Tierra gira alrededor de su eje. Un año consta aproximadamente de 365-7-DÍAS, pero un año de vida humana se compone de un número entero de días. Por lo tanto, en lugar de añadir 6 horas a cada año, añaden un día entero cada cuatro años. Este año consta de 366 días y se llama año bisiesto.
En el año 46 a.C. se introdujo un calendario con tal alternancia de años. mi. Emperador romano Julio César con el fin de agilizar el muy confuso calendario existente en ese momento. Por eso el nuevo calendario se llama Julián. Según él, el nuevo año comienza el 1 de enero y consta de 12 meses. También conservó una medida de tiempo como la semana, inventada por los astrónomos babilónicos.
En la antigua Rusia, la semana se llamaba semana, y el domingo era un día laborable (cuando no había trabajo) o simplemente una semana, es decir, un día de descanso. Ahora en ruso el día de descanso se llama domingo, de la palabra "resucitar", es decir, dar fuerza, revivir. Los nombres de los próximos cinco días de la semana indican cuántos días han pasado desde el domingo. Lunes - inmediatamente después de la semana, martes - el segundo día, miércoles - el medio, jueves y viernes - el cuarto y quinto día, sábado - el fin de las cosas.
Un mes no es una unidad de tiempo muy específica; puede constar de treinta y uno, treinta y veintiocho (veintinueve en años bisiestos) días. Pero esta unidad de tiempo existe desde la antigüedad y está asociada al movimiento de la Luna alrededor de la Tierra. La Luna hace una revolución alrededor de la Tierra en unos 29,5 días y en un año realiza unas 12 revoluciones. Estos datos sirvieron de base para la creación de calendarios antiguos, y el resultado de su mejora a lo largo de siglos es el calendario que se utiliza actualmente.
Volvamos al calendario juliano. Este calendario, adoptado por la Iglesia cristiana, se extendió por todas las naciones europeas y existió durante más de 16 siglos.
Pero poco a poco la gente empezó a notar que los resultados de medir el tiempo utilizando el calendario no coincidían con los resultados de las mediciones utilizando el Sol. Por ejemplo, el 21 de marzo, día del equinoccio de primavera en el siglo XVI, según el calendario caía el 11 de marzo. ¿De dónde vino esta diferencia de 10 días? Se acumularon gradualmente, de año en año, ya que el año según el calendario juliano es 11 minutos y 14 segundos más largo que el solar y en 400 años se acumularon aproximadamente tres o más días. Para evitar mayores discrepancias, el nuevo calendario gregoriano, que lleva el nombre del entonces jefe de la Iglesia católica, el Papa Gregorio XIII y adoptado en 1582, redujo el número de años bisiestos. Según el calendario juliano, todos los años cuyo número era divisible por 4 eran bisiestos. Según el calendario gregoriano, se excluían de su número aquellos que eran “seculares” y no divisibles por 400: por ejemplo, 1600 era año bisiesto. y del número de años bisiestos se excluyeron 1700, 1800 y 1900, se mantuvieron durante 365 días. De cara al futuro, digamos que el año 2000 será un año bisiesto, pero el 2100, el 2200 y el 2300 no.
Este calendario fue adoptado en los países europeos. En Rusia, antes de la Gran Revolución Socialista de Octubre, la Iglesia Ortodoxa rechazó esta reforma. Vivían aquí según el calendario juliano, lo que les causaba muchos inconvenientes. Por ejemplo, un telegrama del extranjero llegó a Rusia 13 días antes de su envío. Muchas veces los científicos rusos intentaron obligar al gobierno zarista a cambiar el antiguo calendario, pero sólo por decreto del gobierno soviético del 14 de febrero de 1918 se introdujo un nuevo estilo. De acuerdo con este decreto, febrero de 1918 se acortó en 13 días. Después del 31 de enero, llegó inmediatamente el 14 de febrero. Desde entonces vivimos según el nuevo estilo.
Tenga en cuenta que si el año calendario juliano es 11 minutos más largo que el año solar, entonces el año calendario gregoriano es sólo 26 segundos más. dias extras
acumularse sólo en el siglo 50 d.C. mi.
El calendario gregoriano no es adoptado por todos los países del mundo. Por ejemplo, Egipto y otros países del este utilizan un calendario diferente: el calendario lunar. Un año según este calendario equivale a 12 meses lunares y es 11 días más corto que el solar. Además, si según el calendario gregoriano el año es 1986, entonces, por ejemplo, en Irán es 1406. ¿Qué causa esto?
Para contar es necesario tener un punto de partida. El tiempo no tiene principio ni fin. Fluye y fluye. Por lo tanto, para contar, usted mismo debe establecer el comienzo del conteo. Puede configurar el comienzo del día o del año de diferentes maneras. Así, los antiguos egipcios calcularon la cronología según los años del reinado de los faraones, los chinos - según los años del reinado y dinastías de los emperadores, los romanos - desde la fundación de la ciudad de Roma y desde el primer año del reinado de tal o cual emperador, de otros pueblos, desde la mítica “creación del mundo” o desde el “nacimiento de Cristo” "
En la antigua Rusia, el año comenzaba en primavera, en marzo, cuando comenzaban los trabajos de campo. Con la introducción del cristianismo en Rusia, se adoptó el calendario juliano y el comienzo de la cronología desde la "creación del mundo", y la iglesia cristiana fechó esta "creación del mundo" en 5508 antes de la "Natividad de Cristo", y consideró el 1 de septiembre como el comienzo del año. Este tipo de recuento de años se llevó a cabo en Rusia hasta principios del siglo XVIII. Por decreto de Pedro I, el estado ruso cambió a un calendario diferente: el comienzo del año era el 1 de enero, y los años comenzaron a contarse no desde la "creación del mundo", sino desde la "Natividad de Cristo". De acuerdo con él, el año de adopción del Decreto 7208 pasó a ser 1700. La cuenta de los años desde el nacimiento del Cristo mítico es actualmente aceptada por la mayoría de los estados y se llama nuestra era (y: e.) -
La división moderna del día en 24 horas también se remonta a la antigüedad, fue introducida en el Antiguo Egipto. El minuto y el segundo aparecieron en la antigua Babilonia, y el hecho de que una hora tenga 60 minutos y un minuto 60 segundos está influenciado por el sistema numérico sexagesimal inventado por los científicos babilónicos.
Los arqueólogos estudian el pasado lejano, exploran el surgimiento, desarrollo y muerte de culturas antiguas. A partir de diversos hallazgos (herramientas, ropa, artículos para el hogar, armas), los arqueólogos aprenden cómo vivía la gente hace muchos miles de años. Los hallazgos arqueológicos también permiten juzgar las conexiones entre varios pueblos antiguos. Determinar la edad de los hallazgos arqueológicos es de suma importancia para dilucidar la influencia de un pueblo sobre otro y resolver una serie de otros problemas arqueológicos importantes.
¿Cómo se determina la edad de los hallazgos arqueológicos?
Altos montículos se encuentran dispersos por la gran llanura rusa. En ellos estaban enterrados guerreros con armadura completa, cada uno con su propio caballo de guerra. En los cementerios de estas personas se colocaron muchos objetos diferentes para que, según sus creencias, no necesitaran nada en el más allá. Estos montículos nos hablan del pasado lejano de nuestro país, de la vida y la cultura de las tribus sármatas, que habitaron vastas extensiones hace varios miles de años, desde los Cárpatos en el oeste hasta el Pamir y Altai en el este.
