Помоги проекту - поделись книгой:
РАССКАЗЫВАЕТ РАДИОУГЛЕРОД
В начале нашего века французские археологи сделали удивительную находку: великолепно сохранившиеся цветные росписи на стенах пещеры в местечке Ляско. В рисунках были запечатлены сцены охоты на древних животных: бизонов, лошадей, коз. Десятки квадратных метров занимало это наскальное панно. Эксперты высказали мнение: «Рисунок сделал древний мастер». Но когда?
Рисунки говорили об удивительно высоком уровне культуры, а краски — смесь толченого угля или красной глины с животным жиром либо растительным маслом — о том, что рисунки сделаны давным-давно. Важно было хотя бы приблизительно установить возраст «бизонов из Ляско».
Помог уголь, которым рисовал неизвестный художник, а также зола от некогда разгонявших тьму костров. Оказалось, что более пятнадцати тысяч лет назад в этой пещере жили первобытные люди — кроманьонцы. Они, как видно по рисункам, были не только отважными охотниками, но и отличными рисовальщиками. Их руки умели держать не только оружие, но и первобытные кисти — расщепленные ветки деревьев.
Определение возраста этой стоянки позволило открыть еще одну страницу в великой летописи истории человечества.
В американском штате Орегон в конце сороковых годов нашего столетия строители прокладывали шоссе. Но так как район работ был интересен с археологической точки зрения, то доктор Крессман из Орегонского университета обратился к бригадиру автодорожников с просьбой быть при работе поосторожнее. И предчувствия не обманули ученого. На склоне горы Ньюбери строители нашли пещеру, засыпанную, подобно Помпее, вулканическими породами. В ней оказался склад обуви — триста пар изумительно сделанных сандалий, сложенных аккуратными рядами.
Эта находка вызвала необычайный интерес. Предметы древней одежды следовало сохранить для исследователей и музеев. И доктор Крессман отдал распоряжение покрыть обувь защитным слоем шеллака. Но, к счастью, лака не хватило на шесть последних пар, и они остались в том виде, как их нашли. Почему «к счастью»? Да потому, что именно по этим, не тронутым лаком сандалиям и был определен их возраст — девять тысяч лет. На «складе» была сложена едва ли не самая древняя плетеная обувь.
Как ученые узнали, сколько лет находке? Об этом немного позднее.
…В конце 1912 года один весьма солидный английский журнал сообщил, что в Пилтдауне, графство Суссекс, любитель-палеонтолог Чарльз Даусон обнаружил череп и челюсть человека, жившего около двух миллионов лет назад. Эта находка вызвала большой интерес. Еще бы: ученые уже давно искали это «недостающее звено» между обезьяной и человеком. Пилтдаунская находка, вроде бы, могла восполнить этот пробел: в ней сочетались обезьяньи признаки с человеческими. «Челюсть, совершенно идентичная челюсти молодого шимпанзе, — сообщал журнал, — однако два коренных зуба, сохранившихся в найденной половине челюсти, по типу являются человеческими». Таким образом, повод для радости у палеонтологов был — отыскался наш непосредственный предок. В достоверности находки убеждало и то, что в этом же месте ученые обнаружили кости различных ископаемых животных: слона, мастодонта, гиппопотама, лошади.
Обнаружение пилтдаунского человека считалось весьма важным палеонтологическим открытием: в честь него был даже воздвигнут памятник. В свое время это место посетил Конан-Дойль. Он поздравил Даусона. Однако, как мы сейчас увидим, было бы лучше, если бы вместо писателя туда приехал герой его книг — Шерлок Холмс.
Хотя многие ученые признали истинность находки, но были и сомневающиеся. И с годами их число росло. В Австралии нашли останки австралопитека, в Китае — синантропа. Наука о происхождении человека усложнялась. На фоне этих открытий пилтдаунский человек отошел на второй план.
