Многие камни имеют слоистое строение, состоят из наложенных друг на друга слоев. Такие слои иногда нетрудно отделить друг от друга с помощью ножа или молотка. На их поверхности нередко можно увидеть различные следы прошлого, и не только следы живых существ, но и многие другие, например следы дождя, сильных заморозков, бывших в далеком прошлом. Все это дает возможность узнавать не только о животном мире прошлых геологических эпох, но и о том, каким был на земле климат — в разное время, в разных местах земного шара.

А есть ли в распоряжении ученых доказательства, к какому времени относятся такие находки?

Да, такие доказательства есть. Человек поставил себе на службу радиоактивные вещества. Атомы урана, радия, углерода, калия и некоторых других элементов самопроизвольно, без какого-либо внешнего воздействия распадаются, выделяя энергию. Радиоактивный распад происходит по определенным закономерностям: через одинаковое для данного элемента время распадается половина радиоактивного вещества, в каких бы количествах мы его ни взяли. Если мы возьмем, скажем, килограмм урана, то половина его — 500 граммов — распадается через 4,5 миллиарда лет. У других радиоактивных веществ время распада другое. У радия половина всего количества распадается за 1590 лет, у углерода — за 5580. Распад радиоактивных веществ происходит всегда и в любых условиях строго закономерно, с одной и той же скоростью. Это дает возможность определять возраст различных находок, обнаруженных в слоях земли. Каким образом?

В воздухе среди природных радиоактивных веществ существует радиоактивный углерод. Он соединяется с кислородом воздуха и образует радиоактивный углекислый газ, а углекислый газ служит пищей для растений. Таким образом, вместе с атомами обычного, нерадиоактивного, в растения попадают и атомы радиоактивного углерода. Из растений они переходят в организм животных, которые питаются растительной пищей. Пока растение или животное живы, относительное содержание радиоактивных атомов углерода в них не меняется: взамен распадающихся атомов в организм все время поступают новые.

Но вот растение или животное погибает. Поступление радиоактивного углерода прекращается. С этого момента количество неустойчивых углеродных атомов в останках организма начинает закономерно уменьшаться. Через 5580 лет количество радиоактивного углерода уменьшится вдвое, через 11 160 — вчетверо. Сравнивая содержание радиоактивного углерода в древних остатках какого-либо растения с ныне живущим растением, ученые определяют время гибели древнего растения.

Во Франции в одной из пещер была обнаружена стоянка древнего человека. Ученые решили исследовать с помощью радиоактивного метода обуглившиеся ветки из остатков костра. Определив в них содержание радиоактивных атомов углерода, они установили, что наши далекие предки жили здесь, около 15 500 лет назад. Именно тогда в пещере горел костер. Таким же образом в нашей стране был определен возраст мамонта, найденного во льдах Таймыра. Он пролежал во льду около 12 тысяч лет.

Радиоактивные атомы углерода могут показать время событий, происшедших десятки тысяч лет назад, не больше. Почему? Очень просто. Через 60 тысяч лет в останках погибшего организма остается всего лишь одна тысячная часть того количества радиоактивных атомов углерода, которое было в организме при жизни животного или растения. Обнаружить эту часть практически уже трудно. Но оказалось, что в таких случаях можно использовать атомы других радиоактивных веществ, например урана. Распад атомов урана длится не тысячи, а миллиарды лет. В результате образуются газ гелий и металл свинец.