{"id":22194,"date":"2014-09-30T07:30:41","date_gmt":"2014-09-30T05:30:41","guid":{"rendered":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2014\/09\/30\/wie-zuverlaessig-sind-radiometrische-altersbestimmungen-oder-wie-man-ozeane-zum-kochen-bringen-kann\/"},"modified":"2025-05-14T16:15:23","modified_gmt":"2025-05-14T14:15:23","slug":"wie-zuverlaessig-sind-radiometrische-altersbestimmungen-oder-wie-man-ozeane-zum-kochen-bringen-kann","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2014\/09\/30\/wie-zuverlaessig-sind-radiometrische-altersbestimmungen-oder-wie-man-ozeane-zum-kochen-bringen-kann\/","title":{"rendered":"Wie zuverl\u00e4ssig sind radiometrische Altersbestimmungen? Oder: Wie man Ozeane zum Kochen bringen kann"},"content":{"rendered":"

Dieser Gastartikel ist ein Beitrag zum ScienceBlogs Blog-Schreibwettbewerb<\/a>. Alle eingereichten Beitr\u00e4ge werden im Lauf des Septembers hier im Blog vorgestellt. Danach werden sie von einer Jury bewertet. Aber auch alle Leserinnen und Leser k\u00f6nnen mitmachen. Wie ihr eure Wertung abgeben k\u00f6nnt, erfahrt ihr hier<\/a>.<\/i><\/p>\n

\"sb-wettbewerb\"<\/a><\/p>\n

Dieser Beitrag wurde von Martin Neukamm<\/b> eingereicht.<\/i>
\n———————————————————————————————————————–<\/p>\n

Die radiometrische Datierung ist eine etablierte Methode der Altersbestimmung,
\nsozusagen der \u201eGoldstandard\u201c zur Messung arch\u00e4ologischer, erdgeschichtlicher
\nund kosmischer Zeitr\u00e4ume. Alle darauf basierenden Methoden nutzen das Wis-
\nsen, dass instabile (radioaktive) Atomkerne im Laufe der Zeit zerfallen und sich
\ndabei in andere Atomkerne umwandeln. Der Zeitraum, in dem statistisch genau
\n50 Prozent der Vertreter einer bestimmten Sorte von Atomkernen zerfallen,
\nnennt man Halbwertszeit. Die Halbwertszeiten der meisten radioaktiven Elemen-
\nte sind heute sehr genau bekannt. Das Uran-238 [1] beispielsweise hat eine Halb-
\nwertszeit von 4,47 Milliarden Jahren. Das bedeutet, dass sich innerhalb dieses
\nZeitraums genau die H\u00e4lfte der urspr\u00fcnglich vorhandenen Stoffmenge an Uran-
\n238 (\u201eMutter-Nuklid\u201c) in das Element Thorium-234 (\u201eTochter-Nuklid\u201c) umwan-
\ndelt. Dieses ist selbst radioaktiv und verwandelt sich innerhalb von 24 Tagen zur
\nH\u00e4lfte in das Element Protactinium-234, welches noch rascher zerf\u00e4llt. Am Ende
\ndieser so genannten Zerfallsreihe steht das stabile Blei-206. Man kann also ver-
\neinfacht sagen, dass sich die H\u00e4lfte der Menge des Elements Uran-238 innerhalb
\nvon 4,47 Milliarden Jahren in das Element Blei-206 verwandelt.<\/p>\n

Um etwa das Alter einer Gesteinsschicht zu datieren, braucht man im einfachsten
\nFall nur die Menge von Uran-238 sowie die Menge von Blei-206 in den Gesteins-
\nmineralien zu bestimmen und kann ermitteln, wieviel Prozent der urspr\u00fcnglich
\nvorhandenen Atomkerne des Uran-238 zerfallen sind. Nach untenstehender For-
\nmel (Abb. 1) l\u00e4sst sich das Alter des Gesteins bzw. Minerals errechnen. (In
\nWahrheit ist die Bestimmung etwas komplizierter, auf die Details brauchen wir
\nhier nicht einzugehen.)<\/p>\n

\"Abb-1\"<\/a><\/p>\n

Abb. 1: Formel zur Berechnung des Alters einer Mineralienprobe. \u201ePjetzt\u201c ist die Stoffmen-
\nge des radioaktiven \u201eMutter-Nuklids\u201c (z. B. Uran-238) und \u201eDjetzt\u201c die Stoffmenge des
\nstabilen \u201eTochter-Nuklids\u201c (z. B. Blei-206) in der zu datierenden Probe. Hat man die
\nStoffmenge beider Nuklide bestimmt, l\u00e4sst sich \u00fcber die Halbwertszeit das Alter errech-
\nnen. Quelle: www.waschke.de\/twaschke\/artikel\/isochron\/isochr_1.htm<\/em><\/p>\n

Nun gibt es immer wieder Leute, die die Zuverl\u00e4ssigkeit dieser etablierten
\nMethode anzweifeln \u2013 seien es nun Kreationisten, die glauben, Erde und Kosmos seien nur
\nwenige Tausend Jahre alt, Chronologiekritiker, die meinen, im Mittelalter seien mehrere
\nJahrhunderte schlichtweg erfunden worden, die es in Wirklichkeit nie gab, oder Hobbyphi-
\nlosophen, die behaupten, historische Theorien h\u00e4tten keinen naturwissenschaftlichen Status,
\nda sie nicht \u00fcberpr\u00fcfbare philosophische Annahmen enthielten. <\/p>\n