Вера в пилтдаунскую находку особенно пошатнулась после того, как зубной врач Марстон обнаружил в Кенте (Англия) новое ископаемое — сванскомбского человека.
Доказывая важность своей находки, он обвинил Даусона в том, что тот, дабы придать находке древний вид, просто подкрасил останки. Да и дентин — верхний слой — зубов под темным «налетом времени» был белым, как у свеже-вырванного зуба. Кроме того, оказалось, что в районе Пилтдауна нет геологических отложений, относящихся к той далекой эпохе. На основании всего этого было высказано решение: пилтдаунский человек — мистификация, его смастерил, «собрал из различных деталей», современный человек. Черту подвели физики. Они на основании анализа костей заявили, что черепу около шестисот лет, а челюсти «всего» пятьсот. Останки следовало отнести к средневековью.
«Пилтдаунское дело» длилось сорок лет. С какой целью оно было сфабриковано, кто был автором этой подделки, неизвестно. Но в том, что фальсификация была выполнена добротно и смогла долгое время вызывать споры, сомневаться не приходится.
Однако оставим «дела земные» и поговорим о космосе. На Солнце появились пятна. Они росли, изменялись. Около них возникли фантастические по своей силе вспышки — взрывы. Один из таких взрывов астрономы увидели 12 ноября I960 года. Через шесть часов после вспышки гигантское облако «обломков» атомов солнечного водорода, достигавшее в поперечнике шестнадцати миллионов километров, столкнулось с Землей. В этот момент скорость облака достигала шести с половиной тысяч километров в секунду!
Хотя люди и не услышали этого столкновения, они его увидели и почувствовали. Заметались, забегали из стороны в сторону стрелки компасов. Сильная магнитная буря нарушила радиосвязь. Находящиеся в полете самолеты потеряли контрольные станции. Телетайпы, будто обезумев, отбивали на лентах абсолютную бессмыслицу. Землю украсили яркие сполохи полярного сияния. В домах на Севере электрические лампочки мигали, как во время сильной грозы. Статистика бесстрастно отметила увеличение числа инфарктов и автомобильных катастроф. Хаос продолжался более недели.
Так Земля, хотя она и расположена на расстоянии ста пятидесяти миллионов километров от Солнца, отреагировала на появление пятна на его светлом лике.
Но нам повезло: от потоков солнечных частиц Землю защищает атмосфера. А каково-то будет космонавтам, которых во время полета не укутывает атмосферное одеяло и не прикрывает магнитное поле? Они окажутся беззащитными перед разбушевавшейся космической стихией. Поэтому прогнозирование солнечной погоды или по крайней мере своевременное обнаружение возрастающей активности важно для безопасности полетов.
Нам повезло и в том, что солнечные вспышки случаются не часто. Крупнейшие из них и, следовательно, наиболее опасные бывают в среднем раза три в год. Таким образом, интервала между ними вполне хватит для короткого путешествия к Луне. Другое дело — полеты к Марсу и Венере. Чтобы слетать к любой из этих планет и вернуться обратно, потребуется более года. За это время, в зависимости от фазы активности Солнца, разразится не один космический шторм.
Как видите, для безопасности полетов требуется постоянное наблюдение за жизнью Солнца. Особую важность приобретают долговременные прогнозы. Чтобы узнать, когда Солнце «разбушуется» вновь, недостаточно следить за ним сейчас, нужно знать и его «историю», набрать статистику его поведения, как говорят ученые. Но имеющиеся в распоряжении астрофизиков методы до недавнего времени позволяли изучать лишь современные события, не давая возможности судить о том, что происходило давно.
Заглянуть в былое интересно и потому, что многие важнейшие события космического масштаба, такие, как взрывы новых и сверхновых звезд, возможные взрывы галактик и прочие мировые катастрофы, происходят крайне редко.