Las excavaciones en la Nápoles escita, cerca de Simferopol, nos introducen en un período histórico posterior. Aquí los hallazgos arqueológicos indican la existencia de una cultura urbana escita. La edad de los túmulos escitas suele estar determinada por el tipo de enterramiento y los objetos funerarios locales, pero a veces se encuentran en los túmulos objetos importados: vasijas de arcilla de obra griega, telas chinas, un espejo de obra china... Estas cosas hacen Esto permite determinar con mayor precisión la vida del escita enterrado en el túmulo.
Gracias a los hallazgos arqueológicos en las regiones de la región del Dnieper, pudimos aprender sobre la llamada cultura Tripiliana, sobre personas que vivieron hace unos 5.000 años. Las figurillas de animales domésticos encontradas por los arqueólogos, azadas de asta de ciervo, cuchillos y hoces de pedernal, puntas de flecha de pedernal, restos de revestimientos de viviendas de adobe, molinillos de piedra y muchas figurillas permitieron descubrir qué tipo de vida salvaje animales que cazaba el hombre antiguo, qué tipo de animales domésticos poseía, qué tipo de economía y cómo se desarrollaron sus creencias.
No hace mucho, en Uzbekistán, los arqueólogos encontraron una ciudad enterrada en la arena. Sus excavaciones permitieron aprender mucho sobre la alta cultura de la antigua Khorezm. Los restos quemados de la fortaleza y las viviendas permitieron, muchos siglos después, leer la historia de su muerte y descubrir cómo y cuándo la invasión de los nómadas puso fin a la prosperidad y el poder de la antigua Khorezm.
Aún más lejanos de nosotros están los acontecimientos que tuvieron lugar en el antiguo Egipto. Están separados de nosotros por muchas decenas de siglos, pero los arqueólogos incansables están encontrando maneras de responder a las preguntas en este caso: ¿qué, cómo y cuándo?
En el antiguo Egipto se prestaba especial atención al entierro. El embalsamamiento del cuerpo del difunto y la rica decoración de la tumba (con diversos objetos o sus imágenes), según las creencias egipcias, eran necesarios para la cómoda y placentera existencia de su sombra. Después de todo, los antiguos egipcios creían que una persona consta de tres partes: el cuerpo, la chispa de Dios y la sombra que conecta el cuerpo con la chispa de Dios. Los sacerdotes egipcios enseñaban que después de que una persona muere, su sombra vaga por la tierra durante miles de años. Exactamente similar a una persona, pero sólo como tejida de la niebla, la sombra puede caminar, hablar y debe comer durante los primeros cientos de años, después sólo le bastan las imágenes de la comida. Lo principal para una sombra es el cuerpo en el que vivía antes. Si no se preserva, entonces la sombra anhela y vaga inquieta por la tierra.
Estas opiniones obligaron a los antiguos egipcios a crear grandiosas ciudades de los muertos, que ocupaban todo el borde del desierto occidental, y a construir enormes pirámides, dentro de las cuales se encontraban las tumbas de los faraones. Hoy en día, estas ciudades de los muertos han permitido aprender mucho sobre una vida pasada. La comparación de registros fragmentarios de diversos acontecimientos y su estudio paciente permiten a los científicos reconstruir la historia de la vida antigua. Sin embargo, sólo cuando es posible fechar con seguridad al menos algunos de los acontecimientos más importantes, la imagen completa del pasado lejano adquiere suficiente coherencia y fiabilidad.
Los monumentos históricos y las crónicas antiguas que contienen registros de diversos eventos ayudan a los arqueólogos a establecer fechas: guerras y desastres naturales, cambios de reyes y dinastías reales, etc. Tiene especial éxito cuando el mismo evento es notado por varias fuentes independientes o el evento en sí es tal. que podamos determinar con precisión el momento en que sucedió. Por ejemplo, de la antigua crónica china sabemos acerca de dos desafortunados astrónomos llamados Hi y Ho, quienes en 2200 a. C. no predijeron el eclipse de Sol de manera oportuna y perdieron la cabeza por esta ofensa. Comparar la crónica con un cálculo moderno de este eclipse proporciona una marca de tiempo precisa y nos permite comprobar cuán correctamente mantenían el tiempo los antiguos cronistas chinos.
Sin embargo, a los arqueólogos no siempre les resulta tan fácil determinar el momento de los hechos que están estudiando. Al contrario, la mayoría de las veces resulta nada fácil. Mientras tanto, determinar la edad de los hallazgos arqueológicos es una condición absolutamente necesaria para obtener conclusiones seguras sobre la historia de los pueblos antiguos. ¿Es posible encontrar un método para determinar directamente la edad de los hallazgos arqueológicos? ¿Existe un reloj para contar miles de años? Sí, existen relojes de este tipo y de varios tipos diferentes. Sin embargo, hablaremos un poco más sobre qué son, cuál es su principio de funcionamiento y dentro de qué límites funcionan.
Ahora miremos aún más lejos. Si pudiéramos retroceder tan sólo 10.000 años, encontraríamos que no hay ciudades ni pueblos en la Tierra; Pequeños grupos de personas se apiñan en cuevas, con peligro acechando por todos lados. Están dominados por fuerzas de la naturaleza terribles e incomprensibles. Mal armados, cazan algunos animales y tienen dificultades para defenderse de otros. Estas personas no tenían escritura y casi no dejaron monumentos.
¡Aún más en las profundidades de los siglos! Qué difícil es reconocer a una persona en esta criatura de frente baja e inclinada, cubierta de pelo y vestida con piel de animal. Medio encorvado, de modo que sus manos a veces tocan sus rodillas, agarrando un garrote o un hacha de piedra, el hombre prehistórico se arrastra temerosamente: el predecesor del hombre moderno, orgullosamente erguido, el gobernante de la naturaleza.
Para comprender la secuencia y sucesión de estas formas de vida del pasado lejano, es necesario determinar su edad. ¿Cómo hacer esto?
Haz hablar a las cosas y hasta a las piedras.
Recientemente, se descubrió una cueva en España que durante miles de años sirvió de hábitat tanto para personas como para animales. En él vivieron, murieron y la tierra, capa a capa, cubrió sus restos. Una gran cantidad de restos de todo tipo formaron en esta cueva una colina de 13,5 metros de altura, que se eleva desde su fondo casi hasta la bóveda. En primer lugar, se descubrieron dagas triangulares hechas de bronce a poca profundidad. Las personas que los abandonaron vivieron hace 2000 años. Un poco más profundo se encontraron varias cosas y esqueletos. Aún más profundos son los huesos de reno y los incisivos hechos de hueso. Luego más esqueletos. Dos metros más abajo se encontraron numerosos cuchillos de piedra y taladros abandonados por personas que vivieron hace 10 mil años. A un metro de profundidad se encuentran los huesos de un rinoceronte y un oso de las cavernas. Y en el fondo de la cueva se encontraron hachas de piedra toscamente talladas y raspadores fabricados hace unos 50 mil años.
El proceso de formación de la capa de suelo es lento. Las investigaciones han demostrado que en esta cueva fue necesario todo un siglo para aumentar la capa de tierra en un cuarto de decímetro.
Los hallazgos arqueológicos descubiertos en diversas partes del mundo han permitido ir esclareciendo los principales hitos del desarrollo del hombre y de su cultura. Se pudo establecer que hace 30-40 mil años vivía el llamado pueblo de Cromagnon, que tenía un cráneo alargado y voluminoso, una cara ancha y músculos masticadores de extraordinaria fuerza. Los arqueólogos han encontrado esqueletos de estas personas, así como diversas herramientas que fabricaban y dibujos de animales en las paredes de las cuevas.
