Радиоуглерод и другие методы датировки

Зачем эта статья

Почти каждый спор о древнем памятнике — спор о датах. Кто-то говорит «пять тысяч лет», кто-то «двенадцать», и обе стороны ссылаются на «научные методы».

Разобраться можно, только зная, что именно измеряет каждый метод и где он ошибается.

Радиоуглерод

Разработан У. Либби в конце 1940-х годов; в 1960 году Либби получил Нобелевскую премию по химии.

Основа: распад изотопа углерода-14, период полураспада около 5730 лет.

Живой организм обменивается углеродом со средой и содержит ту же долю углерода-14, что и атмосфера. После смерти обмен прекращается, и изотоп начинает убывать. Измерив, сколько осталось, получают время с момента смерти.

Применим к органике: древесина, уголь, кость, семена, ткань.

Практический предел — порядка 50 тысяч лет: дальше углерода-14 остаётся слишком мало.

Про калибровку

Тонкость, без которой цифры читаются неверно.

Содержание углерода-14 в атмосфере не постоянно во времени, поэтому «сырой» радиоуглеродный возраст требует калибровки.

Калибровочные кривые серии IntCal строятся по образцам известного возраста, прежде всего по дендрохронологическим рядам — то есть по деревьям, у которых возраст каждого кольца известен точно.

Отсюда правило записи: результат корректно записывается как интервал с указанием вероятности, а не как одно число.

«3200 лет» — не результат. «3350–3100 лет до н. э. с вероятностью 95%» — результат.

Если в тексте стоит одно круглое число без интервала, это пересказ, а не данные.

Дерево как эталон

Дендрохронология — датирование по годичным кольцам — даёт календарную точность до года там, где применима, и служит опорой для калибровки радиоуглерода.

Принцип: толщина кольца зависит от погоды года, погода общая для района, значит последовательность колец образует узнаваемый узор. Совмещая перекрывающиеся образцы, ряд протягивают на тысячи лет назад.

Это самый точный метод из всех — и самый ограниченный: нужна сохранившаяся древесина из района с построенным рядом.

Остальные методы

Для неорганики радиоуглерод бесполезен, и применяются другие.

Термолюминесценция и оптически стимулированная люминесценция — обожжённая керамика, кремень, погребённые отложения. Измеряют время с момента нагрева или последнего освещения.

Калий-аргоновый и аргон-аргоновый — вулканические породы, большие возрасты.

Уран-ториевый — карбонаты и натёки, в том числе пещерные.

Археомагнитный — обожжённые глины, по направлению остаточной намагниченности.

Где ошибаются

Список известен, и он не секретный — он в учебниках.

Загрязнение образца более поздним или более ранним углеродом.

Резервуарный эффект в морских и озёрных образцах: углерод в воде «старше» атмосферного, и даты выходят завышенными.

«Эффект старого дерева» — датируется момент образования кольца, а не момент постройки. Бревно из сердцевины трёхсотлетнего дуба даст дату на три века древнее самой стройки.

Неверная связь образца с сооружением — и это главное.

Главная мысль

Она короткая и решающая.

Метод измеряет возраст образца, а не сооружения.

Уголь из очага говорит, когда сгорело дерево. Кость говорит, когда умерло животное. Ни то ни другое само по себе не говорит, когда сложили стену.

Связь между образцом и постройкой устанавливает археолог — через стратиграфию, через запечатанный контекст, через то, лежал ли образец под кладкой или попал туда позже.

Именно здесь возникает большинство споров о датах, а вовсе не в физике распада.

Как читать чужие даты

Три вопроса.

Какой метод и какой материал?

Каков интервал и с какой вероятностью?

Как образец связан с сооружением — и есть ли независимое подтверждение?

Даты, полученные по единственному образцу без подтверждения, следует считать предварительными. Это не придирка: расхождение по одному образцу — рядовое событие, и потому работают сериями.