Мы знаем о таких событиях по летописям и записям астрономов. Китайские и японские наблюдатели неба отметили в 1054 году взрыв сверхновой в созвездии Тельца, знаменитый астроном Тихо Браге поведал нам о взрыве сверхновой в созвездии Кассиопеи, а 32 года спустя Иоганн Кеплер зарегистрировал такое же событие в созвездии Змееносца. Вообще же вспышки сверхновых происходят раз в тридцать — шестьдесят лет, но большинство из-за поглощения их излучения межзвездной пылью не видны. Мы наблюдаем лишь последствия этих катастроф — например, образование Крабовидной туманности после взрыва 1054 года.
Но влияют ли такие звездные катастрофы на Землю, «записывает» ли их природа? Не ждать же сотни лет до новой вспышки, чтобы ответить на этот вопрос. А влиять они должны. Ведь при взрывах за короткий промежуток времени выделяется колоссальная энергия; в сто миллиардов раз больше, чем теряет Солнце за год. Но как и где найти записи о воздействии на Землю сверхновых?
Такие записи найдены: все космические события усердно и точно «записывают» деревья. Вот по ним-то ученые и могут судить о космической погоде, о жизнедеятельности Солнца и многих-многих других явлениях.
Как же это по углю и золе из Ляско, по нескольким парам сандалий из Орегона, анализу останков пилтдаунского человека можно судить о возрасте этих находок? И при чем здесь активность Солнца и взрывы сверхновых? Оказывается, все это связано в один узел, и чтобы «развязать» его, придется познакомиться с героем этой книги — радиоуглеродом.
ГЛАВА I
УГЛЕРОД, РОЖДЕННЫЙ КОСМОСОМ
Где-то в начале нашего столетия ученые-физики отметили такой интересный факт: все электрически заряженные тела при поднесении к ним радиоактивных источников разряжаются значительно быстрее, чем в обычных условиях. В этом ничего странного не было. Радиоактивное излучение, взаимодействуя с окружающим воздухом, выбивало электроны из его молекул. Молекулы становились положительно заряженными ионами. Появление в воздухе ионов и электронов ускоряло утечку заряда. Все это было понятно. Странным было другое.
Уже многие годы известен электроскоп. Он служит для обнаружения электризации и сделан чрезвычайно просто (его описание можно найти в любом учебнике физики) — это металлический стерженек, к которому прикреплены легкие листочки. Если к стерженьку прикоснуться наэлектризованным телом, листочки получат одноименный заряд и, оттолкнувшись друг от друга, разойдутся. И разойдутся тем больше, чем сильнее наэлектризовано тело.
Зарядим электроскоп и оставим его в таком состоянии. Через некоторый промежуток времени его листочки опадут сами по себе. Но отчего? Может быть, где-нибудь вблизи есть неизвестный нам радиоактивный источник? Если это так, то следует попытаться экранировать электроскоп, спрятать его в толстостенный свинцовый ящик и посмотреть, что получится.
Именно так и рассуждали ученые, заинтересовавшиеся этим явлением. Но, увы, даже самые толстые экраны не могли защитить электроскоп. Какая-то таинственная радиация все равно разряжала его. Но где «спрятан» источник излучения? Естественно было бы предположить, что он находится под землей, ведь все радиоактивные элементы добывают именно оттуда.
Эту гипотезу легко было проверить — поднять электроскоп на воздушном шаре. Тогда толща воздуха поглотит часть излучения, идущего от почвы, ослабит его, и разрядка электроскопа будет происходить значительно медленнее. Такой опыт, только с более сложной аппаратурой, и поставил в 1911 году австрийский физик Виктор Франц Гесс. Однако полученный им результат ничего не объяснил, а скорее, наоборот, озадачил исследователей. На высоте пяти километров над Землей излучение было в тридцать раз сильнее, чем на уровне моря. Дальнейшие опыты с неумолимым постоянством показывали — излучение приходит откуда-то сверху. Поэтому Гесс назвал его «высотными лучами».