Los neandertales, que vivieron hace 50.000-70.000 años, ocupaban un lugar intermedio entre los simios y los humanos. Sus rodillas siempre estaban ligeramente dobladas. La frente estaba inclinada hacia atrás y casi no había barbilla. Los esqueletos de estas personas nos dijeron cómo eran; Las herramientas de piedra que poseían -hachas, cuchillos, piedras talladas esféricas, taladros, etc.- permitieron conocer en qué fase de desarrollo se encontraban. Los pitecantropos, que existieron hace varios cientos de miles de años, caminaban tan erguidos como nosotros, pero su cabeza se parecía mucho más a la de un mono que a la de un humano. Tenían un arco superciliar muy pronunciado y una frente tan pronunciada hacia atrás que el cráneo inclinado contenía la mitad del espacio cerebral de una persona moderna.
En 1960, en el desfiladero de Olduvai en Tanganica (África), los arqueólogos esposos Mary y Louis Leakey encontraron los restos de un hombre aún más primitivo, llamado Homo habilis (“hombre hábil”). Este hombre utilizó guijarros con los bordes desconchados como herramientas. La datación de las rocas extraídas de la capa donde fue encontrado reveló que vivió hace unos 2 millones de años.
La historia de la Tierra suele dividirse en grandes etapas separadas. El último de ellos se llama era Cenozoica, o era de la “nueva vida”. Ha estado sucediendo durante unos 55 millones de años. Al final de la era Cenozoica apareció el hombre y vivimos aquí.
El Cenozoico fue precedido por la era Mesozoica, o era de la “vida media”, que duró aproximadamente 135 millones de años. Era una época en la que había un verano eterno en la Tierra. El clima era entonces tan cálido que en los árboles petrificados de aquella época que se encuentran ahora no se pueden distinguir los anillos, ya que los árboles crecían uniformemente durante todo el año.
En la era Mesozoica, los gobernantes de la Tierra en la tierra, el agua y el aire eran reptiles. Los lagartos gigantes alcanzaron tamaños enormes, por ejemplo, el Brontosaurio pesaba alrededor de 30 toneladas, cinco veces más que el elefante africano moderno. El brontosaurio medía 20 metros de largo, por lo que un adulto tendría que dar 30 pasos para caminar desde el hocico hasta la cola. Hacia el final de la era Mesozoica el clima se volvió más frío. Durante la glaciación, todos estos gigantes murieron.
La era Paleozoica, o era de la "vida antigua", comenzó hace unos 600 millones de años y terminó hace 340 millones de años. En general, fue una época tranquila y cálida, sólo ocasionalmente interrumpida por olas de frío.
Al comienzo de la era Paleozoica, la vida existía solo en los océanos, en los que vivían crustáceos (trilobites y arqueociatos), organismos intermedios entre esponjas y corales. Los Archaeocyaths tenían un esqueleto calcáreo y fibras largas en forma de raíces con las que se adherían a las rocas submarinas. Luego aparecieron peces en los mares, y las plantas y, después de ellos, algunos animales se trasladaron a la tierra. Al final de la era Paleozoica, los seres vivos finalmente conquistaron los continentes, se multiplicaron y se establecieron en la tierra. Bosques húmedos y densos de helechos gigantes y colas de caballo cubrían la Tierra. Para entonces, en los mares, los trilobites y los arqueociatos se habían extinguido, pero los peces se multiplicaron enormemente y dieron origen a una amplia variedad de especies.
Incluso los períodos anteriores de la vida en la Tierra se denominan era Eozoica o era del “amanecer de la vida”. Los primeros continentes y océanos aparecieron en la Tierra hace unos 1.500 millones de años. En los estratos que se formaron hace unos 700 millones de años ya se encuentran restos de formas de seres vivos bastante complejas. Por lo tanto, es probable que hace aproximadamente mil millones de años o incluso un poco antes, la vida surgiera en la Tierra y los primeros grupos de seres vivos -pequeños grumos de protoplasma vivo, gelatinoso- aparecieran en las aguas tibias de los océanos.
Las búsquedas cuidadosas y la investigación minuciosa permitieron a los paleontólogos comprender gradualmente, paso a paso, el camino de su desarrollo a partir de los restos de vida antigua y, a veces, solo de sus vagas huellas: huellas en piedras. Numerosas comparaciones permitieron aclarar la secuencia de desarrollo de diversas formas de vida y, aunque de forma bastante aproximada, establecer su cronología.
Los éxitos logrados por los paleontólogos han encontrado aplicación práctica en la industria minera. Conocer la edad de las rocas es uno de los medios para comprender la naturaleza de las formaciones rocosas y la ubicación de los minerales en ellas, lo cual es importante tanto a la hora de buscar como de explotar minerales.
El método de la edad en geología ya se ha generalizado y, a menudo, resulta decisivo en trabajos de prospección y elaboración de mapas geológicos.
Hay muchos ejemplos que se pueden dar para demostrar esto; veamos sólo uno. En 1929 se obtuvo petróleo en los Urales, cerca del pueblo de Verkhne-Chusovskie Gorodki. D. V. Blokhin, que realizó un estudio geológico de la zona situada a unos 500 km al sur, descubrió en esta zona rocas del mismo tipo y edad que las tierras petrolíferas de Yerkhne-Chusovsky Gorodki. Luego propuso perforar en busca de petróleo. En 1932 se descubrió petróleo a una profundidad de 800 m. Así, gracias a la determinación de la edad de las rocas, se descubrió la región petrolera de Ishimbayevsky.
Los principales geólogos han señalado desde hace mucho tiempo la importancia de determinar la edad de las rocas tanto para la geología teórica como para la práctica. El académico V. A. Vernadsky en sus obras enfatizó la importancia de determinar la duración de los procesos geológicos y la edad de las formaciones geológicas. El académico V. A. Obruchev escribió que “... el papel principal en la búsqueda de nuevos depósitos minerales lo desempeña el conocimiento de los procesos geológicos que en períodos pasados de la vida de la Tierra crearon estos depósitos y, por supuesto, los están creando en la actualidad. ...” . “¿Qué tipo de recursos minerales podemos suponer en un país montañoso?... La respuesta dependerá de la edad de este país” (V. A. Obruchev, Fundamentals of Geology, 1947, pp. 287, 293-294).
Cuando los científicos, al estudiar épocas pasadas, utilizan las capas de la corteza terrestre como pasos que conducen al pasado, los restos de organismos vivos les sirven como marcadores para determinar la edad, son, por así decirlo, una cronología fosilizada. Pero, lamentablemente, este método paleontológico básico de los geólogos para determinar la edad de las rocas debido a las migraciones masivas de organismos vivos que tuvieron lugar en la antigüedad no siempre es fiable y necesita ser respaldado por otros métodos más precisos.
reloj de radiocarbono
Ninguno de los relojes que hemos descrito anteriormente es adecuado para medir períodos de tiempo tan grandes y fechar eventos de hace mucho tiempo. Después de todo, los relojes fabricados por el hombre aparecieron hace relativamente poco tiempo en escalas de tiempo geológicos, algunos hace unos miles de años, otros hace sólo unas pocas décadas. El uso de relojes artificiales para el cronometraje continuo no se remonta a varios cientos de años.
El reloj - la Tierra girando alrededor de su eje y el reloj - la Tierra girando alrededor del Sol - han estado funcionando durante miles de millones de años, pero la cuenta con ellos comenzó hace sólo unos pocos miles de años y, como ahora sabemos con certeza, se llevó a cabo. se desarrolla de manera irregular, con fracasos y fracasos.
