Древний Египет. Храмы, гробницы, иероглифы

Это было хорошее подтверждение теории, и более того, д-р Либби немедленно увидел возможное применение радиоуглеродного метода к датированию. Среди его образцов были кусочки дерева из гробниц Снофру и Джосера, царей III и IV династий. Даты радиоуглеродного анализа совпали с датами, которые археологи рассчитали самостоятельно.

Как это работает? Очевидно, лабораторный аппарат не содержит неонового циферблата, на котором зажигается цифра 4500 лет. Прежде чем преобразовать лабораторные результаты в годы, необходимо проделать массу работы.

Возьмем для примера специфический органический объект – скажем, древесину дуба. Когда дерево умерло, оно, разумеется, перестало поглощать радиоуглерод. Пока оно лежало в земле или в стенах здания в качестве досок, радиоуглерод, который древесина содержала при жизни, в силу своей неустойчивости, начинал распадаться. Д-р Либби подсчитал, что скорость распада составляет около 1 процента за каждые 80 лет. Процесс распада имеет экспоненциальный характер: то есть в первые 80 лет распадается 1 процент всего радиоуглерода, в следующие 80 лет 1 процент оставшегося объема и т. д. Ученые говорят о скорости распада в терминах периода полураспада – периода времени, за который распадается половина первоначального содержания радиоуглерода. По последним измерениям, период полураспада С¹⁴ равен 5568 лет.

Таким образом, измеряя объем радиоуглерода, сохранившегося в нашей дубовой древесине или в любом ее куске, мы можем подсчитать (хоть это звучит просто, но простым не является), сколько прошло лет с тех пор, как дерево перестало жить. Метод поистине блестящий. Но он имеет некоторые ограничения.

Они возникают по разным причинам. Одна из них – проблема роста ошибки. Вы, может быть, видели радиоуглеродную датировку в публикациях, она выглядит примерно как 3325 плюс-минус 150 лет. «Плюс-минус» указывает диапазон возможных ошибок. Чем старше дата, тем ошибка больше. Откуда берутся эти неточности? Ну, во-первых, очень трудно получить незасоренный образец, свободный от современных органических веществ. Если образец, с которым мы работаем, невелик по возрасту, он содержит большую часть первоначального радиоуглерода; следовательно, примесь современного радиоуглерода составит только малую долю общего объема и не слишком исказит результаты. Но если нашему объекту 30 тысяч лет, то он потерял почти весь первоначальный объем С¹⁴, остаток настолько мал, что его трудно обнаружить даже прецизионными лабораторными инструментами, и любая примесь в громадной степени исказит результаты.

Проблема загрязнения была серьезной проблемой вначале, когда метод был новым и неосвоенным; полевые рабочие паковали образцы в солому или позволяли корням живых деревьев попадать в контейнеры. Другим источником загрязнения является сама атмосфера; лабораторные инструменты должны быть тщательно защищены от космических лучей и сами должны быть полностью свободны от радиоактивного загрязнения. В XX столетии состав атмосферы изменился не столько из-за атомных взрывов, сколько из-за освобождения «старого» углерода в результате сгорания угля и нефти в период индустриальной революции.

Все эти факторы влияют на точность радиоуглеродного датирования. Кроме того, имеется таинственная «систематическая неопределенность», причины которой остаются неизвестными. Она дает ошибки в 100–200 лет. Дальнейшие ограничения вытекают из факта, что только некоторые материалы годятся для обработки. Лучшие – хорошо сохранившееся дерево и древесный уголь; кости, по различным причинам, дают неудовлетворительные результаты. Образец для проверки должен быть сожжен, что означает трудности с получением исторически или художественно ценных образцов. И по причине быстрой (в геологических терминах) скорости распада углерода-14 метод нельзя использовать с материалами, которые старше 70 тысяч лет. Очень давний срок, с нашей точки зрения, но это мешает археологам, которые работают с ископаемым человеком и его непосредственными предками.