16.2.1. Первоначальная идея У.Ф. Либби

Этот раздел содержит результаты анализа ОСНОВ РАДИОУГЛЕРОДНОГО МЕТОДА, проведенного А.С. Мищенко — доктором физ. — матем. наук, профессором механико-математического ф-та Московского государственного университета.

Чтобы ярче высветить проблемы, с которыми сталкивается сегодня применение радиоуглеродного метода в археологии, полезно вернуться назад, в 50-е и 60-е годы и посмотреть — на каком фундаменте было возведено здание историко-археологических приложений радиоуглеродного метода. Дело в том, что на первых шагах, при создании метода возникли естественные трудности. Как показывают приведенные выше примеры, многие из них НЕ УСТРАНЕНЫ ДО СИХ ПОР И ТОЛЬКО УСУГУБЛЯЮТСЯ. См. также недавно вышедшую в Германии книгу [497] и публикацию [515]. Поэтому полезно вновь четко указать на эти проблемы, чтобы привлечь внимание ФИЗИКОВ к необходимости заново проанализировать основы археологических приложений этого метода. Особенно в свете того, что нам становится известным о скалигеровской хронологии.

Идея радиоуглеродного метода принадлежит У.Ф. Либби [473]. «Вскоре после окончания второй мировой войны американец Уилард Фрэнк Либби опубликовал открытие, стяжавшее ему мировую славу и ныне увенчанное Гугенгеймовской и Нобелевской премиями. Изучая взаимодействие искусственно получаемых нейтронов с атомами азота, Либби пришел к выводу (1946 г.), что в природе должны происходить такие же ядерные реакции, как в его опытах; нейтроны, выделяющиеся под воздействием космических лучей в атмосфере Земли, должны поглощаться атомами азота, образуя радиоактивный изотоп углерода — C¹⁴. Этот радиоактивный углерод примешивается в небольшом количестве к стабильным изотопам углерода C¹² и С¹³, и вместе с ними образует молекулы углекислого газа, которые усваиваются организмами растений, а через них и животных, в том числе человека. Они должны быть как в тканях, так и в выделениях живых организмов. Когда удалось (1947 г.) уловить слабую радиоактивность зловонных испарений метана у сточных вод Балтиморы, это явилось первым подтверждением догадки Либби. Затем была установлена радиоактивность растущих деревьев, морских раковин и пр. (1948–1949 гг.). Как и всякий радиоактивный элемент, радиоактивный изотоп углерода распадается с постоянной, характерной для него скоростью. Поэтому его концентрация в атмосфере и биосфере непрерывно убывала бы (по Либби, вдвое за каждые 5568 лет), если бы убыль не пополнялась столь же непрерывно новообразованием С¹⁴ в атмосфере. Сколько убывает, столько и прибывает.

Но в эту удивительную взаимоуравновешенность и соразмерность природы врезается аккорд дисгармонии. Его вносит смерть. После смерти организма новый углерод в него уже не поступает (из воздуха — в тело растения, с питанием — в тело животного) и уменьшение концентрации С¹⁴ не восполняется — радиоактивность мертвого органического тела (трупа, древесины, угля и т. п.) неудержимо падает — и что самое важное — со строго определенной скоростью!

Значит, достаточно измерить, насколько уменьшилась удельная радиоактивность умершего организма по сравнению с живыми, чтобы определить, как давно этот организм перестал обновлять свои клетки как давно срублено дерево, подстрелена птица, умер человек. Конечно, это нелегко: радиоактивность природного углерода очень слаба (даже до смерти организма — ОДИН АТОМ С¹⁴ НА 10 МЛРД. АТОМОВ НОРМАЛЬНОГО УГЛЕРОДА). Однако Либби разработал средства и приемы измерения и пересчета — так появился радиоуглеродный метод определения возраста древних объектов» [98], с. 52–53.

Рассмотрим теперь основы этой методики. См., в частности, [98], [99], [473], [252], [228], [25], [474], [253], [475], [103], [476]-[483], [123].