I'm Josh Clark and this is the Brain Stuff where I explain to you how carbon-14 dating works.

私はジョシュ・クラークと言います。このブレイン・スタッフで炭素14 を基にした年代測定方法の仕組みを説明していきます。

Carbon-14 dating, which we also just call carbon dating, is a form of radiometric dating.

炭素14 を基にした年代測定法は、炭素年代測定法とも呼ばれ放射年代測定法の一種です。

And all it is, is measuring the decay of a certain type of atom found in a once living organism to determine when it was last alive.

これは、かつて生存していた生物に見られたある種の原子の崩壊を測定して、この生物が最後に生存していたのがいつだったかを判断します。

And all of this starts in the up, up, upper atmosphere of Earth, where it's constantly bombarded by cosmic rays.

これらはすべて、はるか上層の大気から始まり常に宇宙線に照射されています。

And one of the things these cosmic rays do is knock neutrons off of some atoms and protons off of others and before you know it, the nice, stable, family-man nitrogen-14 atom is all wrapped up and gone crazy, and becomes what's known as a carbon-14 atom, which is radioactive.

そしてこれらの宇宙線で起こっていることの 1 つは、あなたが知る前に、ある原子から中性子を叩き出して他の原子から陽子を追い払うことです。そうすると、家庭を大事にする夫のように素晴らしく安定した窒素 14 の原子はすべて包まれて暴走し、炭素 14 として知られる放射性物質になります。

Now, carbon-14 atoms aren't the only ones in the upper atmosphere.

今、炭素 14 の原子は上層大気中に唯一存在するものではありません。

There's also carbon-12 atoms.

炭素 12 の原子も存在しています。

Carbon-12 atoms are in much more abundance and they're pretty stable.

炭素 12 の原子の方がはるかに多く存在しており、かなり安定しています。

Carbon-14 atoms are, again, radioactive and unstable.

炭素 14 の原子は、やはり放射性物質なので不安定です。

But, they're formed at a reliable, steady rate, so at any point in time, we have a pretty good idea of the ratio of carbon-12 atoms to carbon-14 atoms.

しかし、炭素 14 は確実に安定した速度で生成するので、どの時点でも、炭素 12 の原子と炭素 14 の原子に対する比率についてはかなり良い考えを持っています。

Got that?

わかりますか？

It's important.

これは重要です。

Now, carbon dioxide is essential to life here on Earth.

今、二酸化炭素は地球上の生命において不可欠なものです。

Plants breathe it in, animals eat the plants, we eat the animals and the plants, and these carbon molecules, carbon-14 and 12 that make up the carbon dioxide, get in everything.

植物は二酸化炭素を吸い込み、動物は植物を食べて、私たち人間は動物と植物を食べています。そうすると、これらの二酸化炭素を構成する炭素の分子である炭素 14 と炭素 12 がすべてを取り込んでいます。

What's neat is that the ratio of carbon-12 to carbon-14 found in all these living things here on Earth is pretty much the same as what's in the atmosphere.

面白いことに、地球上のすべての生物に見られる炭素 14 と炭素 12 の比率が、大気中のものとほとんど同じです。

Which means it's predictable.

つまり予測可能であることを意味します。

And some very, very smart scientists have figured out that carbon-14 actually decays at a predictable rate.

そして、非常に優秀な科学者の中には炭素 14 が実際に予測可能な速度で崩壊することを発見した人もいます。

Carbon-14, like all radioactive particles, has what's called a half-life.

炭素14には、他の放射性粒子と同様に半減期と呼ばれるものがあります。

Now the half-life is the amount of time it takes for the number of radioactive particles in a sample to decrease by half.

半減期とは、試料中の放射性粒子の数が半減するのに要する時間のことです。

Carbon-14 has a half-life of 5,730 years.

炭素 14 の半減期は 5,730 年です。

That means that after 5,730 years, the amount of carbon-14 atoms in a plant that you found fossilized will be half of what it was the last time that plant took a breath of life.

つまり 5,730 年後に化石化したと分かった植物の炭素 14 の量は、その植物が最後に呼吸した時間の半分になります。

After 11,460 years, which is two half-lives, there'll be a quarter of the amount of carbon-14 that was originally present.

11,460 年後には半減期が 2 倍になり、もともと存在していた炭素 14 の 4 分の 1 が存在することになります。

And then after 17,190 years, you'll have just an eighth of the number of carbon-14.

そして、17,190 年後には炭素 14 が 8 分の 1 の量しかなくなるでしょう。

And so on, and so on, until there's none left.

そして残りの炭素 14 がなくなるまで続きます。

And this is actually one of the limitations of carbon-14 dating, that eventually you're going to go far enough back in time that all of the carbon-14 atoms have decayed.

これは炭素 14 を基にした年代測定法の限界の 1 つで、最終的には炭素 14 の原子がすべて崩壊した時代へ必要なだけ遡ります。

And you don't know whether this took place a day before or 100,000 years before.

これが前日なのか 100,000 年前なのかは分かりません。

Which means the time limit that you can date things using carbon-14 is roughly 50,000 years.

つまり炭素 14 を基にして計測できる期間は、およそ 5 万年ということを意味します。

But as long as you are trying to date something that lived on Earth within the last 50,000 years, you can figure out roughly when it was last alive.

しかし、過去 5 万年以内に地球上に存在していたものの時期を定めようとさえすれば、最後に存在していた時期を大まかに知ることができます。

The way that you do that is by measuring the rate of decay of carbon-14 atoms compared to the slow and steady carbon-12 atoms that are also present in there.

その方法は、炭素 14 の原子の崩壊速度と同じようにゆっくりと安定した炭素 12 の原子と比較することです。

Presto, chango, you've got some carbon-14 dating, and all of a sudden you say, "Oh my God, this wooden axe handle is 12,000 years old."

まるで魔法のように、炭素 14 を基にした年代測定法を用いると突然「なんてことだ、この木製の斧は 12,000 年前のものだ」と言うでしょう。

Pretty sweet stuff.

とんでもないことですね。

And this whole thing gets even more interesting when you realize that future archaeologists are going to have a lot of trouble using carbon-14 dating thanks to us, humans of the present time.

未来の考古学者が炭素 14 を基にした年代測定法を使うことが、現代の人類のせいで多くの問題を抱えていることになることを考えると、さらに興味深いことになります。

Our industrial activities have been pumping CO2 into the atmosphere and really messing with the ratio of carbon-12 to carbon-14 and, even more astounding, all of the nuclear bombs that we set off in the mid-20th century, well those messed with the atmospheric ratios, too.

私たちの産業活動は、二酸化炭素を大気中に排出しており、炭素 12 と炭素 14 の比率を本当に乱してしまいました。さらに驚くべきことに 20 世紀半ばに発射されたすべての核弾頭は大気中の割合にも影響を与えています。

So, good luck with all of that, future anthropologists and archaeologists.

未来の人類学者、考古学者へ幸運を祈ります。

Sorry.

残念です。