Los científicos han desarrollado un método para medir el tiempo utilizando los anillos de los árboles, pero esta escala de tiempo no se extiende mucho (hasta varios miles de años) y tiene una aplicación limitada. Los depósitos de arcillas, arena y sales también permiten contar el tiempo. Todos estos métodos han sido estudiados y utilizados por científicos. Sin embargo, los relojes basados en estos procesos han demostrado ser muy inexactos.
Existen otros métodos para medir largos períodos de tiempo. Todo un grupo de estos métodos se basa en el estudio de los cambios en diversas formas de vida. A lo largo de siglos y milenios, algunas especies de plantas y animales reemplazaron a otras. Cada una de estas especies existió durante un tiempo más o menos largo. Muchas especies existieron simultáneamente. Sin embargo, la mayoría de ellos, habiendo atravesado un período de prosperidad y distribución generalizada, murieron por diversas razones y dieron paso a otras.
Estudiando la secuencia en la que una especie fue reemplazada por otra y determinando al menos aproximadamente la duración de la existencia de cada una de ellas, es posible crear una escala de tiempo. Estos relojes se basan en la comparación de varios eventos entre sí y, por lo tanto, muestran tiempo relativo. Permiten determinar con seguridad la secuencia de diferentes fenómenos. Sin embargo, estos relojes resultan ser muy inexactos a la hora de fechar eventos individuales o, como se suele decir, al determinar la edad de estos eventos. Sin embargo, incluso hoy en día estos métodos son útiles en muchos casos y se utilizan ampliamente.
A principios de este siglo se desarrollaron “relojes radiactivos” para medir largos períodos de tiempo. Fueron ellos quienes permitieron determinar con una precisión aceptable la edad de varios objetos de estudio, obtener fechas de eventos pasados y, en última instancia, comprender mejor la historia de la vida en la Tierra, la formación de la Tierra misma e incluso la Desarrollo del Sol y las estrellas. Una característica muy importante de los relojes radiactivos es que con su ayuda detectan hallazgos arqueológicos, rocas y otros objetos de estudio. edad absoluta; absoluto en el sentido de que está determinado por ciertas propiedades (radiactividad) de una muestra dada y directamente para una muestra dada, mientras que en los métodos de cronología relativa la edad de una muestra dada se determina comparándola con otros objetos, por ejemplo, los restos. de esporas y polen de plantas, conchas de diversos tipos, etc.
Los "relojes radiactivos" son un método, o más bien todo un grupo de métodos muy potentes, en los que se utiliza el fenómeno de la desintegración radiactiva de los núcleos de varios isótopos para determinar grandes períodos de tiempo. Los estudios de sustancias radiactivas han demostrado que la velocidad de su desintegración no depende de los cambios en la temperatura y presión ambientales, al menos dentro de los límites alcanzables en los laboratorios terrestres. Por tanto, el proceso de desintegración radiactiva se puede utilizar con éxito para medir intervalos de tiempo.
El intervalo de tiempo durante el cual la cantidad de sustancia radiactiva se reduce a la mitad se llama vida media. Los diferentes isótopos radiactivos se desintegran a ritmos significativamente diferentes, por ejemplo: la vida media del bismuto-212 es de 60,5 minutos, la del uranio de 238 a 4.500 millones de años y la del carbono de 14 a 5568 años. Por tanto, para medir diferentes objetos y diferentes intervalos de tiempo, existe una selección bastante amplia de isótopos adecuados. Sin embargo, al utilizar relojes radiactivos para contar largos períodos de tiempo, se descubrieron dificultades específicas y graves. Fue necesario mucho trabajo e invención científica para alcanzar el grado de comprensión de los procesos utilizados que permitiera superar estas dificultades.
Mientras tanto, el principio de medir grandes períodos de tiempo utilizando relojes radiactivos es muy sencillo. Hasta cierto punto es similar al principio de funcionamiento de un reloj de fuego, en el que un palo debidamente preparado arde a una velocidad constante y predeterminada. Conociendo la longitud inicial de la barra, la velocidad de su combustión y midiendo la longitud de su parte no quemada, se puede determinar fácilmente cuánto tiempo ha pasado desde el momento en que se encendió la barra. Esto es exactamente lo que hacían en la antigüedad.
Consideremos el funcionamiento de relojes radiactivos basados en el uso de radiocarbono C 14. Al determinar los intervalos de tiempo utilizando relojes de radiocarbono, se considera que se conoce de antemano el contenido inicial de C14 en la muestra y la velocidad de su descomposición, y se mide la cantidad de carbono-14 que queda en la muestra en el momento de la medición.
Los científicos determinaron la tasa de desintegración del radiocarbono mediante estudios de laboratorio apropiados de preparaciones de C 14 especialmente preparadas. Dado que esta velocidad no depende de las condiciones de almacenamiento del fármaco (temperatura, presión, etc.), no hay duda de que su valor encontrado se puede utilizar al estudiar cualquier muestra.
Sin embargo, la analogía entre el radiocarbono y los relojes de fuego no es completa en el sentido de que en intervalos de tiempo iguales la longitud de la varilla encendida del reloj de fuego disminuye en ciertos segmentos, es decir, según la ley de progresión aritmética, y la cantidad de radioactivo La sustancia en intervalos de tiempo iguales disminuye una cierta cantidad de veces, es decir, según la ley de la progresión geométrica. Si en el momento inicial la longitud del reloj de fuego era igual a A y la velocidad de su combustión era B, luego de 1, 2, 3 horas su longitud será igual a A - 1B, A - 2B, A - 3B, etc. Si la cantidad de sustancia radiactiva en el momento inicial era igual a A, luego de intervalos de tiempo iguales característicos de cada isótopo radiactivo será igual a l / 2 A, 1 / 4 A, 1 / 8 A, etc. . La curva que describe tal cambio de valor se llama exponente. El hecho de que la cantidad de sustancia radiactiva presente al principio disminuya exponencialmente con el tiempo no provoca dificultades adicionales a la hora de contar el tiempo.
La situación es más complicada a la hora de determinar el contenido inicial de radiocarbono en las muestras. ¿Cómo se puede saber el contenido inicial de radiocarbono en un material que nadie preparó especialmente y que permaneció bajo tierra durante miles o decenas de miles de años antes de que un científico lo sacara de allí y lo llamara muestra?
Para responder a esta pregunta, se requirió una variedad de conocimientos y una cadena de múltiples eslabones de conclusiones ingeniosas y profundas. Pasemos a considerarlos.
El método del radiocarbono para determinar la edad absoluta de materiales de origen orgánico fue; propuesto en 1946 por W. F. Libby. También desarrolló los fundamentos físicos de este método. Se sabe que en la atmósfera terrestre y los océanos, en las plantas y animales terrestres, en los organismos marinos, en general, en toda la biosfera de la Tierra, se encuentra carbono radiactivo C 14. Es cierto que hay relativamente poco de ello. Si el carbono se obtiene de algún material orgánico, por ejemplo, un trozo de madera, mediante combustión, se detecta en él la radiación β característica del C 14. Como característica cuantitativa conveniente de esta radiación, se introduce el concepto de actividad específica, es decir, el número de desintegraciones que ocurren en 1 minuto en 1 g de una mezcla natural de isótopos de carbono. Para el carbono obtenido de un árbol recién talado, la actividad específica es de sólo 14 desintegraciones por gramo por minuto. Mientras tanto, 1 g de carbono contiene aproximadamente 5 * 10 22 átomos.