Eine dieser \u201ephilosophischen Annahmen\u201c ist das so genannte Aktualit\u00e4tsprinzip,
\nwelches davon ausgeht, dass sich die Naturkonstanten, die wir heute im Labor
\nbestimmen k\u00f6nnen, wie etwa die Halbwertszeiten radioaktiver Nuklide, auch im
\nLaufe von Jahrmilliarden nie ver\u00e4ndert haben. Diese Annahme, so liest man bei-
\nspielsweise bei BRESTOWSKY (2009), sei eine metaphysische Grundannahme, die
\nsich nicht empirisch belegen lasse. Deshalb k\u00f6nne man, so KOTULLA (2014) \u00fcber
\ndie Zuverl\u00e4ssigkeit radiometrische Altersbestimmungen keine sicheren Aussagen
\ntreffen; eine davon unabh\u00e4ngige Methode zur Absicherung erdgeschichtlicher
\nZeitr\u00e4ume g\u00e4be es auch nicht. <\/p>\n

Wir wollen im vorliegenden Beitrag diese Kritik zum Anlass nehmen, zu untersu-
\nchen, ob die These, Halbwertszeiten seien variabel, wissenschaftlich vertretbar
\nist und wie zuverl\u00e4ssig radiometrische Methoden tats\u00e4chlich sind. Wir werden
\nauch sehen, ob es tats\u00e4chlich keine M\u00f6glichkeit gibt, radiometrische Altersbe-
\nstimmungen unabh\u00e4ngig vom radioaktiven Zerfall zu \u00fcberpr\u00fcfen.<\/p>\n

Variable Halbwertszeiten und bewohnbare Universen<\/strong><\/p>\n

Die Behauptung, die Konstanz der Halbwertszeiten radioaktiver Nuklide sei nicht
\nerwiesen, ist aus verschiedenen Gr\u00fcnden ein sehr schwaches Argument. Was die
\nKritiker geflissentlich \u00fcbergehen: W\u00e4ren die Halbwertszeiten fr\u00fcher nennenswert
\nverschieden von den heutigen Werten gewesen, h\u00e4tten sich auch die Verh\u00e4ltnisse
\nder vier Grundkr\u00e4fte der Physik zueinander fundamental ver\u00e4ndert. Die Halb-
\nwertszeit eines \u201eAlpha-Strahlers\u201c wie Uran-238 beispielsweise h\u00e4ngt vom Ver-
\nh\u00e4ltnis der starken Kernkraft zur so genannten Coulomb-Wechselwirkung (elekt-
\nromagnetischen Absto\u00dfung) der Protonen im Kern ab. Eine nennenswerte Ver-
\nk\u00fcrzung der Halbwertszeit \u2013 ein erforderlicher Schritt, um die geologische Zeit-
\nmessung mit den Annahmen des Kreationismus in Einklang zu bringen \u2013 w\u00fcrde
\nentweder eine Verringerung der starken Kernkraft oder eine Erh\u00f6hung der elekt-
\nromagnetischen Absto\u00dfung voraussetzen. <\/p>\n

W\u00e4re aber die starke Wechselwirkung nur um wenige Prozent schw\u00e4cher, w\u00e4re
\nWasserstoff das einzige Element im Universum (MCGRATH 2001, 217). Schwerere
\nElemente w\u00e4ren instabil, Sterne (typische Fusionsreaktoren) h\u00e4tten sich nie ge-
\nbildet. W\u00e4re dagegen die elektromagnetische Kraft nur ein klein wenig st\u00e4rker,
\nw\u00e4re der gesamte Wasserstoff im Universum innerhalb weniger Jahre in Helium
\numgewandelt worden \u2013 langlebige Sterne wie die Sonne k\u00f6nnten nicht existieren.
\nIn den meisten F\u00e4llen also w\u00fcrden Schwankungen der Halbwertszeiten
\num bereits wenige Prozent zu einem instabilen, lebensfeindlichen Kos-
\nmos f\u00fchren; analoge \u00dcberlegungen lassen sich auch f\u00fcr andere Formen des ra-
\ndioaktiven Zerfalls wie den \u201eBeta-Zerfall\u201c anstellen. <\/p>\n

Gemessen an elementaren Zusammenh\u00e4ngen der Physik gibt es also keinen
\nSpielraum f\u00fcr eine deutliche Ver\u00e4nderung der Halbwertszeiten radioaktiver Nuk-
\nlide. Eine \u201eisolierte\u201c Erh\u00f6hung oder Erniedrigung der Zerfallskonstanten ist kaum
\nm\u00f6glich, ohne das filigrane Netz der Naturgesetze und -Konstanten in fataler
\nWeise aus der Balance zu bringen. Es gibt nur eine Zerfallsart, auf die das nicht
\nzutrifft, n\u00e4mlich den Zerfall \u00fcber Elektroneneinfang (electron capture).<\/p>\n