К сожалению, это открытие прошло незамеченным. Им не заинтересовались. Даже более того, нашлись скептики, сомневавшиеся в существовании высотных лучей, считавшие, что это всего-навсего ошибка эксперимента.
И все же некоторые энтузиасты отнеслись к лучам весьма серьезно и пытались разгадать их природу. Советский ученый Л. В. Мысовский пытался «спрятаться» от них под толщей воды. Но таинственное излучение регистрировалось даже на глубине в сотни метров.
В 1925 году американский физик Роберт Эндрюс Милликен предложил переименовать высотные лучи в «космические», что более соответствовало их сути. Это название прижилось, им пользуются и сейчас. В 1928 году ленинградский профессор Д. В. Скобельцын при помощи камеры Вильсона получил первые фотографии траекторий космических лучей. Мистические лучи стали реальностью. И все же они во многом оставались загадкой.
Наиболее вероятным казалось, что космические лучи — это либо двигающиеся с чрезвычайно большой скоростью частицы света — фотоны, либо тяжелые заряженные частицы. Но как это узнать?
Наша Земля — огромный магнит, северный и южный полюса которого лежат в полярных областях. Между ними «натянуты» силовые линии. Они сходятся, как бы втыкаясь в Землю у магнитных полюсов, и широко расходятся в тропиках. Попав в их поле, заряженные частицы отклоняются. Однако некоторые особо «энергичные» из них могут пробить этот щит Земли и долететь до поверхности нашей планеты. Так как магнитное поле слабее к полюсам, то количество таких прорвавшихся к Земле частиц должно увеличиваться по мере удаления от экватора.
Подчеркнем, что это происходит лишь в том случае, если космические лучи состоят из заряженных частиц. Если же лучи — потоки фотонов, то их количество по всей планете, независимо от географической широты, должно быть одинаково. Вот это и предстояло выяснить.
Ответ дали англичанин Комптон и голландец Клей. Им удалось обнаружить, что под влиянием земного магнитного поля интенсивность космических лучей изменяется. Вблизи экватора она была на десять процентов слабее, чем у полюсов. А раз так, значит, приходящие из космоса частицы имели заряд и, следовательно, не могли быть фотонами.
Одна загадка была решена, но, как и бывает в таких случаях, сразу же возникла другая: какой заряд имеют космические частицы? Здесь свой вклад в копилку знаний внесли итальянцы. Бруно Росси высказал идею, что в зависимости от знака заряда космические лучи, взаимодействуя с геомагнитным полем, будут отклоняться по-разному. Если это положительные частицы, то у исследователя будет создаваться впечатление, что их больше приходит с запада, а для отрицательных — наоборот.
Эта гипотеза была, естественно, проверена, и к 1935 году уже многое о таинственном «высотном излучении» Гесса стало известно. В научных статьях появилась их точная «рецептура» — смесь положительных частиц-протонов (их до 90 %) с небольшим количеством ядер гелия — альфа-частиц. Совсем редко, но все же встречаются там ядра и более тяжелых элементов: углерода, азота, железа.
Был выяснен и еще один интересный факт. Оказалось, что истинно «космические» лучи до поверхности Земли не доходят. В своих лабораториях исследователи регистрируют всего-навсего бесчисленные осколки ядер атомов воздуха, которые возникли под ударами «настоящих» космических частиц.
Причем одна-единственная, обладающая большой энергией частица может вызвать цепную реакцию образования осколков и породить целые семейства новых, не существующих в обычных условиях элементарных частиц, которые, распадаясь, тут же дают новые частицы. Образуются «космические ливни», охватывающие большие площади. Зарегистрировать их способны только специальные приборы, в том числе и простейший из них — электроскоп, с которого мы начали рассказ.
Так, казалось бы, маленький факт — опадение металлических листочков электроскопа — привел к открытию космического излучения.
А теперь, после того как мы познакомились с космическими частицами, пойдем дальше.
