К Керам - Первый американец, Загадка индейцев доколумбовой эпохи
Целая комната кажется состоящей исключительно из имеющих самую причудливую форму проводов, стеклянных и металлических трубок, колб, вставленных одна в другую. В этих трубках что-то кипит, клокочет, бурлит, во всех направлениях струятся жидкости и газы. Указатели измерительных приборов вздрагивают под воздействием неведомых сил. Непосвященному человеку это помещение представляется чем-то наподобие адской кухни. Самым странным там является, конечно, стальной, весящий многие тонны ящик величиной с рояль, очень напоминающий сейф. В глубинах его тайников хранится душа всей лаборатории: комбинация из счетных трубок для измерения радиоактивности.
К сожалению, практически невозможно просто поднести счетчик Гейгера к кусочку старого дерева, по количеству щелчков определить величину сохранившейся в нем радиоактивности и таким образом определить возраст предмета. Такая процедура невозможна хотя бы потому, что энергия излучения С14 слишком слаба. Кроме того, во многих случаях на показания прибора могут оказывать влияние другие радиоактивные вещества.
Первое, что приходится делать, - это выделять из обследуемого предмета чистый углерод. Как ни удивительно, но достигается это самым простым путем предмет сжигают. При сгорании углерод переходит в газообразное состояние, а из него затем опять легко переводится в твердую форму.
Когда Либби сделал соответствующее сообщение, у археологов замерло сердце! Неужели измерения можно производить яишь ценой полного уничтожения исследуемого предмета? Это вызывало настоящий ужас. В конце 40-х годов как раз были найдены свитки у Мертвого моря, содержавшие дотоле неизвестные библейские тексты, даже приблизительная датировка которых была чрезвычайно важна для теологии и истории церкви. И хотя в данном случае возможность точной датировки представлялась в высшей степени соблазнительной, было совершенно немыслимо допустить, что для этого придется пожертвовать хотя бы одним-единственным из этих свитков, чья ценность не могла быть выражена никакой материальной мерой.
Здесь действительно существует проблема. Либби сразу же подсчитал необходимое для анализов количество исходного материала. Так, если требовалось сделать два анализа дерева, Либби с самого начала настаивал на проведении контрольных измерений, необходимо было иметь по меньшей мере 20 г углерода. Для их получения нужен был кусочек дерева весом примерно 65 г. Это количество, естественно, менялось в зависимости от материала. Например, чтобы датировать торф или лен, требовалось около 200 г, а для костей - еще больше. При избытке материалов выполнение этого условия не являлось обременительным. Вскоре обнаружились новые погрешности, которые короткое время сильнейшим образом беспокоили самого Либби, неточности, вызывавшиеся в начале его опытов невозможностью ограничить влияние других излучений, были вскоре устранены благодаря быстро найденным мерам специальной защиты. Тем не менее вновь и вновь отмечались случаи полной ошибочности отдельных измерений. Вскоре выяснилось, что виноват в этом был не только Либби, а археологи, поставлявшие ему материал.
Вот элементарный случай. Археологи раскопали остатки дома, обнаружив при этом много балок. Они выпилили кусок одной из них и направили его Либби на контрольный анализ, только на контрольный, поскольку возраст дома был точно установлен с помощью других данных. Датировка Либби была на 200 лет старше возраста, установленного археологами. В данном случае при повторном обследовании места раскопок удалось выяснить следующее: дом во времена седой древности подвергался ремонту. Для ремонта использовалось дерево, оставшееся от снесенного здания, которое было построено за двести лет до этого. Археологи умышленно послали именно этот взятый из намного более древней балки кусок в лабораторию Либби!
Аналогичные проблемы возникали и при недостаточно внимательном изучении стратиграфии мест раскопок. В таких случаях Либби отправляли находки, которые предположительно относили к более древнему слою, тогда как в действительности они относились к гораздо более молодым слоям.
Существует еще один источник ошибок, за который не несут ответственность ни Либби, ни археологи. Он заключается в природе самого материала. Так, например, выяснилось, что мясо некоторых речных и морских организмов содержит меньшее количество радиоактивных веществ, чем их раковины. Или что некоторые растения поглощают меньше С14, чем другие растения в иной среде. Это такие источники ошибок, которые могли быть исключены только после накопления богатого опыта.