Eine Ausnahme: Der Mechanismus des electron capture<\/strong><\/p>\n

Beim Elektroneneinfang wird ein Elektron aus der Atomh\u00fclle vom Atomkern auf-
\ngenommen, sodass sich ein Proton in ein Neutron und ein Neutrino verwandelt.
\nDiese Halbwertszeit kann sich dramatisch \u00e4ndern, wenn Elektronen aus der H\u00fclle
\nentfernt werden. Man denke an das extreme Beispiel, dass alle Elektronen aus
\nder H\u00fclle entfernt wurden. In diesem Fall liegt ein \u201enackter\u201c Atomkern vor. Die-
\nser kann nicht mehr \u00fcber Elektroneneinfang zerfallen, da kein H\u00fcllenelektron
\nmehr vorliegt. Die Halbwertszeit wird unendlich und der Kern stabil. Dieses Ph\u00e4-
\nnomen wurde experimentell an der GSI 1996 in einem Speicherringexperiment
\nbeobachtet (vgl. BOSCH et al.1996). Diese Zerfallsart erm\u00f6glicht sogar eine von
\nanderen radiometrischen Datierungsmethoden unabh\u00e4ngige Altersbestimmung
\ndes Universums; eine Vertiefung dieses Themas w\u00fcrde allerdings den Rahmen
\nunserer Betrachtungen sprengen. <\/p>\n

Wenn Ozeane verdampfen<\/strong><\/p>\n

Aber nehmen wir spa\u00dfeshalber einmal an, dass die Halbwertszeiten radioaktiver
\nNuklide fr\u00fcher um mehrere Gr\u00f6\u00dfenordnungen niedriger lagen als heute. Welche
\nAuswirkungen h\u00e4tte dies auf die Erde gehabt? Man kann sich leicht ausrechnen,
\num welchen Faktor die bei radioaktiven Zerf\u00e4llen freiwerdende Energie (Bin-
\ndungsenergie der Nukleonen) h\u00f6her sein m\u00fcsste, um die Ergebnisse der Zeit-
\nmessung beispielsweise mit den Behauptungen der Kreationisten zu harmonisie-
\nren, die Erde sei erst ein paar Tausend Jahre alt: Da sich das Erdalter auf rund
\n4,56 Milliarden Jahre datieren l\u00e4sst, w\u00e4re eine Verk\u00fcrzung der Halbwertszeit um
\nrund sechs Zehnerpotenzen (Faktor eine Million) erforderlich. Auch die Zerfalls-
\nleistung (Energie pro Zeit) w\u00fcrde um diesen riesigen Faktor anwachsen.<\/p>\n

Knapp die H\u00e4lfte der Erdw\u00e4rme stammt heute aus dem Zerfall radioaktiver Ele-
\nmente. Die Leistung, die aus dem radioaktiven Zerfall resultiert, betr\u00e4gt rund
\n2\u00b71013 Watt, also 20 Terawatt (GANDO et al. 2011). Einen Erdradius von 6.370 km
\nzugrunde gelegt, liegt die geothermische Leistungsdichte des radioaktiven Zer-
\nfalls bei etwa 0,040 Watt (40 mW) pro Quadratmeter Erdoberfl\u00e4che. Eine um
\nsechs Gr\u00f6\u00dfenordnungen h\u00f6here Zerfallsleistung entspr\u00e4che demnach einer W\u00e4r-
\nmeleistung von 40.000 W (40 kW) pro Quadratmeter Erdoberfl\u00e4che.<\/p>\n

Wenn man sich vergegenw\u00e4rtigt, dass dieser Wert ziemlich genau der Leistungs-
\ndichte einer modernen Ceranfeld- oder Herdplatte entspricht, kann man sich
\nleicht ausmalen, was passieren w\u00fcrde: Die Ozeane w\u00fcrden innerhalb k\u00fcrzester
\nZeit zu kochen beginnen und verdampfen. Anschlie\u00dfend w\u00fcrde sich die Erde all-
\nm\u00e4hlich bis zur Wei\u00dfglut erhitzen und lange davor jede Lebensform vernichtet
\nhaben. Jeden Wassers beraubt, das die enorme Hitze aus dem Erdinneren auf-
\nnehmen k\u00f6nnte, w\u00fcrde die Erde schlie\u00dflich selbst verdampfen (ROGNSTAD 2005).
\nKurzum: Der Versuch, radiometrische Datierungen durch willk\u00fcrliche An-
\nnahmen auf ein \u201ebiblisches Alter\u201c herunter zu korrigieren, liegt wissen-
\nschaftlich gesehen nicht ann\u00e4hernd im Bereich des M\u00f6glichen – zumin-
\ndest, solange die Gesetze der Physik G\u00fcltigkeit haben. <\/p>\n

Mitte des 20. Jahrhunderts gab es \u00e4hnliche \u00dcberlegungen seitens des Physikers
\nund Nobelpreistr\u00e4gers Paul DIRAC. Er opferte die Konstanz elementarer Naturge-
\nsetze, etwa der Gravitationskonstante. Seine Hypothese hatte nicht lange Be-
\nstand, denn Berechnungen zeigten ebenfalls, dass unter seinen Annahmen die
\nOzeane h\u00e4tten verkochen m\u00fcssen (BARROW 2011, 106). Unter der Titelzeile
\n\u201eDIRAC l\u00e4sst Ozeane kochen\u201c spitzten diverse Medien das Problem polemisch zu.
\nDanach wurde die Idee verworfen. Sie erinnert an das Bestreben des Kreationis-
\nmus, an Zerfallskonstanten beliebig herum zu manipulieren, bis die Geologie \u201ezur
\nBibel passt\u201c. \u201eKreationisten bringen die Meere zum Kochen\u201c w\u00e4re auch hier der
\npassende Slogan. <\/p>\n