Когда столь известный нам по школьным учебникам монах добрался до края Земли и, проткнув головой небесную сферу, выглянул наружу, его взору предстало хитросплетение колес, приводящих в движение планеты. Так представляли себе строение мира в прошлом. Сейчас это кажется смешным, ведь всем известно, что никакой небесной сферы нет и мы живем на дне воздушного океана, что воздух, по мере того как мы будем подниматься вверх, становится все более и более разреженным.
Газовая шуба нашей планеты — это скопление огромного числа молекул различных газов. Если бы мы смогли заглянуть в этот необычный микромир, то нашему взору предстала бы фантастическая картина: хаотическое, абсолютно беспорядочное движение частиц воздуха. Все они сталкиваются друг с другом, отскакивают, разбегаются, чтобы столкнуться вновь, но уже с другими частицами. Это напоминает рой комаров-толкунцов, висящих летним вечером над берегом реки. Только перемещаются частицы неизмеримо быстрее — со скоростью от полукилометра до километра в секунду.
Но вот, подобно метеориту, через рой молекул пронеслась наша знакомая — космическая частица. Эта пуля Вселенной ворвалась в атмосферу со скоростью, близкой к световой. На ее пути возникла случайная мишень — ядро атома. Миг — и произошло чудесное превращение: одно вещество превратилось в другое. То, о чем мечтали алхимики древности, случилось у нас на глазах.
Ядерные реакции, происходящие при бомбардировке атмосферы космическими частицами, сейчас хорошо известны. Но нас будет интересовать всего одна, в результате которой получается радиоактивный изотоп углерода — угле-род-14. Он отличается от своего собрата — хорошо известного обычного углерода — только тем, что в его ядре находится на два нейтрона больше.
Подсчитано, что ежегодно в атмосфере Земли возникает около семи килограммов радиоуглерода.
Образовавшийся в верхних слоях атмосферы, на высоте около пятнадцати километров, радиоуглерод обычно в течение нескольких часов окисляется кислородом воздуха и рассеивается в атмосфере. Зато дальше все происходит очень медленно: несмотря на перемешивание атмосферы он достигнет поверхности Земли лишь в течение года. И здесь ему предстоит сыграть очень важную роль.
Земная растительность возникла благодаря фотосинтезу. Чтобы «создать» растения, природе, грубо говоря, требуется всего-навсего углекислый газ, вода, щепотка различных солей да солнечные лучи. Весь «строительный материал» растения берут из почвы и воздуха. Солнце помогает химическим превращениям. Вместе с обычным углеродом растения поглощают и его радиоактивного собрата. Но на этом приключения радиоуглерода не кончаются. Животные питаются растениями, человек — и растениями и животными. Таким образом, и животные и люди тоже получают радиоуглерод и… становятся в некотором смысле «радиоактивными».
Но углерод-14 не только накапливается. Со временем он опять превращается в азот. В течение года распадается около семи килограммов радиоуглерода, то есть ровно столько же, сколько порождается космическими лучами. Этот изотоп находится в состоянии равновесия. Сколько его образуется, столько и исчезает.
Однако это равновесие в органическом мире непостоянно. С момента смерти организм перестает усваивать радиоуглерод. Теперь идет только распад. Скорость радиоактивного распада углерода известна: через 5600 лет его останется в два раза меньше, чем было вначале. Следовательно, радиоактивность животного или растения, умершего 5600 лет назад, будет вдвое меньше, чем у ныне живущих. Зная законы радиоактивного распада и установив радиоактивность исследуемого образца, можно вычислить, сколько времени прошло с момента его гибели. Образно говоря, смерть заводит радиоактивные часы.
Всеми этими особенностями радиоуглерода воспользовался профессор Чикагского университета Уиллард Фрэнк Либби. В 1948 году он предложил по измерению радиоактивности органических останков устанавливать время смерти исследуемого объекта. И это предложение было справедливо оценено научным миром: в 1960 году Либби стал лауреатом Нобелевской премии.