El carbono natural es una mezcla de varios isótopos, incluidos dos estables: C 12 (98,9%) y C 13 (1,1%), así como una cantidad muy pequeña, igual a sólo 1,07 * 10 -10%, radiocarbono C 14. Sin embargo, la suposición de que este radiocarbono sea un remanente de lo que había en la Tierra durante el período de su formación, es decir, hace 4.500 millones de años, es absolutamente increíble. Después de todo, la vida media del C 14 es de sólo 5568 años. Si hace 4.500 millones de años toda la Tierra estuviera compuesta enteramente de radiocarbono, incluso en este caso, en nuestra época quedaría miles de millones de veces menos de lo que se encuentra ahora.
¿Por qué el radiocarbono no ha desaparecido de la Tierra, no se ha extinguido y todavía se descubre hoy en día? Evidentemente, sólo porque existe algún mecanismo que lo genera todo el tiempo.
Este mecanismo ahora se conoce y es el siguiente. Los rayos cósmicos llegan a la Tierra en una corriente continua. Contienen partículas pesadas sin carga: neutrones. Al atravesar la atmósfera terrestre, los neutrones de los rayos cósmicos interactúan con los núcleos de nitrógeno atmosférico. En este caso, se produce la siguiente reacción nuclear (Fig.49): un neutrón, al chocar con un núcleo de nitrógeno, forma con él un sistema intermedio inestable, que al cabo de muy poco tiempo expulsa un protón y se convierte en un núcleo radiactivo de carbono-14. .
Tras la reordenación del núcleo, se produce con bastante rapidez una reordenación de la capa electrónica y se obtiene un átomo de carbono que es químicamente idéntico a cualquier otro átomo de carbono. Al combinarse con átomos de oxígeno, se oxida a dióxido de carbono. Junto con el dióxido de carbono ordinario del aire, es absorbido por las plantas, forma parte de las sales de dióxido de carbono disueltas en los océanos, etc. Así, el carbono-14 generado por los neutrones de los rayos cósmicos está incluido en el ciclo bioquímico de la vida en la Tierra. .
Al ser radiactivo, el núcleo del átomo de carbono 14 se desintegra después de un tiempo. En este caso, se emiten una partícula beta (electrón) y un antineutrino, y el núcleo de carbono-14 se convierte en un núcleo estable de nitrógeno-14.
Mientras tanto, todo organismo vivo se encuentra en un estado de continuo intercambio con el medio ambiente, absorbiendo algunas sustancias y liberando otras. Por tanto, parece natural suponer que en un organismo vivo la actividad específica del carbono debería ser la misma que en el medio ambiente. Esta conclusión es lógica, pero no indiscutible. Además, representa sólo un eslabón en una cadena bastante larga de inferencias necesarias para encontrar el contenido inicial de radiocarbono en las muestras.
Veamos todos estos vínculos uno por uno: los rayos cósmicos cerca de la superficie de la Tierra contienen neutrones. Estos neutrones, al interactuar con el nitrógeno de la atmósfera terrestre, generan radiocarbono. El radiocarbono resultante se oxida a dióxido de carbono, se mezcla con dióxido de carbono atmosférico ordinario y, por tanto, se incluye en el ciclo bioquímico de la Tierra. Todos los organismos absorben dióxido de carbono en el proceso de metabolismo y así obtienen radiocarbono.
Si durante decenas de miles de años la intensidad de la radiación cósmica que incide sobre la Tierra y, en consecuencia, la densidad del flujo de neutrones cerca de la Tierra no ha cambiado;
si el radiocarbono generado en la atmósfera terrestre por los neutrones de los rayos cósmicos siempre estuviera diluido en ella con carbono estable en la misma medida;
si no hubiera ni haya otras fuentes irregulares de carbono radiactivo y estable en la atmósfera terrestre;
si la actividad específica del carbono atmosférico no depende de la latitud y longitud de la zona y de su altura sobre el nivel del mar;
si efectivamente el contenido relativo de radiocarbono en los organismos vivos es el mismo que en la atmósfera;
Si todo esto es cierto, entonces para determinar el contenido inicial de radiocarbono en una muestra determinada de origen orgánico, basta con medir su contenido en cualquier muestra de edad cero y origen orgánico, por ejemplo, en un árbol recién talado.
Esta cantidad es medida y bien conocida. Es tal que produce 14 desintegraciones radiactivas por minuto por 1 g de una mezcla natural de todos los isótopos de carbono.
Después de la muerte del organismo, se detiene su intercambio de carbono con el entorno externo. De este modo, el momento en que comienza el reloj de radiocarbono es la muerte del organismo. Hace decenas de miles de años, algún árbol fue derribado por una avalancha o un glaciar, algún animal murió en una batalla o por un terremoto, y a partir de ese momento el contenido de carbono estable en ellos no cambió, y la cantidad de radiocarbono disminuyó continuamente a un ritmo muy determinado, de modo que después de 5568 años, solo quedaba la mitad del original, después de 11,136 años, solo 1/4, etc.
¿Cuán válidas son todas estas suposiciones? Después de todo, si al menos una de ellas es incorrecta, entonces toda la cadena de conclusiones se desmorona y la edad del radiocarbono determinada resulta ilusoria.
Para juzgar la exactitud de todas estas suposiciones, Libby y otros autores llevaron a cabo extensas pruebas experimentales del método en varias muestras de edad conocida. Resultó que, dentro de los límites del error de medición, el resultado de determinar la edad absoluta de las muestras no depende de la latitud geomagnética de los puntos de muestreo ni de la altura de estos puntos sobre el nivel del mar. Esto indica que se produce un promedio bastante rápido debido a la mezcla atmosférica.
Además, resultó que si tenemos en cuenta algunas diferencias en la actividad específica inicial del carbono en organismos terrestres y marinos, los resultados de la datación por radiocarbono tampoco dependen del tipo de muestras.
Sin embargo, la prueba decisiva de la exactitud de los relojes de radiocarbono fue comparar sus lecturas con la edad de muestras bastante antiguas, determinadas de forma fiable mediante otro método. Está claro que no fue nada fácil realizar tal control, ya que para ello era necesario disponer de objetos de origen orgánico, cuya edad se conocería con bastante precisión de antemano y sería de muchos milenios.
Para las mediciones de control logramos encontrar siete muestras de madera diferentes:
1) Un trozo de abeto cuya edad estaba determinada por los anillos de crecimiento de su tronco y, por tanto, databa del año 580 d.C.
2) Un trozo de madera de un ataúd fosilizado (Egipto), que, según datos históricos, data del 200±150 a.C. Así, en 1949, es decir. en el momento de estos estudios, la edad de esta muestra era 2149 ± 150 años (los signos ± y el número 150 indican la exactitud de la determinación de la edad e indican que en este caso se sabía que tenía aproximadamente 2000 a 2300 años).
3) Un trozo de madera del suelo de un palacio en el noroeste de Siria, que, según datos históricos, data del 675 ± 50 a.C.
4) El interior de una secuoya, cuyos anillos de crecimiento correspondieron al intervalo de tiempo del 1031 al 928 a.C. En 1949, esto correspondía a una edad media de 2928 ± 52 años.
5) Un trozo de tabla del barco funerario del rey egipcio Sesostris. Esta muestra fue datada históricamente en 1800 a.C.
6) Un trozo de tablero de acacia procedente de la tumba de Zoser en Saqqara, que, según datos históricos, data del 2700 ± 75 a.C. mi. Por tanto, la edad de esta muestra fue de unos 4650 años,
7) Un trozo de tablero de ciprés de la tumba de Snefru en Meidum, que, según datos históricos, data del 2625 ± 75 a.C. mi. Por tanto, la edad de esta muestra fue de unos 4600 años.
