Страница:
В высшей степени курьезные результаты были получены при исследовании относительно молодых деревьев, росших вдоль автострады. Согласно результатам радиоуглеродного анализа, им было по нескольку сот лет. Это был очевидный абсурд. Что же произошло? Вместе с отработанными газами наших фабрик и автомобилей, которые год от года создают все более сложные проблемы, в воздух поступает огромное количество углерода, который, если можно так выразиться, "утончает" нормально существующий углерод. Тем самым он значительно снижает долю радиоактивного вещества, как бы подменяя собой процесс распада, который вовсе не имел места.
Точно так же возможно и противоположное явление. Начиная с 1954 г. в лабораториях Северной Америки исследователи стали получать результаты измерений, значительно отличавшиеся от расчетных: все материалы стали вдруг на десять и более процентов моложе, чем ожидалось. В течение короткого времени это явление оставалось совершенно необъяснимым. До тех пор пока один из исследователей не пришел к мысли, что в этом были виноваты неоднократно проводившиеся после 1954 г. испытания водородной бомбы. Он оказался прав. После каждого взрыва облако высокой радиоактивности проносилось с запада на восток над территорией Америки, оказывая влияние на аппаратуру.
Сегодня нам известно гораздо больше источников ошибок, но они устраняются один за другим. Вместе с тем дело обстоит таким образом, что многие из первых анализов, произведенных вплоть до середины 50-х годов, должны были быть повторены. Это вызвано, в частности, изменением взглядов на упоминавшийся выше процесс полураспада. Теперь считается, что он происходит не за 5568 лет, а за 5730 лет. Вследствие этого результаты всех анализов, произведенных до 1961 г. включительно, должны быть пересчитаны еще раз, поскольку они были примерно на три процента ниже, чем следовало. Сегодня возможность такого уточнения расчетов в ближайшем будущем всегда принимается во внимание. Поэтому теперь обычно всякий раз, когда это оказывается возможным, часть материалов сохраняют для повторения анализов через несколько лет. Этому помогает и то, что теперь для проведения анализов требуется гораздо меньше исходного материала, чем прежде. Сегодня свитки, найденные у Мертвого моря, могли бы быть подвергнуты исследованию с минимальным для них ущербом.
К этому следует добавить, что в наши дни для определения возраста археологических объектов используется не только радиоуглеродный, но наряду с ним и целый ряд других методов. И сегодня каждый добросовестный археолог, прежде чем одобрить результат, стремится проделать все доступные исследования, выводы которых должны взаимно подкреплять друг друга.
Вместе с тем радиоуглеродный метод до сих пор остается важнейшим, позволяющим проникать в самое отдаленное прошлое. Когда Либби начинал свою работу, он был уверен, что вещества, возраст которых превышает 25 000 лет, недоступны для анализа. Сегодня возможно проводить анализ остатков, насчитывающих 70 000 лет, иными словами, восходящих почти к временам неандертальцев.
Уже длительное время все установленные даты постоянно систематизируются с помощью перфорированных карт компанией "Радиокарбон дейте инкорпорейтед", куда может обратиться любой ученый. Кроме того, ежегодно выходит в свет перечень дат под названием "Радиокарбон", публикацию которого начал журнал "Америкэн джорнел оф сайенс"
В 1960 г. Уиллард Ф. Либби был удостоен Нобелевской премии в области химии. Единственный ученый, удостоившийся этой высокой чести за работы1 связанные с археологией!
9. НЕСКОНЧАЕМОЕ ДРЕВО
При всем значении помощи, которую радиоуглеродный метод оказал археологии, ему было недоступно одно - определение дат с точностью до года. Между тем такой метод существовал задолго до появления радиоуглеродной датировки. То, что мы тем не менее упоминаем о нем во вторую очередь, имеет свое основание. Дело в том, что этот метод на протяжении длительного времени использовался лишь в ограниченном географическом районе, а именно на Юго-Западе Соединенных Штатов, и достиг технического совершенства только в два последние десятилетия, главным образом благодаря работам лаборатории дендрохронологии Аризонского университета в Тусоне.
Как все великие и простые идеи, метод датировки по древесным кольцам, или дендрохронология, был многократно продуман, прежде чем получил широкое практическое значение. Каждому Колумбу всегда предшествовали викинги. Поэтому не удивительно, что идея, лежащая в основе этого метода, возникла у человека, который предвосхитил почти все, - у Леонардо да Винчи. В его дневниках имеется указание, что по годичным кольцам деревьев можно различать влажные и засушливые годы.
Анализ по древесным кольцам был предложен еще в 1837 г. Чарлзом Баббиджем. Он рассказывает о методе оценки различных древесных колец и видит в этом возможность "перекрестной датировки" (мы объясним, что это значит). Он пишет: "...идею такого определения возраста затопленных лесов или торфяных болот можно было бы в конечном итоге связать с хронологией человечества". Фредерик Е. Цайнер - специалист по истории методов датировки прошлого, не колеблясь, заявляет в связи с данным высказыванием: "Это действительно примечательный случай научного предвидения"1.
Но настоящим автором метода и одновременно человеком, сделавшим его применение особенно плодотворным для археологии, был американец. Этот американец, физик и астроном, был директором обсерватории Стюарда в Аризонском университете и занимался совершенно другой проблемой - влиянием солнечных пятен на погоду Земли.
В принципе он открыл свой метод около 1913 г. Однако только в 1929 г. он смог, оглядываясь назад, начать одну из своих статей следующими гордыми словами: "Переводя историю, рассказанную годичными кольцами деревьев, в даты, мы тем самым смогли раздвинуть горизонты исторической науки в Соединенных Штатах. Нам удалось отодвинуть ее границы в глубь веков почти на 800 лет от момента прибытия Колумба на побережье Нового Света. Нам удалось создать для этого периода истории нашего Юго-Запада хронологию, превосходящую по точности любые сделанные человеческой рукой описания важнейших событий, даже если эти описания делались их современниками"2.