ГЛАВА II
В СТЕНАХ ЛАБОРАТОРИЙ
Как-то студенты Гейдельбергского университета в ФРГ выполняли лабораторную работу — по содержанию радиоуглерода определяли возраст кустов, которые несколько лет назад были посажены вдоль шоссе, ведущего во Франкфурт-на-Майне. Результат оказался ошеломляющим: побегам было… три тысячи лет! Провели опыт еще и еще раз, но результат не изменился. Так что же, метод неверен? Не торопитесь с выводами. Давайте сначала посмотрим, какие причины могут привести к искажению результатов.
Определение содержания радиоуглерода в образцах основано на том, что в процессе его распада испускаются электроны, которые можно зарегистрировать счетчиками ядерного излучения. Распад идет очень медленно. Чтобы зафиксировать гибель хотя бы одного атома в минуту, требуется более четырех миллиардов атомов радиоактивного углерода. Казалось бы, огромное количество! Но это не так. Если извлечь из какого-нибудь образца углерод, то в каждом его грамме будет содержаться (если мы взяли, конечно, образец, в котором еще поддерживается равновесие углерода-14) около шестидесяти шести миллиардов атомов радиоуглерода. Значит, как это показывает простая арифметика, каждый грамм углерода даст примерно 15 распадов в минуту.
Поместим исследуемое вещество в счетчик и по регистратору импульсов вычислим, сколько образцу лет. Однако электроны достаточно «вялы» и не могут преодолевать большие расстояния в плотной среде. Поэтому, если мы поместим в счетчик твердый образец — например, кусочек угля или дерева, — то сможем измерить только излучение атомов, расположенных в верхнем слое. Излучение же от внутренней части не достигнет его поверхности, а следовательно, не будет измерено. Мы определим возраст угля неправильно. Поэтому обычно исследуемую древесину или уголь переводят в газообразное состояние — сжигают, получая хорошо нам известную двуокись углерода, или переводят в метан. Одним из этих газов и наполняют счетчик.
И все же, как бы тщательно газ ни был приготовлен, результат получится неправильным. Почему? Нам помешает фон от окружающих нас предметов, в которых, хотя и в незначительном количестве, содержатся радиоактивные элементы, такие, как уран, торий, калий и другие. Испускаемые ими частицы при попадании в счетчик тоже будут давать импульсы, неотличимые от радиоуглеродных.
Чтобы избавиться от этих помех, счетчик экранируют — помещают в железный «шкаф», у которого толщина стенок более тридцати сантиметров. Но ведь само железо тоже содержит радиоактивные микропримеси, излучение которых влияет на точность эксперимента. Поэтому на счетчик надевают еще и цилиндр со ртутью. Такое «одеяло» уже надежно закрывает счетчик от посторонних излучений. Если, например, незащищенный счетчик дает в минуту пятьсот импульсов вместо ожидаемых пятнадцати, то после экранировки — всего сто.
А почему не пятнадцать?
Дело в том, что экраны не спасают от достигающих поверхности Земли очень энергичных космических частиц. Они довольно легко проникают через огромные толщи вещества и могут исказить любой эксперимент.
Чтобы этого не произошло, ученые окружают основной счетчик с исследуемым образцом другими счетчиками, причем так надежно, что ни одна высокоэнергичная частица не может проскочить незамеченной. Эти внешние счетчики соединяют так, чтобы в тот момент, когда через один из них проскакивает незваная космическая гостья, основной счетчик отключался. На ничтожно малое время, около одной десятитысячной доли секунды. Этого вполне достаточно, чтобы счетчик с образцом не отозвался на посторонний сигнал.