Las mediciones de radiocarbono de la edad de estas muestras, como se puede observar en la Fig. 50, proporcionó una concordancia bastante buena entre cálculos y experimentos y confirmó así las conjeturas y cálculos de la mente inquisitiva de los científicos.
Con base en estos resultados, V. F. Libby concluyó que eran correctas las siguientes premisas, en las que basó el método del radiocarbono:
1. La intensidad de la radiación cósmica cerca de la Tierra, la intensidad del flujo de neutrones y, en consecuencia, la actividad específica del carbono en la atmósfera terrestre han sido constantes al menos durante las últimas decenas de miles de años.
Recordemos que la actividad específica del carbono es el número de desintegraciones radiactivas del radiocarbono que ocurren en 1 g de muestra de carbono por 1 minuto.
2. La actividad específica del carbono en un organismo vivo de un tipo determinado es la misma y constante y, por tanto, es una constante "mundial" de una sustancia biológica.
3. Después de la muerte de un organismo, el cambio en la actividad específica del carbono en él se produce según una ley exponencial, es decir, según la ley de la progresión geométrica.
Por tanto, parecía obvio que el método abre la posibilidad de determinar de forma inequívoca la edad absoluta de muestras de origen orgánico. Después de esto, muchos investigadores comenzaron a utilizar ampliamente y con éxito relojes de radiocarbono para determinar la edad absoluta de una amplia variedad de muestras.
Refinamiento del método del radiocarbono.
La idea del método del radiocarbono es simple, pero no está exenta de controversia. Mientras tanto, en los años siguientes, junto con nuevos éxitos del método, de vez en cuando comenzaron a descubrirse marcadas diferencias en las fechas de radiocarbono de las esperadas por arqueólogos y geólogos de acuerdo con sus ideas sobre tal o cual tema. Además, en algunos casos, las fechas por radiocarbono finalmente se confirmaron y los arqueólogos y geólogos tuvieron que cambiar sus ideas. Sin embargo, en otros casos, las fechas por radiocarbono resultaron ser inexactas.
Al mismo tiempo, la técnica de medición del radiocarbono y, en consecuencia, su precisión ya se había mejorado significativamente, y los científicos aprovecharon esto para comprender las complejidades del método del radiocarbono. Al mismo tiempo, resultó que ninguna de las principales disposiciones formuladas por Libby se cumple exactamente y todas requieren un análisis adicional. Al mismo tiempo, resultó que era posible garantizar que las lecturas del reloj de radiocarbono fueran suficientemente precisas y fiables.
Para comprender esto (y esto es interesante e incluso instructivo), lo mejor es, siguiendo la historia del desarrollo de este método, cuestionar cada punto del mismo. ¿Era realmente la concentración de radiocarbono en la atmósfera terrestre la misma hace miles y decenas de miles de años que ahora? Después de todo, si esto no es así, la cuenta atrás del tiempo se vuelve incierta. Incierto en la misma medida que si se desconociera la longitud inicial del reloj de fuego.
Estas dudas no son en vano. En 1958, de Vries, y luego Stiver, Suess y otros demostraron que la actividad específica del carbono en la atmósfera terrestre disminuye con el aumento de la actividad solar. Este efecto se explica por el hecho de que los campos magnéticos del sol modulan el flujo de rayos cósmicos que inciden en la Tierra. Estos estudios se llevaron a cabo hasta hace varios miles de años y resultó que las variaciones en la actividad específica del carbono no superan el 1-2% (Fig. 51, curva 1), lo que corresponde a una distorsión de la edad absoluta medida. utilizando relojes de radiocarbono entre 80 y 160 años.
Sin embargo, es posible que en un pasado más lejano los cambios en la actividad específica del carbono en la atmósfera terrestre fueran más significativos, por ejemplo, debido a grandes cambios en el clima terrestre. El estudio de este tema es de gran interés.
Una fuente adicional de radiocarbono en la biosfera de la Tierra son los ensayos de armas nucleares y especialmente termonucleares. La contaminación de la atmósfera con carbono radiactivo, que se produjo como resultado de pruebas nucleares sobre la superficie de la Tierra, es de naturaleza global. La magnitud de este efecto alcanzó un valor significativo en comparación con la actividad específica promedio del carbono durante el período de tiempo anterior. Sin embargo, en la actualidad, debido a la prohibición de los ensayos nucleares en el aire, la magnitud del efecto nuclear tiende a disminuir. Dado que el efecto de las pruebas nucleares comenzó a actuar hace sólo unos 30 años, no es significativo para datar muestras mayores de esta edad (Fig. 51, curva 2).
Otra razón de la violación de la constancia de la concentración de radiocarbono en la biosfera de la Tierra es la dilución de la mezcla natural de carbono con isótopos estables. Esta dilución se debe a las emisiones industriales de dióxido de carbono a la atmósfera. Debido a la mezcla de la atmósfera, el efecto es generalmente global. Al examinar los anillos de los árboles de edad conocida, Suess demostró que este efecto comenzó a operar hace unos 140 años (Fig. 51, curva 3).
Por tanto, en el pasado se produjeron cambios en la actividad específica del carbono. Ya se conoce la magnitud de estos cambios durante un determinado intervalo de tiempo. Por tanto, cuando esto es posible y necesario, se introduce una corrección adecuada en los resultados de la medición y se obtiene un valor actualizado de la edad absoluta de las muestras seleccionadas.
Analicemos ahora el segundo punto principal de Libby. ¿La actividad específica del carbono es realmente la misma en organismos vivos de un tipo determinado? En rigor, esto no es cierto. Keeling demostró que las condiciones de vida de un organismo determinado influyen en cierta medida, aunque en pequeña medida, en la concentración de radiocarbono en él. Las distorsiones resultantes en las determinaciones de la edad absoluta pueden alcanzar varios cientos de años.
Sin embargo, pronto se encontró una salida a esta dificultad. Las investigaciones han demostrado que cuando dos árboles de la misma edad tienen diferentes concentraciones de radiocarbono (medidas por la relación C14/C12), la relación de isótopos estables C13/C12 también cambia. Además, el cambio en la relación C 14 /C 12 es siempre dos veces mayor que el cambio en la relación C 13 /C 12. Por tanto, la medición independiente de la proporción de isótopos estables de una muestra determinada nos permite determinar si existe un cambio de isótopos y cuál es su magnitud. Generalmente es pequeño y puede descuidarse. Sin embargo, cuando es necesario, se introduce una corrección adecuada y se obtiene un valor refinado de la edad absoluta.
De este modo, fue posible superar una serie de dificultades, que fueron importantes principalmente a la hora de datar muestras jóvenes. Mientras tanto, a la hora de datar muestras muy antiguas surgieron dificultades muy especiales. A continuación se describe un análisis de estas dificultades, que permitió delinear los límites del método del radiocarbono o, si se quiere, averiguar en qué milenio termina la "esfera" del reloj de radiocarbono.
Límites del método del radiocarbono.
La cuestión de los límites dentro de los cuales es posible y legítimo el uso de tal o cual método es siempre interesante e importante, porque muy a menudo las cosas más significativas y nuevas se encuentran cerca de ellos o incluso más allá de ellos. Naturalmente, los científicos desean traspasar estos límites. Por ejemplo, los geólogos que utilizan el método del radiocarbono necesitan poder datar muestras cada vez más antiguas, ya que esto les brinda una oportunidad muy importante de penetrar aún más profundamente en el pasado de la Tierra.