Отправным пунктом для работ автора этого метода доктора Эндрю Элликота Дугласа, который продолжал работать в лаборатории вплоть до своего девяностолетия (скончался в 1962 г. на девяносто пятом году жизни), явилось одно сделанное им наблюдение. Оно состояло в том, что солнечные пятна оказывают явное влияние на земной климат. Каждые одиннадцать лет, когда появляются солнечные пятна, на Земле наблюдаются многочисленные бури и дожди и, следовательно, значительно увеличивается количество влаги, поглощаемой растениями. Однако доктор Дуглас не располагал достаточным количеством метеорологических данных прошлого, относившихся к определенным датам, чтобы доказать правильность этого наблюдения для более продолжительного времени. Ведь регулярные наблюдения за погодой, ведущиеся метеорологическими станциями, являются сравнительно недавним нововведением.
В момент счастливого озарения он вспомнил о наблюдении, сделанном в детстве, которое наверняка делал каждый из нас. Если рассматривать срез спиленного дерева, то на нем можно видеть кольца, о которых с древнейших времен известно, что это годичные кольца. Но что нельзя обнаружить сразу при беглом взгляде и что навело доктора Дугласа на его плодотворную мысль, так это разница между кольцами. Многие из них узкие, многие - широкие. Иногда много узких колец следуют за немногими широкими, и наоборот. Они отличаются даже по цвету. Может быть, подумал Дуглас, толстые кольца соответствуют "тучным" годам, а тонкие - "тощим", иначе говоря влажным и засушливым?
Это было нетрудно доказать. На свежеспиленном дереве он мог быстро сопоставить внешние кольца со сводками погоды последних лет. Его предположение оказалось верным. То же самое подтвердилось при сравнении сводок погоды и колец, лежавших в глубине ствола около сердцевины. Когда же перед ним оказалось спиленное трехсотлетнее дерево, он смог точно сказать, какая погода преобладала в строго определенном районе на протяжении трех сотен лет.
Таким путем в Аризоне он нашел бесспорное совпадение между наличием солнечных пятен и особенностями роста деревьев. Каждые одиннадцать лет наблюдалось повышение влажности, или "тучные" периоды. За одним исключением. Между 1650 и 1725 гг. н. э. он обнаружил только засушливые годы! Могло ли такое быть? Неужели на протяжении 75 лет не было никаких солнечных пятен? Не вкралась ли ошибка в его наблюдения?
И здесь произошло нечто невероятное. Английский астроном Е. Уолтер Маундер слышал о работах Дугласа и написал ему письмо. Занимаясь на протяжении многих лет изучением солнечных пятен, он выяснил из совершенно иных источников, что около 1700 г. в течение длительного периода солнечные пятна отсутствовали. Он даже назвал даты, и оказалось, что это были те самые семьдесят пять лет, которые Дуглас определил по древесным кольцам!
Остается не очень ясным, что побудило затем доктора Дугласа применить открытый им метод ко все более далекому прошлому. Возможно, его просто раздражали препятствия, которые его деревья ставили ему на пути. В Аризоне, где он работал с хвойными породами, он смог дойти только до 1450 г., поскольку ему не удалось найти более древние экземпляры.
И тогда человеку, всю жизнь теснейшим образом связанному с Юго-Западом и хорошо знавшему в этом крае множество руин, вполне естественно пришла в голову мысль: попытаться добыть пару срезов от старых деревьев, которые были спилены испанцами до 1650 г. для постройки первых домов и церквей миссионеров. Первую помощь оказал ему в 1914 г. доктор Кларк Уисслер из Американского музея естественной истории в Нью-Йорке. Он предоставил в распоряжение Дугласа еще более древние пробы, в частности от балок доисторического пуэбло Бонито, находящегося в штате Нью-Мексико. Этого Дугласу оказалось недостаточно. Он между тем открыл, что для анализов вовсе не требовалось целых срезов от балок, а всего лишь так называемый "кор" - стержень, полученный из балки с помощью полого бура. Проба, имеющая форму стержня, может рассказать исследователю то же, что и пластинка среза.
Дуглас направил археологам, работавшим в различных уголках Юго-Запада, письма с просьбой прислать ему такие пробы - пластинки срезов и стержни, полученные с помощью бура. Сам он утверждал, что может извлечь интересующие его данные даже из полуобуглившихся остатков. Среди тех, кому он направил письма, были также Эрл X. Моррис, работавший в развалинах пуэбло Ацтек, и Нейл Джудд, проводивший раскопки в пуэбло Бонито. Оба эти больших поселения возникли почти в одно и то же время. Это вытекало из сходства всех обнаруженных там материалов. Однако действительно, в какое время?
Оба поселения относились к доиспанскому периоду. Это было ясно. Но поскольку ни в одном из уголков старой Америки не существовало письменного календаря, то ни Джудду, ни Моррису не приходило в голову никаких соображений по поводу того, к какому году христианского летосчисления следовало относить данные поселения.
И тут к ним обратился с письмом доктор Дуглас. "Я полагаю, - писал он, Вам будет небезынтересно узнать, что последние деревья, из которых изготовлены балки развалин Ацтека, были срублены ровно за девять лет до последних деревьев, послуживших материалом для балок пуэбло Бонито. Большая часть других деревянных деталей свидетельствует об одновременном заселении обоих поселений"3.
Он действительно так и написал: "Я полагаю, Вам будет небезынтересно узнать..." В действительности же эта новость произвела на Джудда и Морриса впечатление разорвавшейся бомбы. Было просто невероятным, что кто-то смог установить различие между доисторическими балками с точностью до девяти лет. И разве не мог бы такой волшебник установить одновременно, к какому столетию, а может быть, даже десятилетию относились эти девять лет?
Здесь Дуглас столкнулся с ключевой проблемой дендрохронологии. И он решил ее. Остается только удивляться, что в его собственном изложении открытого им метода нет ни малейшего упоминания о сделанном им ключевом открытии. Оно представлялось ему само собой разумеющимся.