DIRAC zog die Lehren aus seinem Irrtum, der Kreationismus jedoch hat immer
\nden weltanschaulichen Joker des TERTULLIAN parat: \u201eCredo, quia absurdum est!\u201c
\n\u201eIch glaube, weil es unvern\u00fcnftig ist!\u201c Und je absurder eine Annahme, desto fes-
\nter, so scheint es, glaubt der Kreationismus. <\/p>\n

Naturreaktoren, Meteoriten und Quasare belegen die Konstanz der Halb-
\nwertszeiten <\/strong><\/p>\n

Was den Kritikern ebenfalls entgangen zu sein scheint, ist die Tatsache, dass die
\nFrage nach der Konstanz der Halbwertszeiten seit Jahren intensiv erforscht
\nwird. Da bestimmte Formulierungen der String-Theorie innerhalb gewisser Gren-
\nzen ver\u00e4nderliche Naturkonstanten nahe legen, wurde nach M\u00f6glichkeiten ge-
\nsucht zu pr\u00fcfen, ob dem tats\u00e4chlich so ist.<\/p>\n

Eine M\u00f6glichkeit zur Beobachtung bot der Naturreaktor von Oklo (Abb. 2). Dabei
\nhandelt es sich um einen nat\u00fcrlich entstandenen Kernreaktor, der in einer fr\u00fchen
\n\u00c4ra der Erdgeschichte aktiv war. Im heutigen Gabun enthielt das Flusswasser des
\nOklo gro\u00dfe Mengen l\u00f6slicher Uran-Komplexe, die in der schlammigen Uferzone zu
\nunl\u00f6slichen Verbindungen reduziert wurden. Im M\u00fcndungsdelta des Flusses la-
\ngerten sich so gro\u00dfe Mengen Uran ab, dass die kritische Masse, bei der eine Ket-
\ntenreaktion einsetzen kann, \u00fcberschritten wurde. In umliegendes Sandgestein
\neindringendes Wasser bremste die Neutronen auf die f\u00fcr eine Kettenreaktion er-
\nforderliche Geschwindigkeit ab und \u201eschaltete\u201c so den Reaktor an. Das Wasser
\nverdampfte und sickerte anschlie\u00dfend wieder in das trockene Gestein ein. So
\nwurde der Reaktor \u00fcber mehrere Hunderttausend Jahre hinweg zyklisch an- und
\nwieder abgeschaltet. Man entdeckte den Naturreaktor, nachdem festgestellt wur-
\nde, dass die Lagerst\u00e4tte gegen\u00fcber den \u00fcbrigen sich auf der Welt befindlichen
\nUranlagerst\u00e4tten einen signifikant niedrigeren Gehalt an Uran-235 aufweist. <\/p>\n

Um zu pr\u00fcfen, ob sich die Halbwertszeiten im Lauf der Erdgeschichte ver\u00e4ndert
\nhaben, braucht man nur die relativen Konzentrationen der verschiedenen Isotope
\nin Oklo zu bestimmen und mit heutigen Isotopenverh\u00e4ltnismessungen zu verglei-
\nchen. Beispielsweise k\u00f6nnen Kerne des Elements Samarium-149 Neutronen ein-
\nfangen, die bei der Spaltung von Uran-235 freigesetzt werden, und werden
\ndadurch zum Isotop Samarium-150 (BOWLES 2004). Das Mengenverh\u00e4ltnis dieser
\nund anderer Isotope zueinander wird von der Geschwindigkeit des Neutronenein-
\nfangs sowie von den Halbwertszeiten der Nuklide bestimmt. W\u00e4ren die Halb-
\nwertszeiten langlebiger Nuklide fr\u00fcher anders gewesen, h\u00e4tte man in Oklo-
\nProben dramatisch andere Isotopenverh\u00e4ltnisse vorfinden m\u00fcssen als erwartet.
\nDem ist aber nicht so. Im Gegenteil, die Reaktionsprodukte l\u00e4ngerer Halbwerts-
\nzeit existieren in genau jenem Isotopenverh\u00e4ltnis, wie man es von einem Kern-
\nreaktor mit verbrauchtem Brennstoff erwarten w\u00fcrde. Zerfallsprodukte mit kur-
\nzer Halbwertszeit fehlen im umliegenden Gestein, was zeigt, dass der Reaktor
\nvor 1,7 Milliarden Jahren endg\u00fcltig \u201eabgeschaltet\u201c wurde. Isotopenverh\u00e4ltnis-
\nmessungen an Meteoriten best\u00e4tigen die Konstanz der Halbwertszeiten ebenfalls.<\/p>\n