Para los físicos que siguen desarrollando el método del radiocarbono, la cuestión de sus límites no es menos importante. Necesitan saber: ¿se han alcanzado ya estos límites o todavía no? ¿El aumento del límite de edad superior del método de radiocarbono es sólo una cuestión técnica e instrumental, o el límite de edad superior de los relojes de radiocarbono está limitado por las características del método en sí?
La cuestión del límite de edad inferior del método del radiocarbono, al menos en principio, se resuelve de forma sencilla e inequívoca. El límite inferior es la edad cero. Con el nivel técnico moderno de las mediciones de radiocarbono, es posible fechar muestras de pequeña edad con una precisión de 50 a 30 años. Así, la “esfera” del reloj de radiocarbono parte de un cero ligeramente borroso.
El hecho de que el cero del reloj de radiocarbono esté algo manchado se explica por la presencia de un error de medición. Cualquier resultado obtenido experimentalmente tiene algún error, y las fechas por radiocarbono no son una excepción en este sentido. Por tanto, un registro típico de un reloj de radiocarbono contiene una u otra fecha y el error en su determinación, por ejemplo: T = 10.000 ± 70 años. Este registro significa que la edad real de la muestra con una probabilidad bastante alta se encuentra en el rango de 9030 a 1070 años.
¿Es posible reducir el error de las mediciones de radiocarbono? Sí, pero hay que tener en cuenta lo siguiente: al realizar la datación por radiocarbono hay que examinar muestras que tengan muy poca radiactividad. Mientras tanto, el dispositivo de medición también es sensible a otras radiaciones, como los rayos cósmicos y la radiación radiactiva de los objetos circundantes. La magnitud de esta radiación extraña de fondo es aproximadamente la misma que la medida. Mientras tanto, el nivel de fondo depende de varias razones y puede variar un poco. Por lo tanto, para reducir el error de medición, es necesario aumentar, en la medida de lo posible, la sensibilidad del dispositivo a la radiación medida y, a la inversa, reducir en la medida de lo posible su sensibilidad a la radiación extraña de fondo.
Para reducir el valor de fondo, el receptor de radiación (es decir, el contador) está rodeado por un enorme escudo hecho de varias toneladas de plomo y 80-100 kg de mercurio. Además, el fondo se reduce entre 6 y 8 veces. mediante un circuito electrónico especial, las señales percibidas por el dispositivo se clasifican, seleccionando y contando sólo aquellas que tienen una determinada energía característica del radiocarbono. Finalmente, se realiza una selección temporal de señales cerca de la muestra que se está midiendo, no una, sino. Se colocan dos contadores que perciben la radiación. Luego, mediante un circuito electrónico especial, cuentan sólo aquellas señales que aparecen en ambos contadores al mismo tiempo. Las interferencias y el ruido surgen de forma irregular y, además, en un receptor y luego en el otro. y las señales de la muestra que se están midiendo excitan ambos receptores simultáneamente. Por lo tanto, este esquema permite contar las señales necesarias y filtrarlas casi sin pérdida. Todas estas medidas pueden reducir el fondo en aproximadamente 20 veces. .
Aumentar la cantidad de sustancia problema y aumentar la duración de las mediciones también conduce a una disminución en el error del resultado de la medición. Al mismo tiempo, los costes de mano de obra y tiempo tanto para preparar muestras como para medirlas aumentan en consecuencia. Sin embargo, si esto lo dicta la naturaleza del problema que se está resolviendo, entonces es necesario hacerlo, ya que de esta manera es posible reducir el error de datación de muestras jóvenes a 20-10 años.
¿Qué determina el límite de edad superior del método del radiocarbono? ¿En qué milenio termina la esfera del reloj de radiocarbono? Resulta que las respuestas a estas preguntas no son nada triviales; Además, existen esencialmente dos límites de edad superiores.
Veamos por qué sucede esto. Si, después de morir, un árbol permanece en el suelo durante unos 50.000 años, su contenido de radiocarbono disminuye cientos de veces. En una muestra de este tipo, la actividad de radiocarbono residual es mucho menor que la del fondo. Además, incluso cuando la duración de las mediciones se aumenta a varios días, el error en el resultado sigue siendo de varios miles de años. Para muestras más antiguas, el error es aún mayor y, debido a la baja precisión, las mediciones pierden sentido. Esto determina el límite técnico superior de edad del método de radiocarbono.
Lo llamamos límite técnico porque, en última instancia, su valor está determinado por el nivel de la tecnología de medición. Actualmente, en la mayoría de los laboratorios de radiocarbono es de 40 a 50 mil años. El límite de edad superior técnico se puede retrasar aumentando la cantidad de muestra medida, retrasando la duración de las mediciones o enriqueciendo isotópicamente (por ejemplo, mediante difusión térmica). Todos estos métodos ya han sido probados por los científicos y han demostrado ser adecuados, aunque requieren mucho trabajo. Con ellos fue posible datar muestras antiguas individuales hasta hace 70.000 años.
Al resolver algunos problemas científicos importantes, las dificultades y la duración del trabajo pasan a un segundo plano y sólo se considera significativa la posibilidad fundamental de resolver el problema. Por lo tanto, es muy importante responder a la pregunta de hasta qué límite se puede elevar el límite de edad superior del método del radiocarbono.
Por lo general, al determinar la edad absoluta mediante el método del radiocarbono, solo se tiene en cuenta el C14 que ingresó al cuerpo desde el ambiente externo y, siguiendo a Libby, se cree que después de la muerte del organismo solo se produce la descomposición de este radiocarbono. tiene lugar en él. F. S. Zavelsky tuvo en cuenta que los propios organismos (plantas, animales) contienen nitrógeno y en su hábitat, es decir, en la superficie de la Tierra, hay neutrones. De ello se deduce que el radiocarbono también se forma dentro de los organismos durante su vida y después de su muerte.
Llamemos al C14 absorbido por el organismo de la atmósfera durante su vida radiocarbono externo, y al C14 que se forma en el propio organismo tanto durante su vida como después de su muerte, su propio radiocarbono.
Suponiendo que la disminución de la cantidad de radiocarbono externo en la muestra se produce según una ley exponencial (Fig.52, curva de puntos J ext) y, junto con esto, hay una acumulación de su propio radiocarbono en ella (Fig.62, J text), inevitablemente llegamos a la conclusión de que su cantidad cambia con el tiempo según una ley diferente a la exponencial (Fig. 52, J exp). De aquí se desprende claramente que la tercera posición formulada por Libby es que en las muestras la disminución de la actividad específica del carbono se produce según una ley exponencial, es decir en progresión geométrica, no puede considerarse exacto.
propia" actividad, J exp - experimental, es decir, actividad de carbono medida experimentalmente">
Arroz. 62. Cambio en la actividad del carbono en una muestra a lo largo del tiempo. J in - actividad del carbono obtenido del ambiente externo, J in - actividad "propia", J exp - experimental, es decir. actividad de carbono medida experimentalmente
Mientras tanto, al determinar la edad absoluta, esto es exactamente lo que se mide: el valor total o experimental de la actividad específica del carbono en la muestra. Es fácil entender que si no se tiene en cuenta la acumulación del propio radiocarbono, el valor encontrado de la edad absoluta resulta ficticio.