Короче говоря, дело идет о том, что он открыл возможность перекрестной датировки, или "наложения". Если брать последнее выражение, то его можно перевести с английского в соответствии со смыслом как наложение заходящих друг на друга частей. Например, дерево, спиленное в 1960 г., имеет 200 годичных колец. Это значит, что его рост начался в 1760 г. 200 колец различаются по их ширине. Более широкие чередуются с узкими и точно отражают состояние климатических условий от года к году. Тогда специалист по датировке разыскивает в том же районе, например в старой церкви, соответственно очень древние балки из той же местности. Допустим, что такие балки насчитывают 100 колец. На длинной ленте вычерчивается график расположения колец каждого из обоих стволов. Эти ленты накладываются одна на другую. Затем они перемещаются относительно друг друга до тех пор, пока в благоприятном случае внешние кольца церковной балки не совместятся с внутренними кольцами дерева, начавшего свой рост в 1760 г. Допустим, что в нашем случае это совпадение, или "наложение", включает 50 колец, или 50 лет. Отсюда следует, что дерево, из которого была изготовлена церковная балка со 100-годичными кольцами, было срублено в 1810 г., а начало расти в 1710. В результате нам удалось, во-первых, датировать возраст церковной балки, и самое главное - нам удалось сделать шаг, ведущий на 50 лет дальше в глубь веков!
Теперь необходимо найти еще более древние балки, кольца которых могли бы "совместиться". Благодаря такому "нескончаемому древу" хронология, построенная на чередовании влажных и засушливых лет, может быть продолжена в прошлое до бесконечности: а как далеко?
Это звучит невероятно, но - заранее могу сказать - на Юго-Западе США такое нескончаемое древо было составлено вплоть до времен, предшествующих нашей эре!
Схема датировки по древесным кольцам (дендрохронология). Благодаря наложению друг на друга и совмещению срезов древесных стволов, начиная с полученного от недавно спиленного дерева, возможно определить время постройки бревенчатого дома, миссионерской церкви, пуэбло и, наконец, доисторической землянки с точностью до одного года.
Как видим, в принципе дендрохронологический метод весьма прост, на практике же весьма сложен. Это сразу становится очевидным при посещении дендрохронологи-ческой лаборатории. Эти лаборатории, несомненно, являются самыми благоухающими в мире. Радиоуглеродную лабораторию мы вынуждены были сравнивать с адской кухней. Напротив, дендро-хронологические лаборатории представляются продолжением учебного помещения, где могла бы преподаваться и высшая математика. Такое впечатление нарушают лишь чудесные запахи различных сортов дерева - от сандалового до твердой ели, доставленных сюда со всех концов света. Однако при взгляде на многочисленные графики и диаграммы, при взгляде через микроскоп на небольшие кусочки полуобугяившейся древесины сразу же становятся ясными некоторые трудности. В частности, ни одно дерево не может порадовать нас тем, что росло совершенно одинаково с соседями. Бесчисленные побочные влияния вызывают нарушение роста колец. Возникают сращения, напластования. Их зачастую бывает чрезвычайно трудно различить. А это ведет к неизбежному искажению значений. Последние, само собой разумеется, искажают данные всей шкалы в целом и крайне затрудняют "совмещение". В ходе продолжавшихся десятилетиями работ были открыты многочисленные особенности роста отдельных пород деревьев. Постоянно совершенствовались методы оценок. Когда Фей-Купер Коул, ведущий специалист по археологии Чикагского университета, создал там в 1934 г. дендрохронологическую лабораторию, то сразу же опробовал новый метод оценок, известный как "метод Гладвина". Он позволил преодолеть некоторые недостатки метода Дугласа. Зато породил новые ошибки. Однако нам следует вернуться к 20-м годам, ко временам первых успехов.
Однажды доктор Дуглас сравнил свой метод датировки по годичным кольцам деревьев с Розеттским камнем - плитой, содержавшей надписи на трех языках, которая дала ключ к расшифровке египетских иероглифов. Сегодня можно позволить себе такое сравнение. Однако в те времена, когда Дуглас сидел над кусками дерева из пуэбло Бонито, оно имело под собой мало оснований. Ибо тогда он оказался буквально в "подвешенном состоянии". Теперь же он начал получать поддержку, поскольку все начинали интересоваться этой новой отраслью науки. Национальное географическое общество, которому столь многим обязана археология, Американский музей естественной истории и Институт Карнеги в Вашингтоне были первыми, кто оказал ему поддержку, прежде всего финансовую. Было ясно, что доктору Дугласу необходимы пробы дерева, которые относились бы ко времени между раннеиспанской эпохой и, назовем ее так, эпохой Бонито-Ацтек. С этой целью было организовано не менее трех экспедиций: в 1923, 1928 и 1929 гг.
Еще до конца 1928 г. доктор Дуглас смог составить непрерывный ряд древесных колец, принадлежавших одной и той же породе деревьев, произраставших в одном и том же районе. Этот непрерывный ряд охватывал период вплоть до 1300 г. н. э. Один из кусков дерева, единственный из всех, уводил этот ряд дальше, чем за 1260 г. Одновременно он составил из обломков дерева, собранных более чем в тридцати развалинах древних поселений, "плавающую хронологию". Она охватывала не менее 585 лет. Слово "плавающая" означает здесь, что ему удалось последовательно объединить эти 585 лет в непрерывный ряд. Однако он не знал, к какому периоду христианского летосчисления следует отнести этот отрезок. Он знал лишь, что этот отрезок должен был начинаться где-то до 1260 г. Проблема состояла в том, чтобы заполнить эту брешь.
И она была решена в 1929 г.
Однако сделать это удалось не без трудностей, которые возникли там, где их никто не ожидал.
Дуглас и его помощники, появлявшиеся почти во всех пуэбло со своими бурами, возбудили недоверие у индейцев. Поначалу ученым немного помогали их искусство убеждения, стремление жить среди индейцев, настойчивость, с которой они изучали их язык, и строгое соблюдение всех сложных предписаний индейского этикета. Но, положа руку на сердце, нельзя не признать, что, если бы сегодня человек с другим цветом кожи, придерживающийся совершенно чуждых вам обычаев, вошел бы в ваш дом и объявил о своем намерении в интересах науки, которые вам совершенно не ясны, заняться высверливанием дыр в заботливо уложенных балках и стенах вашего жилища, вы наверняка решили бы, что он издевается, и выставили бы его вон.
Схема 5. Схема, показывающая еще раз метод "наложения" в дендрохронологии.