Можно поступить и другим способом: использовать свойство энергичных частиц проходить насквозь — как говорится, «прошивать» — всю экспериментальную установку. Попав «на входе» в один из внешних счетчиков, они «на выходе» побывают и в противоположном. Радиоэлектронная аппаратура, регистрирующая импульсы, настраивается так, что совпадающие импульсы она не считывает. Этим способом удается избавиться от фона.
Ну вот, теперь мы учли, пожалуй, все. Можно приступать к определению возраста археологических находок. Но, оказывается, метод не всесилен. Очень далеко в глубь веков с ним забраться нельзя. Считается, что надежно определить возраст предметов можно на пятьдесят тысяч лет назад. И это понятно. Ведь со временем в веществе остается все меньше и меньше радиоактивных атомов, нам все труднее и труднее измерять излучение. Например, через пятьдесят семь тысяч лет его останется лишь сотая доля процента. Поэтому и считается, что уверенная датировка производится лишь на такое время. Однако это не так уж мало. Сюда укладываются три ледниковых периода, которые, конечно, оказывали значительное влияние на жизнь Земли.
С меньшей точностью можно определить возраст археологических находок, пролежавших в земле семьдесят — сто тысяч лет.
А вот теперь мы можем вернуться к тому конфузному случаю, который произошел с гейдельбергскими студентами. Виновниками ошибки здесь оказались… автомобили.
Молодые растения, высаженные на обочине дороги, получали углерод из воздуха, загрязненного выхлопными газами. А бензин, на котором работают моторы машин, был добыт из нефти, образовавшейся миллионы лет назад и поэтому почти не содержащей углерод-14. Растения, питаясь выхлопными газами машин, получали меньше радиоуглерода, чем те, которые росли вдали от автомобильных магистралей. Вот и получился «тысячелетний» кустарник.
Теперь становится понятным, почему об орегонских сандалиях было сказано: «к счастью, их не покрыли шеллаком». Дело в том, что шеллак — это натуральная смола, выделяемая молодыми побегами некоторых растений. А раз так, то в нем есть свежий радиоуглерод. И его «шум» заглушил бы слабый голос древнего изотопа, содержащегося в доисторической обуви, и спутал бы все результаты. Могло оказаться, что это чуть ли не современные изделия. Только случайная нехватка лака позволила установить время изготовления этих древних предметов.
Могут в определение возраста вмешиваться и другие причины.
Примерно с 1870 года начинается широкое применение различных механизмов, работающих за счет сгорания ископаемых материалов — угля и нефти. При этом в атмосферу поступает углекислый газ. Следовательно, удельная доля радиоактивного углерода снижается. К 1954 году это снижение составляло в нашем полушарии около трех процентов от первоначального «эталонного» значения. Правда, с этого же времени ядерные взрывы привели к обратному явлению, и возникновение радиоуглерода превысило его «разбавление» за счет сгорания топлива. Некоторые ученые полагают, и не без основания, что уже в 1970 году отклонения достигали одного процента. Но это не так уж важно для современной истории, так как во второй половине нашего века вряд ли необходима датировка по радиоуглероду, ведь все более или менее важные события были записаны, и не природой при помощи углерода-14, а самими участниками событий.
И все же иногда приходится уточнять тот или иной факт истории, то или иное событие, а то и просто раскрывать фальсификацию с помощью радиоуглерода.
В наше время неуверенность в завтрашнем дне все больше беспокоит капиталистический мир. Буржуазия с тоской обращает взоры к дням своего расцвета. То, что недавно вызывало усмешку — добротность и старомодность вещей эпохи царствования королевы Виктории, — сейчас опять входит в моду. Еще лет двадцать назад картины викторианской поры стоили не очень дорого, а вот сейчас цена на них значительно поднялась. Это породило массу подделок. Но как их выявить?
Американские ученые предложили использовать радиоуглеродный метод. После начала ядерных испытаний содержание углерода-14 в льняном масле, которым пользуются современные художники, возросло. А раз так, то стало возможным методом Либби определять, когда написана та или иная картина — до или после 1950 года.