¿Qué tan grande es este error? ¿Es tan grande que este efecto siempre debe tenerse en cuenta, o tan pequeño que puede despreciarse en cualquier caso? Habiendo realizado los cálculos correspondientes, F. S. Zavelsky demostró que la edad absoluta de las muestras, determinada por el método del radiocarbono sin tener en cuenta la formación de su propio radiocarbono, realmente difiere de la verdadera. Sin embargo, para muestras de menos de 50.000 e incluso 70.000 años de antigüedad, esta diferencia es tan pequeña que puede despreciarse. Esta conclusión se demuestra claramente en la Fig. 52, que muestra que cuando la edad de la muestra es de 70.000 años, la actividad residual del radiocarbono externo (J ext) es más de 20 veces mayor que la actividad del propio radiocarbono (J ext). Incluso cuando la edad de la muestra es de 80.000 años, J int es 5-6 veces mayor que J int. En consecuencia, para muestras cuya edad es de unos 80.000 años, la corrección por radiocarbono intrínseco es de unos 1.500 años, o el 2%. Para muestras de más de 90.000 años, el valor de corrección del propio radiocarbono aumenta considerablemente y alcanza primero decenas y luego cientos de por ciento *.
* (Zavelsky F.S., Otro refinamiento del método del radiocarbono, Informes de la Academia de Ciencias de la URSS, serie geol., v. 180, no 5, 1968.)
Ahora puedes responder las preguntas planteadas anteriormente. Mientras desarrollaba los fundamentos físicos del método del radiocarbono en los años cuarenta de nuestro siglo, Libby tenía instrumentos de medición que permitían determinar la edad absoluta de muestras de hasta aproximadamente 20-30 mil años. Tratándose de muestras no mayores de esta edad, tenía toda la razón al afirmar que en ellas la disminución de la actividad específica del carbono a lo largo del tiempo se produce según una ley exponencial.
I. Arnold en 1954 ya menciona la posibilidad de formación de radiocarbono en la propia muestra, y E. Olson en 1963 evalúa la influencia de este efecto en el reloj de radiocarbono y llega a la conclusión de que en términos cuantitativos es insignificante. Teniendo en cuenta el nivel de la tecnología de medición de aquellos años, esta conclusión puede considerarse más o menos correcta.
Mientras tanto, en la actualidad, el límite técnico superior de edad del método del radiocarbono ya se ha elevado a 50-70 mil años y se plantea la cuestión de su mayor aumento. De lo anterior se desprende claramente que al datar muestras cuya edad sea superior a 80-90 mil años, además de mejorar el equipo de medición, también es necesario introducir una corrección por su propio radiocarbono.
Para conocer el valor de esta corrección, es necesario determinar el contenido de nitrógeno en la muestra y la intensidad de la radiación de neutrones del suelo en el que permaneció la muestra durante decenas de miles de años. Sin embargo, durante un almacenamiento tan prolongado de la muestra, el nivel de radiación de neutrones del suelo podría cambiar. Está claro que, como resultado, la magnitud de la corrección se determina de manera muy imprecisa. Por lo tanto, cuando la actividad residual del radiocarbono externo en una muestra es menor que la actividad de su propio radiocarbono, entonces la edad absoluta determinada por el método del radiocarbono se vuelve incierta. Esta circunstancia no impone un límite de edad técnico, sino fundamental, para aumentar el conteo de milenios mediante relojes de radiocarbono.
El valor de este límite de edad superior fundamental del método del radiocarbono depende del contenido de nitrógeno de la muestra y del nivel de radiación de neutrones en el suelo. Por tanto, es algo diferente para diferentes muestras. En promedio, este límite se encuentra entre 100 y 120 mil años.
Algunos usos de los relojes de radiocarbono
Se han realizado un gran número de determinaciones absolutas de la edad por radiocarbono de muestras tomadas de turberas. Su edad se puso en orden cronológico basándose en el estudio del polen y esporas de plantas antiguas. En general, se obtuvo una concordancia bastante completa entre la determinación de la edad mediante carbono radiactivo y el método del polen.
Los restos de carbón permitieron datar, mediante el método del radiocarbono, la capa cultural de la cueva de Lascaux (Francia), cuyas paredes estaban cubiertas de pinturas prehistóricas. Se determinó que la edad de esta capa era de 15.500 ± 900 años. De esta manera, los arqueólogos obtuvieron importantes fechas de referencia.
Mediante el método del radiocarbono se estudiaron restos de carbón vegetal encontrados en un yacimiento humano prehistórico, conchas utilizadas como adorno por los pueblos prehistóricos, el contenido del estómago de un animal antiguo, etc.
La datación por radiocarbono se utilizó para estudiar muestras tomadas durante la excavación de escombros acumulados contra el Templo del Sol en Perú. La edad de estos desechos (conchas, cuerdas, esteras, restos de animales) a diferentes profundidades resultó ser diferente: desde varios cientos hasta decenas de miles de años. La datación correspondiente resultó ser muy importante en la investigación arqueológica.
En Palestina, cerca del Mar Muerto, se encontraron rollos de la Biblia (el libro de Isaías). La datación por radiocarbono de la envoltura superior del rollo mostró una edad de 1917 ± 200 años.
Los investigadores soviéticos encontraron el cadáver de un mamut bastante bien conservado en el hielo de Taimyr. Para estudiar su edad, se tomaron los tendones del animal mediante datación por radiocarbono. Como resultado de las mediciones del contenido relativo de radiocarbono, resultó que el mamut permaneció en el hielo de Taimyr durante unos 12 mil años.
Hace más de diez años, los antropólogos quedaron bastante avergonzados por el descubrimiento de los restos del Hombre de Piltdown. El cráneo y la mandíbula encontrados tenían una serie de características que desmentían las ideas establecidas sobre la evolución humana. Cuando, utilizando el método del radiocarbono, se determinó la edad absoluta de estos hallazgos y resultó ser de sólo unos 500 años, quedó claro que se trataba de un engaño o, si se quiere, una broma.
La cueva Shanidar fue descubierta en el norte de Irak y estuvo habitada por humanos durante aproximadamente 100.000 años. Las excavaciones de esta cueva están descritas por Ralph Solecki.
Revelando capa por capa en esta cueva, los científicos analizaron los objetos encontrados y determinaron la edad absoluta de los hallazgos. En la capa superior se descubrieron restos de chimeneas públicas, morteros de piedra y restos de animales domésticos. Esta capa cubre el tiempo desde la era moderna hasta la Edad de Piedra, y según los relojes de radiocarbono resultó que su parte inferior está a 7000 años de nosotros.
En la segunda capa se encontraron puntas de lanza bien afiladas, punzones de hueso para coser, trozos de grafito con diseños grabados y montones de conchas de caracoles. La edad del fondo de esta capa se determinó mediante radiocarbono en 12.000 años. Esta es la Edad de Piedra Media. Los hallazgos permitieron establecer cómo vivían, cazaban, qué comían y cómo era su arte la gente de esa época.
La tercera capa, también datada mediante relojes de radiocarbono, ocupó un intervalo de tiempo de 29 a 34 mil años. Esta es la antigua edad de piedra. En esta capa se encontraron varias herramientas de pedernal.
En la cuarta capa más baja de la cueva, que se extiende hasta una profundidad de 5 a 14 m, hasta el lecho de roca, los científicos encontraron los restos del extinto hombre de Neandertal y sus herramientas primitivas. La edad del fondo de esta capa no fue determinada mediante datación por radiocarbono. Por diversas razones, los científicos han calculado que son unos 100.000 años.
Estos ejemplos (y el número podría aumentar significativamente) muestran dónde y cómo funcionan los relojes de radiocarbono y lo interesante e importante que es aumentar su límite de edad superior.
Actualmente, el método del radiocarbono para determinar la edad absoluta ya es ampliamente utilizado en diversos estudios arqueológicos y geológicos y es el método de referencia para construir las escalas de tiempo correspondientes.