Однажды, когда ему не разрешили пользоваться буром, Дугласу, чтобы пересчитать древесные кольца, пришлось пролежать на животе семь часов подряд с 5 до 12 часов в обвалившемся погребе.
Тогда один из изобретательных сотрудников нашел выход. Совершенно случайно ему удалось установить, что тамошние индейцы ничего так не любили, как лиловый бархат. Археологи немедленно доставили в пуэбло кипы такого бархата. Одаривая индейцев бархатом и строго соблюдая другое условие, состоявшее в том, чтобы тщательно заделывать каждое сделанное буром отверстие кусочком бирюзы, дабы удержать в нем духов и не позволить им ни войти, ни выйти наружу, участники экспедиции получили возможность бурить, сколько им было угодно
Самое удачное бурение удалось провести в восточной Аризоне в развалинах Шоулоу. Здесь тогда совсем еще молодой Эмиль В Хаури обнаружил кусок дерева, который сразу вывел археоло гию Юго-Запада к началу христианского летосчисления. Этот кусок выглядел не слишком привлекательно. Он был наполовину обуглен. Его занесли в каталог под номером НН-39. После того как были проведены анализы этого куска, его номер стал самым знаменитым в истории североамериканской дендрохронологии.
Короче, он накладывался на составленный к этому моменту график древесных колец на отрезке, охватывавшем не менее 23 лет, и позволил определить дату 1237 г. Тем самым была получена возможность без труда установить и предшествующие даты вплоть, мы говорим об этом заранее, до 700 г. н. э.
При этом выяснилось, что между "твердой" хронологией и "плавающей" не было никакой разницы, никакого провала. С самого начала археологи могли бы установить факт "наложения", если бы располагали достаточным материалом. Но на раннем этапе раскопок было утрачено огромное количество такого материала. В то время археологи не уделяли никакого внимания небольшим, нередко крошившимся в руках кусочкам дерева, и выбрасывали их как совершенно бесполезные. Можно добавить, что как раз именно этот исторический отрезок характеризовался нарушением нормального развития древесных колец, создавшим значительные трудности для дендрохронологических изследований. Как можно было теперь установить, между 1276 и 1299 гг. н. э. наблюдалась совершенно необычная засуха. Эта засуха, длившаяся в течение жизни целого поколения, позже дала объяснение тогда еще остававшимся совершенно непонятными признакам массового переселения племен индейцев пуэбло. Как бы то ни было но в декабре 1929 г. доктор Дуглас смог объявить, что ему удалось создать непрерывную дендрохронологическую таблицу вплоть до 700 г. н. э. ("нескончаемое древо", насчитывавшее 1229 лет!) и что кроме пуэбло Бонито, ему удалось точно датировать развалины еще около сорока других пуэбло!
Приведем примеры такой датировки: Пуэбло Бонито
Ацтек
Меса-Верде
"Пещера мумий" ("Дом-башня")
Белый Дом
Ораиби
Кавайкух
Шоулоу
919-1130
1110-1121
1073-1262
1253-1284
1060-1275
1370-1800
1284-1495
1174-1383
Приведенные цифры дают представление отнюдь не о продолжительности существования пуэбло. Это становится ясным, если обратить внимание на то, что некоторые даты охватывают короткие отрезки времени. Они дают представление лишь о датах, приходящихся на время существования пуэбло, которые удалось совершенно точно установить.
Мы должны отчетливо представлять себе, что это самая точная археологическая датировка, подобную которой при полном отсутствии письменных источников вряд ли удавалось создать в каком-либо ином уголке мира! Имелись ли и в ней ошибки? И почему в нашем рассказе мы ограничиваемся исключительно районом американского Юго-Запада? Может быть, этот метод был непригоден для других мест?
Что касается ошибок, то их предусмотрительно суммировал доктор Брайант Баннистер, когда работал над диссертацией посвященной датировке района Чако-Каньона (куда входит и пуэбло Бонито). Он опубликовал ее в 1965 г., когда стал директором дендрохронологической лаборатории в Тусоне. Источники этих ошибок те же, с которыми вынуждены были считаться специалисты радиоуглеродного метода датировки.
Более того, это такие проблемы, с которыми в большей мере должны иметь дело археологи, обязанные учитывать все обстоятельства, чем специалисты по датировке. Сошлемся на такой случай. При исследовании развалин одного из пуэбло удалось доказать, что использованные при его постройке стволы деревьев были доставлены туда индейцами из района, расположенного за 280 км. Поэтому вследствие совершенно иного расположения древесных колец они, естественно, никак не вписывались в хронологию этих развалин. Или возьмем другой необычный случай, описанный Баннистером. "Дуглас сообщил о случае, когда один из древесных стволов, относившихся к XIV столетию, вероятно, вновь и вновь непрерывно использовался в строительстве до тех пор, пока в 1929 г. он не был обнаружен в совсем недавно покинутой жителями части пуэбло Ораиби"3.
Эти примеры приводят нас к последнему вопросу: почему до сих пор мы ограничивались исключительно сообщениями о Юго-Западе США? Потому, что вначале дендрохронологический метод был применен только на Юго-Западе, потому, что только на Юго-Западе существовали идеальные условия для его применения.
Разработанный Либби метод радиоуглеродной датировки явился подарком Америки археологии всего мира и был сразу же одобрен.
Открытая Дугласом дендрохронология поначалу могла быть использована только американцами. Каждый район предварительно должен составить свой собственный график чередования древесных колец. Поэтому, например, Дуглас не смог применить свой метод, когда он прибыл в неподалеку расположенную Калифорнию для поисков более древних деревьев и исследования гигантских секвой и деревьев Редвуда. Эти деревья прожили предельно долгий срок - до 3000 лет. Но они произрастали в совершенно иных климатических условиях, нежели те, в которых росли деревья в Аризоне и Нью-Мексико. Поэтому какое-либо "совмещение", или "наложение", годичных колец тех и других было невозможно. Доктор Эдмунд Шульманн, когда-то также работавший в Аризонском университете, открыл в 50-х годах еще более старые деревья - щетинистохвойные пинии в Калифорнии, возраст которых достигал 4500 лет. Это были старейшие обитатели Земли! Они должны были подтвердить возможность превосходного контроля радиоуглеродной датировки, которая здесь могла дать ошибочные результаты. Используя погибшие деревья, К. В. Фер-гюсон из того же университета сумел составить строго обоснованную хронологию, доходящую вплоть до 5200 г. до н. э.