ГЛАВА III
РУКИ, ПРОТЯНУТЫЕ АРХЕОЛОГАМ
Итак, Либби предложил удобный метод археологической датировки. Но, прежде чем рекомендовать его для широкого применения, метод следовало проверить. Собрался специальный авторитетный комитет, назначенный Американской антропологической ассоциацией и Американским геологическим обществом. Этот комитет тщательно отобрал образцы, при помощи которых следовало доказать правильность радиоуглеродной датировки.
Но, к удивлению физиков, оказалось, что люди начали делать записи об исторических событиях только пять тысяч лет назад. В Египте, например, — со времен первой династии фараонов. Поэтому для проверочных экспериментов были взяты предметы, имеющие менее солидный возраст.
Была и другая трудность: для проведения измерений требуется 20–30 граммов богатого углеродом материала. Но отщипнуть такой кусочек можно не от всякого памятника старины. И все же комитет добыл необходимые образцы. Так как в точной датировке в основном были заинтересованы археологи, они и выделили большую часть экспериментального материала.
Через века дошли до нас замурованные в пирамидах и погребальницах саркофаги с телами фараонов. Проникнув в места захоронений, ученые изучают быт и обычаи древних, читают папирусы, из которых узнают время царствования захороненного фараона. Взяв на исследование кусочек доски от саркофага и определив концентрацию радиоактивного углерода, можно проверить и метод Либби. Если время захоронения фараона совпадает со временем, определенным по радиоуглероду, — значит, метод верен.
И вот физикам предъявили кусочек доски от палубы шестиметрового погребального корабля, обнаруженного в гробнице фараона Сенусерта III. Этот корабль хранится в Чикагском музее естественной истории. Опыт показал, что дерево, из которого были сделаны доски, срублено около 3700 лет назад. Цифра совпала с датой эпохи царствования фараона, установленной по другим археологическим находкам. Совпал и известный археологам возраст гробниц, относящихся к первой династии фараонов, с возрастом кусочков дерева, взятых от саркофагов фараона Сет и визиря Хе-мака, которые жили около 5000 лет назад.
Исследовались не только образцы из Египта. Ученые подвергли анализу кусок дерева из центральной комнаты сгоревшего около 675 года до нашей эры дворца в Малой Азии, а также обуглившийся в вулканическом пепле хлеб, найденный в одном из домов Помпеи. Возраст всех образцов примерно совпадал с исторически достоверными фактами.
Правда, не обошлось и без сюрпризов. Как вспоминает Либби, однажды он с группой сотрудников работал в Чикагском университете с коллекцией, собранной в Египте. И вдруг оказалось, что один из объектов, подвергнутых экспертизе, оказался современным. А эту «археологическую находку» относили к V династии египетских правителей. Воистину тяжелый удар. Ученые перепроверили результат — все было сделано правильно. Пришлось разочаровать хозяина коллекции — его просто обманули, продали подделку.
Правильность метода была доказана. Теперь уже ученые разных стран стали изучать археологические образцы не для проверки метода (в нем уже не сомневались), а для точной датировки находок.
Во время правления вавилонского царя Хаммурапи велся точный календарь. Но как его привязать к современному летосчислению? И это помогли сделать радиоуглерод и астрономия. В календаре было отмечено солнечное затмение. Какое? Для выяснения был взят образец из балки, поддерживающей крышу дома в Ниппури. На балке была вырезана дата по календарю Хаммурапи. Анализ показал — дому 4000 лет. Древний календарь был переведен в современное летосчисление. Многие события, записанные по этому календарю, получили точную современную датировку.
Обратились за помощью к радиоуглероду и ботаники. Для них давно было загадкой: сколько лет живет баобаб? Чтобы ответить на этот вопрос, взяли срез гигантского дерева, ствол которого достигал толщины около четырех с половиной метров, и из него выпилили сердцевину. Она имела возраст тысячу лет!
Поделиться книгой: