В 1963 г. Е. Т. Халл - сотрудник Оксфордского университета, дал краткое описание метода. При этом он прояьил большую сдержанность в оценке значения, которое мог бы иметь этот метод. Однако в 1970 г. Халл заявил следующее: "Гончарные изделия и керамика всегда содержат определенное количество радиоактивных примесей (например, уран и торий), концентрация которых достигает нескольких частиц на миллион долей. Эти вещества выделяют в известной пропорции, зависящей от их концентрации в пробе, альфа-частицы. Если альфа-частицы минералов, вкрапленных в глину и содержащих радиоактивные примеси, будут поглощаться, это вызывает ионизацию атома: электроны освобождаются от прочных естественных связей с атомным ядром и позже под влиянием метастабильных положений высокой энергии приходят в состояние покоя. Таким образом происходит накопление энергии. При благоприятных температурах эти электроны остаются в метастабильных состояниях или ловушках. Если в определенный момент материал будет подвергнут нагреванию при достаточно высоких температурах, например при обжиге горшка, то тогда прочно удерживаемые электроны освобождаются и испускают свет.
С момента обжига, когда все ловушки были опустошены, до сегодняшнего дня шел процесс их наполнения. Он протекал соразмерно поглощению альфа-частиц материалом. Чем дальше отстоит этот момент от нашего времени, тем больше ловушек снова наполнится и тем больше будет термолюминесценция.
Чтобы таким путем установить возраст глиняного осколка, необходимо измерить:
1. Силу излучения света при нагревании пробы.
2. Альфа-радиоактивность пробы.
3. Способность пробы при искусственном облучении радиоактивным источником известной интенсивности давать термолюминесцентный эффект.
Определенная комбинация результатов измерений позволяет установить абсолютный возраст и время обжига. Можно также путем сравнения полученных данных с данными, относящимися к керамике, возраст которой точно известен, уточнить возраст пробы"9.
Однако следует помнить, что определение характера керамики не дело любителей. В 1965 г. я, отнюдь не новичок в европейской археологии, впервые попал в Северной Америке на территорию раскопок одной из древних индейских культур. Это были раскопки культуры хохокам в Снейктауне (штат Аризона), которые велись в основном Эмилем В. Хаури. Мы шагали по миллионам черепков. Хаури то здесь, то там поднимал с земли черепки размером с мелкую монету, не имевшие на своей поверхности ничего, кроме точки или оборванной линии. При этом Хаури бормотал: "Период такой-то, период такой-то, но этот намного древнее! Вот, посмотрите!" Насмешливая Энн Моррис, которая что-нибудь да сказала по любому поводу, так сообщает о сложностях идентификации керамики и своем первом "выходе в поле", состоявшемся в 1923 г.
"Это надо просто "почувствовать"! Хотя мои слова звучат совсем неубедительно, но только несколько лет спустя я вдруг почувствовала озарение. Оно было похоже на то, которое испытываешь при изучении иностранного языка, звучание которого пришлось слышать на протяжении определенного времени. Способность идентифицировать типы керамики "прорастает", словно прививка на дереве. Ночью вы еще ощущаете свою полную беспомощность. А на следующее утро вдруг чувствуете, что можете. Это искусство требует времени. Суть здесь не в точках и черточках, пятнах или линиях, форме или тоне. Это совершенно бессознательный процесс, в ходе которого все эти элементы комбинируются с трудноопределимым "нечто", значащим больше, чем слова"10.
Другой, более крупный ученый - А. О. Шепард предприняла в 1954 г. попытку кратко и наглядно изложить проблему классификации керамики. В результате появилась книга объемом 414 страниц!11
Теперь необходимо ознакомиться с двумя важнейшими вкладами, относящимися к области естественных наук, который сделала Северная Америка не только в свою собственную, но и в мировую археологию.
8. БЕГ ВРЕМЕНИ
"Мы, археологи, - отмечал в 1965 г. Фрёлих Рейни, директор Музея Пенсильванского университета, - слишком мало знаем о революционных изменениях в естественных науках, которые оказывают огромное влияние на наш мир. Я думаю, что физики в свою очередь слишком мало осознали значение исторических сил. В археологии по крайнер мере в повседневных практических исследованиях мы перешагнули границу, отделяющую естественные науки от гуманитарных. Гуманитарные и естественные науки пробуждают взаимный интерес, ведут к новому пониманию духовного содержания каждой из отраслей человеческого знания"1.
Слова Рейни относятся к 1965 г. Именно к этому времени многочисленные представители самых различных отраслей естественных наук, обладающие огромным богатством самых неожиданных идей, пришли на помощь археологии и обеспечили получение ошеломляющих результатов. Однако успехи, которые будут достигнуты в ближайшем будущем, наверняка будут носить еще более ошеломляющий характер. Сегодня в этом не приходится сомневаться.
В 1963 г. двое английских ученых предприняли первую попытку дать обзор множества естественнонаучных методов, применяемых в археологии. Дон Бразуэлл из Британского музея и Эрик Хиггс из Кембриджа назвали свой труд "Естественные науки в археологии. Исчерпывающий обзор прогресса в исследованиях". Внушительный том насчитывает 595 страниц. Он содержит 54 отдельные статьи различных авторов о множестве методов, позволяющих давать ответ на вопросы археологов с помощью всех возможностей естественных наук и современной технологии. За двадцать лет до этого такое положение даже не могло присниться ни археологу, ни ученому-естественнику.
Развитие этой новой техники идет какими быстрыми темпами, что сегодня книга на аналогичную тему содержала бы неизмеримо большее количество материалов. В 1952 г. работа Фредерика Е. Цойнера "Датирование прошлого" рассматривалась в качестве образца. Сегодня она имеет лишь исторический интерес, а увидевшее свет в 1970 г. второе издание крупного обобщающего труда Бразуэлла - Хиггса содержит на 125 страниц больше, чем первое2.
Наша книга посвящена истории североамериканской археологии. Поэтому, руководствуясь не только соображениями географического характера, мы ограничимся изложением двух методов, главным образом их ролью и значением, которые были разработаны только в Северной Америке и исключительно североамериканскими учеными. Речь идет о радиоуглеродном (его называют иначе метод С14) и дендрохронологическом (называемом также датировкой по годичным кольцам деревьев) методах датировки археологических объектов.
Наибольшую сенсацию среди всех остальных вызвал так называемый радиоуглеродный метод, открытый Уиллардом Ф. Либби из Чикагского университета и, как нам сегодня ясно, - по праву.
Либби родился в 1908 г. на одной из ферм штата Колорадо. Вначале он собирался стать инженером, затем передумал и занялся химией. В то время химию уже невозможно было представить без физики и математики. В рамках своей основной научной работы Либби все больший и больший интерес проявлял к явлению радиоактивности. В 1941-1945 гг. он принимал участие в создании атомной бомбы. Этот период своей деятельности он характеризует в общих чертах как период "исследований в военной области". После войны Либби стал профессором Чикагского университета и здесь разработал основы нового метода датировки.
Цитировать самого Либби совершенно невозможно, поскольку он дает по преимуществу чисто техническое описание. Однако Б. X. Уиллис, работавший в одной из первых радиоуглеродных лабораторий, начало которым положил Либби, а именно в лаборатории Кембриджского университета, однажды попытался кратко изложить существо метода.
"У Либби была идея о возможности использования образующегося в результате космического излучения радиоактивного углерода как ценного вспомогательного средства определения возраста археологических находок. Его натолкнуло на эту мысль то, что атомы С14 легко окислялись в двуокись углерода и без труда смешивались с содержащейся в атмосфере двуокисью углерода. Одним из следствий быстрой перегруппировки в земной атмосфере являлось равномерное распределение по всему миру углекислоты с радиоактивным углеродом. Можно было ожидать, что благодаря процессу фотосинтеза она в равном соотношении поглощалась всеми растениями. Дальше можно было предположить, что весь животный мир, зависящий прямо или косвенно от растительного мира, также должен иметь радиоактивность одинаковой степени. Таким же образом влияние космического излучения должно было проявляться и на жизни в морях. Ведь углекислота атмосферы находится в состоянии постоянного обмена - равновесия с углекислотой океана. Либби доказал, что это отношение равновесия достигается относительно быстро в сравнении с периодом полураспада С14. В момент смерти живого организма всякое накопление и всякий дальнейший обмен радиоактивным углеродом должен был бы прекратиться. Накопившийся радиоактивный углерод должен был бы тогда начать распадаться в экспоненциальной зависимости от времени"3.