Точно так же возможно и противоположное явление. Начиная с 1954 г. в лабораториях Северной Америки исследователи стали получать результаты измерений, значительно отличавшиеся от расчетных: все материалы стали вдруг на десять и более процентов моложе, чем ожидалось. В течение короткого времени это явление оставалось совершенно необъяснимым. До тех пор пока один из исследователей не пришел к мысли, что в этом были виноваты неоднократно проводившиеся после 1954 г. испытания водородной бомбы. Он оказался прав. После каждого взрыва облако высокой радиоактивности проносилось с запада на восток над территорией Америки, оказывая влияние на аппаратуру.
Сегодня нам известно гораздо больше источников ошибок, но они устраняются один за другим. Вместе с тем дело обстоит таким образом, что многие из первых анализов, произведенных вплоть до середины 50-х годов, должны были быть повторены. Это вызвано, в частности, изменением взглядов на упоминавшийся выше процесс полураспада. Теперь считается, что он происходит не за 5568 лет, а за 5730 лет. Вследствие этого результаты всех анализов, произведенных до 1961 г. включительно, должны быть пересчитаны еще раз, поскольку они были примерно на три процента ниже, чем следовало. Сегодня возможность такого уточнения расчетов в ближайшем будущем всегда принимается во внимание. Поэтому теперь обычно всякий раз, когда это оказывается возможным, часть материалов сохраняют для повторения анализов через несколько лет. Этому помогает и то, что теперь для проведения анализов требуется гораздо меньше исходного материала, чем прежде. Сегодня свитки, найденные у Мертвого моря, могли бы быть подвергнуты исследованию с минимальным для них ущербом.
К этому следует добавить, что в наши дни для определения возраста археологических объектов используется не только радиоуглеродный, но наряду с ним и целый ряд других методов. И сегодня каждый добросовестный археолог, прежде чем одобрить результат, стремится проделать все доступные исследования, выводы которых должны взаимно подкреплять друг друга.
Вместе с тем радиоуглеродный метод до сих пор остается важнейшим, позволяющим проникать в самое отдаленное прошлое. Когда Либби начинал свою работу, он был уверен, что вещества, возраст которых превышает 25 000 лет, недоступны для анализа. Сегодня возможно проводить анализ остатков, насчитывающих 70 000 лет, иными словами, восходящих почти к временам неандертальцев.
Уже длительное время все установленные даты постоянно систематизируются с помощью перфорированных карт компанией "Радиокарбон дейте инкорпорейтед", куда может обратиться любой ученый. Кроме того, ежегодно выходит в свет перечень дат под названием "Радиокарбон", публикацию которого начал журнал "Америкэн джорнел оф сайенс"
В 1960 г. Уиллард Ф. Либби был удостоен Нобелевской премии в области химии. Единственный ученый, удостоившийся этой высокой чести за работы1 связанные с археологией!
9. НЕСКОНЧАЕМОЕ ДРЕВО
При всем значении помощи, которую радиоуглеродный метод оказал археологии, ему было недоступно одно - определение дат с точностью до года. Между тем такой метод существовал задолго до появления радиоуглеродной датировки. То, что мы тем не менее упоминаем о нем во вторую очередь, имеет свое основание. Дело в том, что этот метод на протяжении длительного времени использовался лишь в ограниченном географическом районе, а именно на Юго-Западе Соединенных Штатов, и достиг технического совершенства только в два последние десятилетия, главным образом благодаря работам лаборатории дендрохронологии Аризонского университета в Тусоне.
Как все великие и простые идеи, метод датировки по древесным кольцам, или дендрохронология, был многократно продуман, прежде чем получил широкое практическое значение. Каждому Колумбу всегда предшествовали викинги. Поэтому не удивительно, что идея, лежащая в основе этого метода, возникла у человека, который предвосхитил почти все, - у Леонардо да Винчи. В его дневниках имеется указание, что по годичным кольцам деревьев можно различать влажные и засушливые годы.
Анализ по древесным кольцам был предложен еще в 1837 г. Чарлзом Баббиджем. Он рассказывает о методе оценки различных древесных колец и видит в этом возможность "перекрестной датировки" (мы объясним, что это значит). Он пишет: "...идею такого определения возраста затопленных лесов или торфяных болот можно было бы в конечном итоге связать с хронологией человечества". Фредерик Е. Цайнер - специалист по истории методов датировки прошлого, не колеблясь, заявляет в связи с данным высказыванием: "Это действительно примечательный случай научного предвидения"1.
Но настоящим автором метода и одновременно человеком, сделавшим его применение особенно плодотворным для археологии, был американец. Этот американец, физик и астроном, был директором обсерватории Стюарда в Аризонском университете и занимался совершенно другой проблемой - влиянием солнечных пятен на погоду Земли.
В принципе он открыл свой метод около 1913 г. Однако только в 1929 г. он смог, оглядываясь назад, начать одну из своих статей следующими гордыми словами: "Переводя историю, рассказанную годичными кольцами деревьев, в даты, мы тем самым смогли раздвинуть горизонты исторической науки в Соединенных Штатах. Нам удалось отодвинуть ее границы в глубь веков почти на 800 лет от момента прибытия Колумба на побережье Нового Света. Нам удалось создать для этого периода истории нашего Юго-Запада хронологию, превосходящую по точности любые сделанные человеческой рукой описания важнейших событий, даже если эти описания делались их современниками"2.
Отправным пунктом для работ автора этого метода доктора Эндрю Элликота Дугласа, который продолжал работать в лаборатории вплоть до своего девяностолетия (скончался в 1962 г. на девяносто пятом году жизни), явилось одно сделанное им наблюдение. Оно состояло в том, что солнечные пятна оказывают явное влияние на земной климат. Каждые одиннадцать лет, когда появляются солнечные пятна, на Земле наблюдаются многочисленные бури и дожди и, следовательно, значительно увеличивается количество влаги, поглощаемой растениями. Однако доктор Дуглас не располагал достаточным количеством метеорологических данных прошлого, относившихся к определенным датам, чтобы доказать правильность этого наблюдения для более продолжительного времени. Ведь регулярные наблюдения за погодой, ведущиеся метеорологическими станциями, являются сравнительно недавним нововведением.
