Археология и естественнонаучные методы - [10]
Из предшествующих разделов читателю известно, что изначальные определения абсолютных дат по >14С приводятся ныне всеми лабораториями в так называемом конвенционном[14] значении, исходящем из периода полураспада этого изотопа в 5730 ± 40 лет. Однако сам процесс калибровки значений происходит на базе полураспада, установленного еще Либби и равному 5568 ± 25 лет. В последние годы едва ли не все пользователи радиоуглеродной хронологии отдают предпочтение именно калиброванным датам как более соответствующим исторической реальности.
По своему существу конвенционные даты исходят из постулата о неизменном — в течении десятков тысяч лет — содержании изотопа >14С в атмосфере Земли. Однако первоначально сформулированная эта базовая аксиома оказалась не вполне достоверной. Прежде всего выяснилось, что реальный возраст образцов в сравнении с «конвенционным» отличается более древними значениями; причем это различие возрастает по мере удревнения того периода, к которому относится образец. Кроме того, динамика содержания >14С в атмосфере Земли не отвечает линейному (неизменному) характеру: ее функция изобилует пиками и провалами. По всей вероятности, выявленная линия графика отражает ту флуктуацию содержания изотопа в земной атмосфере, которая имела место в ходе реального времени.
Проверка данного постулата о неизменности концентрации >14С была проведена прежде всего и фактически только на материалах «живой» и ископаемой древесины, то есть на тех образцах, что служили базовой основой многолетних дендрошкал. Причем шкалы эти были связаны не только с материалами из археологических памятников, но также с ископаемыми стволами, обнаруженными вне археологических слоев и положенными в основу дендрошкал для палеоклиматических построений. Поэтому метод калибровки >14С нередко именуют дендропоправкой к конвенционному определению возраста образца.
Действительно, именно дерево содержит в своих годичных кольцах наиболее содержательную и столь существенную для радиоуглеродной хронологии информацию. Здесь, в древесных кольцах сконцентрирована четкая «летопись» реального содержания и изменчивости концентрации изотопа >14С в атмосфере Земли. И помимо того, по этим кольцам надежнее всего вести отсчет времени с момента прекращения обмена с атмосферным углеродом изотопа >14С и началом полураспада этого изотопа. Надежнее всего для целей калибровки послужили, конечно же, те деревья Северной Америки, что отличались многотысячелетним возрастом: секвойя и остистая сосна (рис. 6).
Результаты калиброванных дат отличаются от конвенционных не только более древним возрастом, но и формой выражения. Фигура распределения значений возраста конвенционной даты проста и соответствует дифференциальной кривой нормального распределения (рис. 15). Фигура распределения значений возраста конвенционной даты намного более сложна и, как правило, отличается многовершинностью: ее вершины чаще всего сопряжены с «зубцами» зигзагов калибровочной кривой (рис. 15 а-d). Весьма нередко значения ее вероятности в пределах одной или двух сигм не укладываются в непрерывный отрезок времени, но как бы дробятся на некоторый ряд его составляющих (рис. 15 b-d).
Еще более существенным для понимания и оценки возможностей метода калибровки является, во-первых, его ограниченность во времени и, во-вторых, разный характер калибровочной кривой в зависимости от временного отрезка. Здесь уместным будет остановиться на шести примерах калибровки дат, попадающих в различные хронологические периоды 10000-летнего отрезка времени, — от 4000 ± 50 ВР до 14000 ± 50 ВР (рис. 15 а-f)[15], то есть весьма существенного для ряда историко-археологических периодов. Не требует особых комментариев отчетливо заметное на графиках изменение калибровочной кривой по мере удревнения ее возраста. По существу ее эффект, хотя и в разной мере, но весьма существен лишь для пределов 10000-11000 лет от наших дней. Однако уже на рубеже 12-тысячелетнего возраста калибровочная кривая утрачивает четкость (рис. 15f), и это становится особенно заметным на подходе к хронологической грани в 13000 лет(рис. 15 е). Порог в 14000 лет в сущности ставит окончательную точку на возможностях калибровки: сама «кривая» превращается в «прямую», а фигура распределения калиброванных значений возраста уже полностью отвечает по своей форме графику нормального распределения, столь характерного для конвенционных дат (рис. 15 f).
Основной причиной описанного явления, безусловно, послужило стремительное падение массы надежного материала для построения корректных дендрошкал по мере удаления от современности и возраста анализируемых образцов. В периоды 4000 и даже 7000-летней давности калибровочные кривые строятся на весьма многочисленных дендроматериалах и огромном числе радиоуглеродных определений. По этой причине «лента» калибровочной кривой здесь узка и ее основа представляется достаточно надежной (рис. 15