\"Abb-2\"<\/a><\/p>\n

Abb. 2: Geologische Voraussetzungen des Naturreaktors in der Oklo-Mine: (1): Reaktor-
\nzonen, (2): Sandstein, (3): Erzfl\u00f6z, (4): Granitstock. Bild: \u00a9 MesserWoland – Wikipedia
\n(https:\/\/de.wikipedia.org\/wiki\/Naturreaktor_Oklo. Lizenz: CC-BY-SA-2.5,
\nwww.creativecommons.org\/licenses\/by-sa\/2.5\/deed.de<\/em><\/p>\n

Es gibt weitere M\u00f6glichkeiten nachzuweisen, dass die Halbwertszeiten auf einem
\nNiveau von etwa 10-16 bis 10-18 ihres Werts konstant geblieben sind. Dazu z\u00e4hlt
\ndie Beobachtung der Spektren sehr weit entfernter und somit auch sehr alter Ga-
\nlaxien. Die Absorptionslinien so genannter Quasare (Abb. 3) entsprechen jenen,
\ndie wir auch im Labor messen k\u00f6nnen. Die \u00dcberg\u00e4nge h\u00e4ngen empfindlich vom
\nWert der so genannten SOMMERFELD\u2018schen Feinstrukturkonstante Alpha ab, wel-
\nche die St\u00e4rke der elektromagnetischen Wechselwirkung angibt. Wie oben be-
\nsprochen, beeinflusst die St\u00e4rke der elektromagnetischen Wechselwirkung auch
\ndie Halbwertszeiten radioaktiver Nuklide. Da die Spektren keine nennenswerten
\nUnterschiede zeigen, sind auch die Halbwertszeiten auf hohem Niveau konstant
\ngeblieben. Die Invarianz der Feinstrukturkonstante beweist auch die Konstanz
\nweiterer Naturkonstanten, wie etwa der Lichtgeschwindigkeit. <\/p>\n

\"Abb-3\"<\/a><\/p>\n

Abb. 3: Zwei Quasare in Falschfarben-Darstellung. Als Quasare (quasi-stellare Objekte)
\nbezeichnet man die Zentren \u201eaktiver Galaxien\u201c, die nicht nur im sichtbaren Bereich
\ndes elektromagnetischen Spektrums gro\u00dfe Energiemengen abstrahlen. Sie geh\u00f6ren zu
\nden entferntesten Objekten, die man kennt. Die Auswertung der Absorptionslinien in den
\nSpektren erlaubt den R\u00fcckschluss, dass sich elementare Naturkonstanten wie die Fein-
\nstrukturkonstante, die Lichtgeschwindigkeit usw. auch im Laufe von Jahrmilliarden sowie
\nin den entlegensten Winkeln des Universums nicht ge\u00e4ndert haben. Bilder: NASA\/ESA
\nHubble-Space Telecope \/ ESO Very Large Telescope (VLT).<\/em><\/p>\n

Sind radiometrische Methoden \u00fcberpr\u00fcfbar?<\/strong><\/p>\n

Wie oben erw\u00e4hnt, behaupten einige Kritiker, radiometrische Altersbestimmun-
\ngen sei angeblich nicht \u00fcberpr\u00fcfbar. Sie meinen, geochronologische Altersanga-
\nben st\u00fcnden im luftleeren Raum. Tats\u00e4chlich aber gibt es zahlreiche Methoden,
\num die Gr\u00f6\u00dfenordnungen geologischer Zeitr\u00e4ume unabh\u00e4ngig von radiometri-
\nschen Datierungen zu best\u00e4tigen. <\/p>\n

Beginnen wir mit ein paar einfachen Beispielen: Die Kontinentaldrift liegt bei
\nwenigen Zentimetern pro Jahr. Damit sich Kontinente um Tausende von Kilome-
\ntern verschieben und ganze Gebirge auffalten k\u00f6nnen, braucht es sehr viel Zeit:
\nHunderte von Jahrmillionen. Ein Mechanismus, der dies auch \u201ekataklysmisch\u201c \u2013
\nim Rahmen weniger Tausend Jahre \u2013 erkl\u00e4ren k\u00f6nnte, ist nicht bekannt.<\/p>\n

Ein besonders sch\u00f6nes Beispiel ist die Bremsung der Erdrotation durch den
\nMond. Anhand mancher Sedimente l\u00e4sst sich nachweisen, dass ein Jahr fr\u00fcher
\ndeutlich mehr Tage hatte als heute bzw., dass die Tage k\u00fcrzer waren. Als \u201eTa-
\ngesz\u00e4hler\u201c dienen Fossilien Kalk ausscheidender Organismen wie Korallen, Mu-
\nscheln und Stromatolithen. Interessant dabei ist, dass die Rate der Kalkf\u00e4llung
\nbei Korallen t\u00e4glichen und j\u00e4hrlichen Schwankungen unterliegt. Bei Muscheln er-
\nfolgt die Kalkabscheidung nur w\u00e4hrend der \u00d6ffnung; sie variiert t\u00e4glich und
\nhalbmonatlich. Es ergibt sich demnach ein periodisches Muster; die Anzahl der
\nTagesringe pro Jahr k\u00f6nnen in fossilen Korallen und Muscheln einfach ausgez\u00e4hlt
\nwerden. Z\u00e4hlt man beispielsweise die Tagesringe von Fossilien aus dem Devon,
\nfindet man, dass ein Jahr damals etwa 400 Tage hatte, ein Tag somit 22 Stunden
\n(Abb. 4). Zu Beginn des Kambriums z\u00e4hlt man im Mittel 428 Tagesringe pro Jahr
\n(L\u00d6THER 2004, 78), was einer Tagesl\u00e4nge von 20,5 Stunden entsprach.<\/p>\n

\"Abb-4\"<\/a><\/p>\n

Abb. 4: Anzahl der Tagesringe pro Jahr in fossilen Korallen und Muscheln.
\nBild: \u00a9 Thomas KL\u00dcGEL (2006), geod\u00e4tisches Informationszentrum Wettzel.
\nwww.giz.wettzell.de\/Vortraege\/Erdrotation\/Rotation_Erde.pdf<\/em><\/p>\n

Wie ermittelt man daraus das Alter der Sedimente? Durch Auswertung zahlrei-
\ncher Beobachtungen aus den letzten 3000 Jahren sowie durch Bestimmung der
\nZunahme der Mondentfernung (3,8 cm pro Jahr) mittels Laser und Reflektoren
\nl\u00e4sst sich berechnen, wie stark die Verz\u00f6gerung der Erdrotation durch Gezeiten-
\nreibung ungef\u00e4hr ist: Im Durchschnitt werden die Tage pro Jahrhundert um rund
\n2 Millisekunden l\u00e4nger (STEPHENSON 2007, 44). Berechnet man anhand dieses
\nWerts, wieviel Zeit verstrichen ist, seit der Tag nur 20,5 bzw. 22 Stunden hatte,
\nerh\u00e4lt man bis auf 15 Prozent genau den allgemein akzeptierten Zeitpunkt des
\nKambrium-Beginns von vor 545 Millionen Jahren sowie das Alter der Sedimente
\ndes Devons von 350 bis 400 Millionen Jahren. Was zu belegen war.<\/p>\n

Um die Zuverl\u00e4ssigkeit der Gr\u00f6\u00dfenordnungen zu beurteilen, die geochronologi-
\nsche Datierungsmethoden durch Isotopenzerfall liefern, kann man sich auch ast-
\nronomischer und kosmologischer Methoden bedienen. Das Alter von Sternen bei-
\nspielsweise ermittelt man \u00fcblicherweise \u00fcber ihren thermonuklearen Zyklus, das
\nhei\u00dft \u00fcber die nukleare Energieerzeugung. Die Berechnungen sind kompliziert,
\nman ben\u00f6tigt daf\u00fcr Massen- und Druckgleichungen, Gleichungen \u00fcber den Ener-
\ngietransport usw. Anhand physikalischer Modelle l\u00e4sst sich allerdings klar ermit-
\nteln, wie lange es dauert, bis ein Stern (in Abh\u00e4ngigkeit von seiner Masse) seinen
\nWasserstoffvorrat aufgebraucht hat. <\/p>\n

Nach HERTZSPRUNG und RUSSELL besteht f\u00fcr die meisten Sterne eine mathema-
\ntisch pr\u00e4zise Beziehung zwischen ihrer absoluten Helligkeit, Masse und Oberfl\u00e4-
\nchentemperatur (Spektraltyp): Je massereicher ein Stern ist, desto h\u00f6her ist sei-
\nne Oberfl\u00e4chentemperatur. Und je h\u00f6her seine Temperatur ist, desto h\u00f6her ist
\nsein Energieumsatz und desto heller leuchtet er. Tr\u00e4gt man in einem Diagramm
\ndie absolute Helligkeit (in Magnituden) gegen die Oberfl\u00e4chentemperatur bzw.
\nden Spektraltyp auf, liegen die meisten Sterne entlang eines schmalen Ban-
\ndes, der so genannten \u201eHauptreihe\u201c. Dort verweilt der Stern die meiste Zeit und
\nfusioniert Wasserstoff in Helium. Anschlie\u00dfend verl\u00e4sst er die Hauptreihe und
\nentwickelt sich zu einem so genannten Roten Riesen. Dieser Sterntyp entsteht,
\nwenn \u201eNormalsterne\u201c einen bestimmten Teil ihres nuklearen Brennstoffs ver-
\nbraucht haben und auf das so genannte Heliumbrennen umsteigen. Dieser Punkt
\nwird umso schneller erreicht, je gr\u00f6\u00dfer die Anfangsmasse des Sterns war. Physi-
\nkalischen Berechnungen zufolge entwickeln sich Sterne mit der Masse unserer
\nSonne nach etwa 11 Milliarden Jahren zu einem roten Riesen. Folglich sind
\nSternhaufen, die masse\u00e4rmere Sterne dieses Typs enthalten, entsprechend \u00e4l-
\nter. <\/p>\n

Durch systematische Untersuchungen von Sternhaufen fand man nun heraus,
\ndass eine Massenuntergrenze existiert, das hei\u00dft, man findet keine Roten Riesen,
\ndie eine bestimmte Masse unterschreiten, weil sie dann \u00e4lter sein m\u00fcssten als
\ndas Universum. Die Altersdaten, die man f\u00fcr die massen\u00e4rmsten Roten Riesen
\nermittelt hat, sind f\u00fcr den Kreationismus nicht weniger schwer verdaulich als ra-
\ndiometrische Daten. Als Resultat findet man, dass die \u00e4ltesten Sterne bzw.
\nSternhaufen zwischen 10 und 14 Milliarden Jahre alt sind. Bis vor wenigen Jahren
\nlagen die Alter aus Kugelsternhaufen?Bestimmungen zwar deutlich \u00fcber diesen
\nWerten, doch Verbesserungen in den Sternmodellen und den Methoden zur Al-
\ntersbestimmung haben diese Diskrepanz aufgehoben. Und die Daten decken
\nsich voll und ganz mit den Gr\u00f6\u00dfenordnungen, die radiometrische Datie-
\nrungen liefern! <\/p>\n

Der zweit\u00e4lteste Stern ist HE 1523-0901 mit einem Alter von 13,2 Mrd. Jahren.
\nSein Alter wurde \u00fcber die Zerfallsreihe von Uran und Thorium in Kombination mit
\nNeutroneneinfang bestimmt. Es ist wiederum vergleichbar mit jenem Alter, das
\nman mit ganz anderen Methoden f\u00fcr das Universum bestimmt hat, beispielsweise
\naus seiner Expansionsgeschichte oder der Analyse des kosmischen Mikrowellen-
\nhintergrundes. Durch Auswertung der Daten, welche die Raumsonden WMAP und
\nPLANCK geliefert haben, l\u00e4sst sich das Alter des Kosmos sehr pr\u00e4zise auf 13,80 \u00b1
\n0,04 Milliarden Jahren bestimmen. Diese Zahl passt zu dem Alter, welches man
\nf\u00fcr die \u00e4ltesten Sterne ermittelt hat. <\/p>\n

Fazit: Die Zuverl\u00e4ssigkeit radiometrischer Bestimmungsmethoden ist
\nnicht wissenschaftlich anfechtbar\u2026 <\/p>\n

\u2026 denn sonst h\u00e4tten sich l\u00e4ngst derart viele Inkonsistenzen ergeben, dass der
\nVersuch, erdgeschichtliche und kosmische Ereignisse auch nur halbwegs einheit-
\nlich zu datieren, im Ansatz stecken geblieben w\u00e4re. Die verschiedenen kosmi-
\nschen und geochronologischen Datierungsmethoden f\u00fchren unabh\u00e4ngig vonei-
\nnander mehr oder weniger zu denselben Altersangaben, die wir heute f\u00fcr die Er-
\nde, die \u00e4ltesten Sterne und Sternhaufen sowie den Kosmos \u2013 teils bis in den
\nPromille-Bereich genau \u2013 ermittelt haben. <\/p>\n

Die folgende Auflistung zeigt die Resultate einiger radiometrischer Altersbestim-
\nmungen von Meteoritenbestandteilen sowie von Gestein bzw. Mineralien von Erde
\nund Mond (Abb. 5). Die Ergebnisse repr\u00e4sentieren die Entstehungsalter unseres
\nSonnensystems sowie von Mond und Erde.<\/p>\n

\"Abb-5\"<\/a><\/p>\n

Abb. 5: Durchschnittliche Alterswerte verschiedener Meteoriten-Bestandteile sowie
\nMineralien und Gesteinsproben von Erde und Mond. Die \u201eMethode\u201c gibt an, welche
\nNuklide f\u00fcr die Altersbestimmung herangezogen wurden (z. B. \u201eK\/Ar\u201c f\u00fcr den radio-
\naktiven Zerfall von Kalium-40 zu Argon-40).<\/em><\/p>\n

Wie man sieht, f\u00fchren die verschiedensten radiometrischen Methoden (z.B. die
\nKalium-Argon-Methode, Uran-Blei-Methode, die Samarium-Neodym-Methode
\nusw.) auch bei sehr unterschiedlichen Meteoriten- und Gesteinsproben immer
\nwieder zu dem allgemein akzeptierten Alter von Erde, Mond und Sonnensystem.
\nMan beachte insbesondere im Vergleich mit den Daten von DALRYMPLE (1991),
\ndass die Datierungen im Laufe der Zeit immer pr\u00e4ziser wurden. <\/p>\n

W\u00fcrden all diese Rekonstruktionen keine realen Ereignisse bzw. Zeitr\u00e4ume wie-
\nderspiegeln, w\u00e4re die \u00dcbereinstimmung der ermittelten Altersangaben nicht zu
\nerkl\u00e4ren. Denn warum sollten sich die Zerfallskonstanten der verschiedenen f\u00fcr
\ndie Altersdatierung verwendeten Nuklide (Uran-235, Uran-238, Kalium-40, Neo-
\ndym-147 usw.) im Laufe der Zeit ausgerechnet immer so ver\u00e4ndert haben, dass
\nman voneinander unabh\u00e4ngig immer die gleichen \u00fcbereinstimmenden Altersda-
\nten f\u00fcr bestimmte Gesteine oder Ereignisse erh\u00e4lt? Vern\u00fcnftige Erkl\u00e4rungen da-
\nf\u00fcr hat man von Kritikern jedenfalls noch nicht geh\u00f6rt. <\/p>\n