В момент счастливого озарения он вспомнил о наблюдении, сделанном в детстве, которое наверняка делал каждый из нас. Если рассматривать срез спиленного дерева, то на нем можно видеть кольца, о которых с древнейших времен известно, что это годичные кольца. Но что нельзя обнаружить сразу при беглом взгляде и что навело доктора Дугласа на его плодотворную мысль, так это разница между кольцами. Многие из них узкие, многие - широкие. Иногда много узких колец следуют за немногими широкими, и наоборот. Они отличаются даже по цвету. Может быть, подумал Дуглас, толстые кольца соответствуют "тучным" годам, а тонкие - "тощим", иначе говоря влажным и засушливым?
Это было нетрудно доказать. На свежеспиленном дереве он мог быстро сопоставить внешние кольца со сводками погоды последних лет. Его предположение оказалось верным. То же самое подтвердилось при сравнении сводок погоды и колец, лежавших в глубине ствола около сердцевины. Когда же перед ним оказалось спиленное трехсотлетнее дерево, он смог точно сказать, какая погода преобладала в строго определенном районе на протяжении трех сотен лет.
Таким путем в Аризоне он нашел бесспорное совпадение между наличием солнечных пятен и особенностями роста деревьев. Каждые одиннадцать лет наблюдалось повышение влажности, или "тучные" периоды. За одним исключением. Между 1650 и 1725 гг. н. э. он обнаружил только засушливые годы! Могло ли такое быть? Неужели на протяжении 75 лет не было никаких солнечных пятен? Не вкралась ли ошибка в его наблюдения?
И здесь произошло нечто невероятное. Английский астроном Е. Уолтер Маундер слышал о работах Дугласа и написал ему письмо. Занимаясь на протяжении многих лет изучением солнечных пятен, он выяснил из совершенно иных источников, что около 1700 г. в течение длительного периода солнечные пятна отсутствовали. Он даже назвал даты, и оказалось, что это были те самые семьдесят пять лет, которые Дуглас определил по древесным кольцам!
Остается не очень ясным, что побудило затем доктора Дугласа применить открытый им метод ко все более далекому прошлому. Возможно, его просто раздражали препятствия, которые его деревья ставили ему на пути. В Аризоне, где он работал с хвойными породами, он смог дойти только до 1450 г., поскольку ему не удалось найти более древние экземпляры.
И тогда человеку, всю жизнь теснейшим образом связанному с Юго-Западом и хорошо знавшему в этом крае множество руин, вполне естественно пришла в голову мысль: попытаться добыть пару срезов от старых деревьев, которые были спилены испанцами до 1650 г. для постройки первых домов и церквей миссионеров. Первую помощь оказал ему в 1914 г. доктор Кларк Уисслер из Американского музея естественной истории в Нью-Йорке. Он предоставил в распоряжение Дугласа еще более древние пробы, в частности от балок доисторического пуэбло Бонито, находящегося в штате Нью-Мексико. Этого Дугласу оказалось недостаточно. Он между тем открыл, что для анализов вовсе не требовалось целых срезов от балок, а всего лишь так называемый "кор" - стержень, полученный из балки с помощью полого бура. Проба, имеющая форму стержня, может рассказать исследователю то же, что и пластинка среза.
Дуглас направил археологам, работавшим в различных уголках Юго-Запада, письма с просьбой прислать ему такие пробы - пластинки срезов и стержни, полученные с помощью бура. Сам он утверждал, что может извлечь интересующие его данные даже из полуобуглившихся остатков. Среди тех, кому он направил письма, были также Эрл X. Моррис, работавший в развалинах пуэбло Ацтек, и Нейл Джудд, проводивший раскопки в пуэбло Бонито. Оба эти больших поселения возникли почти в одно и то же время. Это вытекало из сходства всех обнаруженных там материалов. Однако действительно, в какое время?
Оба поселения относились к доиспанскому периоду. Это было ясно. Но поскольку ни в одном из уголков старой Америки не существовало письменного календаря, то ни Джудду, ни Моррису не приходило в голову никаких соображений по поводу того, к какому году христианского летосчисления следовало относить данные поселения.
И тут к ним обратился с письмом доктор Дуглас. "Я полагаю, - писал он, Вам будет небезынтересно узнать, что последние деревья, из которых изготовлены балки развалин Ацтека, были срублены ровно за девять лет до последних деревьев, послуживших материалом для балок пуэбло Бонито. Большая часть других деревянных деталей свидетельствует об одновременном заселении обоих поселений"3.
Он действительно так и написал: "Я полагаю, Вам будет небезынтересно узнать..." В действительности же эта новость произвела на Джудда и Морриса впечатление разорвавшейся бомбы. Было просто невероятным, что кто-то смог установить различие между доисторическими балками с точностью до девяти лет. И разве не мог бы такой волшебник установить одновременно, к какому столетию, а может быть, даже десятилетию относились эти девять лет?
Здесь Дуглас столкнулся с ключевой проблемой дендрохронологии. И он решил ее. Остается только удивляться, что в его собственном изложении открытого им метода нет ни малейшего упоминания о сделанном им ключевом открытии. Оно представлялось ему само собой разумеющимся.
Короче говоря, дело идет о том, что он открыл возможность перекрестной датировки, или "наложения". Если брать последнее выражение, то его можно перевести с английского в соответствии со смыслом как наложение заходящих друг на друга частей. Например, дерево, спиленное в 1960 г., имеет 200 годичных колец. Это значит, что его рост начался в 1760 г. 200 колец различаются по их ширине. Более широкие чередуются с узкими и точно отражают состояние климатических условий от года к году. Тогда специалист по датировке разыскивает в том же районе, например в старой церкви, соответственно очень древние балки из той же местности. Допустим, что такие балки насчитывают 100 колец. На длинной ленте вычерчивается график расположения колец каждого из обоих стволов. Эти ленты накладываются одна на другую. Затем они перемещаются относительно друг друга до тех пор, пока в благоприятном случае внешние кольца церковной балки не совместятся с внутренними кольцами дерева, начавшего свой рост в 1760 г. Допустим, что в нашем случае это совпадение, или "наложение", включает 50 колец, или 50 лет. Отсюда следует, что дерево, из которого была изготовлена церковная балка со 100-годичными кольцами, было срублено в 1810 г., а начало расти в 1710. В результате нам удалось, во-первых, датировать возраст церковной балки, и самое главное - нам удалось сделать шаг, ведущий на 50 лет дальше в глубь веков!