В высшей степени курьезные результаты были получены при исследовании относительно молодых деревьев, росших вдоль автострады. Согласно результатам радиоуглеродного анализа, им было по нескольку сот лет. Это был очевидный абсурд. Что же произошло? Вместе с отработанными газами наших фабрик и автомобилей, которые год от года создают все более сложные проблемы, в воздух поступает огромное количество углерода, который, если можно так выразиться, "утончает" нормально существующий углерод. Тем самым он значительно снижает долю радиоактивного вещества, как бы подменяя собой процесс распада, который вовсе не имел места.
Точно так же возможно и противоположное явление. Начиная с 1954 г. в лабораториях Северной Америки исследователи стали получать результаты измерений, значительно отличавшиеся от расчетных: все материалы стали вдруг на десять и более процентов моложе, чем ожидалось. В течение короткого времени это явление оставалось совершенно необъяснимым. До тех пор пока один из исследователей не пришел к мысли, что в этом были виноваты неоднократно проводившиеся после 1954 г. испытания водородной бомбы. Он оказался прав. После каждого взрыва облако высокой радиоактивности проносилось с запада на восток над территорией Америки, оказывая влияние на аппаратуру.
Сегодня нам известно гораздо больше источников ошибок, но они устраняются один за другим. Вместе с тем дело обстоит таким образом, что многие из первых анализов, произведенных вплоть до середины 50-х годов, должны были быть повторены. Это вызвано, в частности, изменением взглядов на упоминавшийся выше процесс полураспада. Теперь считается, что он происходит не за 5568 лет, а за 5730 лет. Вследствие этого результаты всех анализов, произведенных до 1961 г. включительно, должны быть пересчитаны еще раз, поскольку они были примерно на три процента ниже, чем следовало. Сегодня возможность такого уточнения расчетов в ближайшем будущем всегда принимается во внимание. Поэтому теперь обычно всякий раз, когда это оказывается возможным, часть материалов сохраняют для повторения анализов через несколько лет. Этому помогает и то, что теперь для проведения анализов требуется гораздо меньше исходного материала, чем прежде. Сегодня свитки, найденные у Мертвого моря, могли бы быть подвергнуты исследованию с минимальным для них ущербом.
К этому следует добавить, что в наши дни для определения возраста археологических объектов используется не только радиоуглеродный, но наряду с ним и целый ряд других методов. И сегодня каждый добросовестный археолог, прежде чем одобрить результат, стремится проделать все доступные исследования, выводы которых должны взаимно подкреплять друг друга.
Вместе с тем радиоуглеродный метод до сих пор остается важнейшим, позволяющим проникать в самое отдаленное прошлое. Когда Либби начинал свою работу, он был уверен, что вещества, возраст которых превышает 25 000 лет, недоступны для анализа. Сегодня возможно проводить анализ остатков, насчитывающих 70 000 лет, иными словами, восходящих почти к временам неандертальцев.
Уже длительное время все установленные даты постоянно систематизируются с помощью перфорированных карт компанией "Радиокарбон дейте инкорпорейтед", куда может обратиться любой ученый. Кроме того, ежегодно выходит в свет перечень дат под названием "Радиокарбон", публикацию которого начал журнал "Америкэн джорнел оф сайенс"
В 1960 г. Уиллард Ф. Либби был удостоен Нобелевской премии в области химии. Единственный ученый, удостоившийся этой высокой чести за работы1 связанные с археологией!
9. НЕСКОНЧАЕМОЕ ДРЕВО
При всем значении помощи, которую радиоуглеродный метод оказал археологии, ему было недоступно одно - определение дат с точностью до года. Между тем такой метод существовал задолго до появления радиоуглеродной датировки. То, что мы тем не менее упоминаем о нем во вторую очередь, имеет свое основание. Дело в том, что этот метод на протяжении длительного времени использовался лишь в ограниченном географическом районе, а именно на Юго-Западе Соединенных Штатов, и достиг технического совершенства только в два последние десятилетия, главным образом благодаря работам лаборатории дендрохронологии Аризонского университета в Тусоне.