Und wie ist es zu erkl\u00e4ren, dass Altersbestimmungen, die nicht auf radiometri-
\nschen Datierungen beruhen, wie die Ausz\u00e4hlung von Tagesringen pro Jahr bei
\nfossilen Korallen und Muscheln, die Ermittlung der Geschwindigkeit der Kontinen-
\ntaldrift, die Auswertung des kosmischen Mikrowellenhintergrundes, Warvenana-
\nlysen usw. in sch\u00f6ner Regelm\u00e4\u00dfigkeit die radiometrischen Ergebnisse best\u00e4tigen?
\nDass sich die Fehler so \u201eheraus mitteln\u201c, dass ein einheitliches, in sich stimmiges
\nBild der Erdgeschichte und kosmischen Entwicklung entsteht, ist extrem unwahr-
\nscheinlich, wenn man annimmt, dass es sich um illusion\u00e4re Zeitr\u00e4ume handelt.<\/p>\n

Literatur <\/strong><\/p>\n

AMELIN, Y. et al. (2002) Lead isotopic ages of chondrules and calcium-aluminum-rich in-
\nclusions. Science 297, 1678\u20131683.
\nBARROW, J.D. (2011) Das Buch der Universen. Campus-Verlag, Frankfurt.
\nBOSCH, F. et al. (1996) Oberservation of bound-state-beta-decay of full ionized Re-187:
\nRe-187 \u2013 Os-187 cosmochronometry. Physical Review Letters 77, 5190-5193.
\nBOWLES, C. (2004) If the speed of light can change.
\nwww.eurekalert.org\/pub_releases\/2004-06\/ns-its063004.php
\nBRESTOWSKY, M. (2009) Evolution \u2013 ein Forschungsfeld im Grenzbereich. Naturwissen-
\nschaftliche Rundschau 62, 16-19.
\nDALRYMPLE, G.B. (1991) The age of the earth. Stanford University Press, Stanford.
\nGANDO, A.; DWYER, D. A.; MCKEOWN, R. D.; ZHANG, C. (2011) Partial radiogenic heat model
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\nKLEINE, T. et al. (2005) Hf-W chronometry of lunar metals and the age and early differen-
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\nKOTULLA, M. (2014) G\u00fcltigkeit und Grenzen geologischer Zeitbestimmung. www.wort-und-
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\n01_Radiometrische_Methode_Uebersichtsblatt_v1403.pdf
\nL\u00d6THER, R. (2004) Zeit und Evolution der Lebewesen. Sitzungsberichte der Leibniz-
\nSoziet\u00e4t 68, 67\u201378.
\nMCGRATH, A. (2001) Naturwissenschaft und Religion. Freiburg.
\nROGNSTAD, M. (2005) Creationism and accelerated decay.
\nhttps:\/\/apps.usd.edu\/esci\/creation\/age\/content\/creationism_and_young_earth\/accel
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\nSCOTT, E.R.D. (2007) Chondrites and the protoplanetary disk. Annual Review of Earth and
\nPlanetary Sciences. 35, 577\u2013620.
\nSTEPHENSON, R.F. (2007) Warum die Tage l\u00e4nger werden. Spektrum der Wissenschaft 10,
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\nWILDE, S. A. et al. (2001) Evidence from detrital zircons for the existence of continental
\ncrust and oceans on the earth 4.4 Ga ago. Nature 409, 175\u2013178.
\n Die Zahlen geben an, wieviele Protonen und Neutronen (\u201eNukleonen\u201c) im Atomkern
\nenthalten sind. Die Zahl der Protonen ist charakteristisch f\u00fcr das jeweilige chemische
\nElement. So enthalten Uran-Kerne immer 92 Protonen. Folglich enth\u00e4lt Uran-238 zus\u00e4tz-
\nlich 146 Neutronen, Uran-235 dagegen 143 Neutronen. Atomkerne mit gleicher Proto-
\nnenzahl (= Ordnungszahl) aber unterschiedlicher Neutronenzahl nennt man Isotope.<\/p>\n

______________________________<\/p>\n

Fu\u00dfnote:<\/p>\n

[1] Die Zahlen geben an, wieviele Protonen und Neutronen (\u201eNukleonen\u201c) im Atomkern enthalten
\nsind. Die Zahl der Protonen ist charakteristisch f\u00fcr das jeweilige chemische Element. So
\nenthalten Uran-Kerne immer 92 Protonen. Folglich enth\u00e4lt Uran-238 zus\u00e4tzlich 146 Neutronen,
\nUran-235 dagegen 143 Neutronen. Atomkerne mit gleicher Protonenzahl (= Ordnungszahl) aber
\nunterschiedlicher Neutronenzahl nennt man Isotope.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Dieser Gastartikel ist ein Beitrag zum ScienceBlogs Blog-Schreibwettbewerb. Alle eingereichten Beitr\u00e4ge werden im Lauf des Septembers hier im Blog vorgestellt. Danach werden sie von einer Jury bewertet. Aber auch alle Leserinnen und Leser k\u00f6nnen mitmachen. Wie ihr eure Wertung abgeben k\u00f6nnt, erfahrt ihr hier. Dieser Beitrag wurde von Martin Neukamm eingereicht. ———————————————————————————————————————– Die radiometrische Datierung […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":953,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[11,764],"tags":[2666,12062],"class_list":["post-22194","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-naturwissenschaften","category-schreibwettbewerb","tag-blog-schreibwettbewerb","tag-radiometrie"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/22194","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=22194"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/22194\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":22195,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/22194\/revisions\/22195"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media\/953"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=22194"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=22194"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=22194"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}