Теперь необходимо найти еще более древние балки, кольца которых могли бы "совместиться". Благодаря такому "нескончаемому древу" хронология, построенная на чередовании влажных и засушливых лет, может быть продолжена в прошлое до бесконечности: а как далеко?
Это звучит невероятно, но - заранее могу сказать - на Юго-Западе США такое нескончаемое древо было составлено вплоть до времен, предшествующих нашей эре!
Схема датировки по древесным кольцам (дендрохронология). Благодаря наложению друг на друга и совмещению срезов древесных стволов, начиная с полученного от недавно спиленного дерева, возможно определить время постройки бревенчатого дома, миссионерской церкви, пуэбло и, наконец, доисторической землянки с точностью до одного года.
Как видим, в принципе дендрохронологический метод весьма прост, на практике же весьма сложен. Это сразу становится очевидным при посещении дендрохронологи-ческой лаборатории. Эти лаборатории, несомненно, являются самыми благоухающими в мире. Радиоуглеродную лабораторию мы вынуждены были сравнивать с адской кухней. Напротив, дендро-хронологические лаборатории представляются продолжением учебного помещения, где могла бы преподаваться и высшая математика. Такое впечатление нарушают лишь чудесные запахи различных сортов дерева - от сандалового до твердой ели, доставленных сюда со всех концов света. Однако при взгляде на многочисленные графики и диаграммы, при взгляде через микроскоп на небольшие кусочки полуобугяившейся древесины сразу же становятся ясными некоторые трудности. В частности, ни одно дерево не может порадовать нас тем, что росло совершенно одинаково с соседями. Бесчисленные побочные влияния вызывают нарушение роста колец. Возникают сращения, напластования. Их зачастую бывает чрезвычайно трудно различить. А это ведет к неизбежному искажению значений. Последние, само собой разумеется, искажают данные всей шкалы в целом и крайне затрудняют "совмещение". В ходе продолжавшихся десятилетиями работ были открыты многочисленные особенности роста отдельных пород деревьев. Постоянно совершенствовались методы оценок. Когда Фей-Купер Коул, ведущий специалист по археологии Чикагского университета, создал там в 1934 г. дендрохронологическую лабораторию, то сразу же опробовал новый метод оценок, известный как "метод Гладвина". Он позволил преодолеть некоторые недостатки метода Дугласа. Зато породил новые ошибки. Однако нам следует вернуться к 20-м годам, ко временам первых успехов.
Однажды доктор Дуглас сравнил свой метод датировки по годичным кольцам деревьев с Розеттским камнем - плитой, содержавшей надписи на трех языках, которая дала ключ к расшифровке египетских иероглифов. Сегодня можно позволить себе такое сравнение. Однако в те времена, когда Дуглас сидел над кусками дерева из пуэбло Бонито, оно имело под собой мало оснований. Ибо тогда он оказался буквально в "подвешенном состоянии". Теперь же он начал получать поддержку, поскольку все начинали интересоваться этой новой отраслью науки. Национальное географическое общество, которому столь многим обязана археология, Американский музей естественной истории и Институт Карнеги в Вашингтоне были первыми, кто оказал ему поддержку, прежде всего финансовую. Было ясно, что доктору Дугласу необходимы пробы дерева, которые относились бы ко времени между раннеиспанской эпохой и, назовем ее так, эпохой Бонито-Ацтек. С этой целью было организовано не менее трех экспедиций: в 1923, 1928 и 1929 гг.
Еще до конца 1928 г. доктор Дуглас смог составить непрерывный ряд древесных колец, принадлежавших одной и той же породе деревьев, произраставших в одном и том же районе. Этот непрерывный ряд охватывал период вплоть до 1300 г. н. э. Один из кусков дерева, единственный из всех, уводил этот ряд дальше, чем за 1260 г. Одновременно он составил из обломков дерева, собранных более чем в тридцати развалинах древних поселений, "плавающую хронологию". Она охватывала не менее 585 лет. Слово "плавающая" означает здесь, что ему удалось последовательно объединить эти 585 лет в непрерывный ряд. Однако он не знал, к какому периоду христианского летосчисления следует отнести этот отрезок. Он знал лишь, что этот отрезок должен был начинаться где-то до 1260 г. Проблема состояла в том, чтобы заполнить эту брешь.
И она была решена в 1929 г.
Однако сделать это удалось не без трудностей, которые возникли там, где их никто не ожидал.
Дуглас и его помощники, появлявшиеся почти во всех пуэбло со своими бурами, возбудили недоверие у индейцев. Поначалу ученым немного помогали их искусство убеждения, стремление жить среди индейцев, настойчивость, с которой они изучали их язык, и строгое соблюдение всех сложных предписаний индейского этикета. Но, положа руку на сердце, нельзя не признать, что, если бы сегодня человек с другим цветом кожи, придерживающийся совершенно чуждых вам обычаев, вошел бы в ваш дом и объявил о своем намерении в интересах науки, которые вам совершенно не ясны, заняться высверливанием дыр в заботливо уложенных балках и стенах вашего жилища, вы наверняка решили бы, что он издевается, и выставили бы его вон.
Схема 5. Схема, показывающая еще раз метод "наложения" в дендрохронологии.
Однажды, когда ему не разрешили пользоваться буром, Дугласу, чтобы пересчитать древесные кольца, пришлось пролежать на животе семь часов подряд с 5 до 12 часов в обвалившемся погребе.
Тогда один из изобретательных сотрудников нашел выход. Совершенно случайно ему удалось установить, что тамошние индейцы ничего так не любили, как лиловый бархат. Археологи немедленно доставили в пуэбло кипы такого бархата. Одаривая индейцев бархатом и строго соблюдая другое условие, состоявшее в том, чтобы тщательно заделывать каждое сделанное буром отверстие кусочком бирюзы, дабы удержать в нем духов и не позволить им ни войти, ни выйти наружу, участники экспедиции получили возможность бурить, сколько им было угодно
Самое удачное бурение удалось провести в восточной Аризоне в развалинах Шоулоу. Здесь тогда совсем еще молодой Эмиль В Хаури обнаружил кусок дерева, который сразу вывел археоло гию Юго-Запада к началу христианского летосчисления. Этот кусок выглядел не слишком привлекательно. Он был наполовину обуглен. Его занесли в каталог под номером НН-39. После того как были проведены анализы этого куска, его номер стал самым знаменитым в истории североамериканской дендрохронологии.
Короче, он накладывался на составленный к этому моменту график древесных колец на отрезке, охватывавшем не менее 23 лет, и позволил определить дату 1237 г. Тем самым была получена возможность без труда установить и предшествующие даты вплоть, мы говорим об этом заранее, до 700 г. н. э.
При этом выяснилось, что между "твердой" хронологией и "плавающей" не было никакой разницы, никакого провала. С самого начала археологи могли бы установить факт "наложения", если бы располагали достаточным материалом. Но на раннем этапе раскопок было утрачено огромное количество такого материала. В то время археологи не уделяли никакого внимания небольшим, нередко крошившимся в руках кусочкам дерева, и выбрасывали их как совершенно бесполезные. Можно добавить, что как раз именно этот исторический отрезок характеризовался нарушением нормального развития древесных колец, создавшим значительные трудности для дендрохронологических изследований. Как можно было теперь установить, между 1276 и 1299 гг. н. э. наблюдалась совершенно необычная засуха. Эта засуха, длившаяся в течение жизни целого поколения, позже дала объяснение тогда еще остававшимся совершенно непонятными признакам массового переселения племен индейцев пуэбло. Как бы то ни было но в декабре 1929 г. доктор Дуглас смог объявить, что ему удалось создать непрерывную дендрохронологическую таблицу вплоть до 700 г. н. э. ("нескончаемое древо", насчитывавшее 1229 лет!) и что кроме пуэбло Бонито, ему удалось точно датировать развалины еще около сорока других пуэбло!
Приведем примеры такой датировки: Пуэбло Бонито
Ацтек
Меса-Верде
"Пещера мумий" ("Дом-башня")
Белый Дом
Ораиби
Кавайкух
Шоулоу
919-1130
1110-1121
1073-1262
1253-1284
1060-1275
1370-1800
1284-1495
1174-1383
Приведенные цифры дают представление отнюдь не о продолжительности существования пуэбло. Это становится ясным, если обратить внимание на то, что некоторые даты охватывают короткие отрезки времени. Они дают представление лишь о датах, приходящихся на время существования пуэбло, которые удалось совершенно точно установить.
Мы должны отчетливо представлять себе, что это самая точная археологическая датировка, подобную которой при полном отсутствии письменных источников вряд ли удавалось создать в каком-либо ином уголке мира! Имелись ли и в ней ошибки? И почему в нашем рассказе мы ограничиваемся исключительно районом американского Юго-Запада? Может быть, этот метод был непригоден для других мест?
Что касается ошибок, то их предусмотрительно суммировал доктор Брайант Баннистер, когда работал над диссертацией посвященной датировке района Чако-Каньона (куда входит и пуэбло Бонито). Он опубликовал ее в 1965 г., когда стал директором дендрохронологической лаборатории в Тусоне. Источники этих ошибок те же, с которыми вынуждены были считаться специалисты радиоуглеродного метода датировки.
Более того, это такие проблемы, с которыми в большей мере должны иметь дело археологи, обязанные учитывать все обстоятельства, чем специалисты по датировке. Сошлемся на такой случай. При исследовании развалин одного из пуэбло удалось доказать, что использованные при его постройке стволы деревьев были доставлены туда индейцами из района, расположенного за 280 км. Поэтому вследствие совершенно иного расположения древесных колец они, естественно, никак не вписывались в хронологию этих развалин. Или возьмем другой необычный случай, описанный Баннистером. "Дуглас сообщил о случае, когда один из древесных стволов, относившихся к XIV столетию, вероятно, вновь и вновь непрерывно использовался в строительстве до тех пор, пока в 1929 г. он не был обнаружен в совсем недавно покинутой жителями части пуэбло Ораиби"3.
Эти примеры приводят нас к последнему вопросу: почему до сих пор мы ограничивались исключительно сообщениями о Юго-Западе США? Потому, что вначале дендрохронологический метод был применен только на Юго-Западе, потому, что только на Юго-Западе существовали идеальные условия для его применения.
Разработанный Либби метод радиоуглеродной датировки явился подарком Америки археологии всего мира и был сразу же одобрен.
Открытая Дугласом дендрохронология поначалу могла быть использована только американцами. Каждый район предварительно должен составить свой собственный график чередования древесных колец. Поэтому, например, Дуглас не смог применить свой метод, когда он прибыл в неподалеку расположенную Калифорнию для поисков более древних деревьев и исследования гигантских секвой и деревьев Редвуда. Эти деревья прожили предельно долгий срок - до 3000 лет. Но они произрастали в совершенно иных климатических условиях, нежели те, в которых росли деревья в Аризоне и Нью-Мексико. Поэтому какое-либо "совмещение", или "наложение", годичных колец тех и других было невозможно. Доктор Эдмунд Шульманн, когда-то также работавший в Аризонском университете, открыл в 50-х годах еще более старые деревья - щетинистохвойные пинии в Калифорнии, возраст которых достигал 4500 лет. Это были старейшие обитатели Земли! Они должны были подтвердить возможность превосходного контроля радиоуглеродной датировки, которая здесь могла дать ошибочные результаты. Используя погибшие деревья, К. В. Фер-гюсон из того же университета сумел составить строго обоснованную хронологию, доходящую вплоть до 5200 г. до н. э.