В чем же суть радиоуглеродного метода, который широко и успешно применяется, например, в археологии?
Верхние слои атмосферы находятся под действием космических лучей высоких энергий. Они вызывают ряд ядерных реакций, в результате которых азот превращается в радиоактивный изотоп углерода 14С (цифра обозначает атомный вес). Период его полураспада – времени, за которое распадается половина его атомов, – составляет 5768 лет. В результате образуется продукт данной реакции – стабильный азот с атомным весом 14 (во столько раз он тяжелее атома водорода).
Углерод-14 вступает в реакцию с кислородом атмосферы, образуя углекислый газ (двуокись углерода). Его поглощают растения, аккумулируя в своих тканях, а отсюда он переходит в тела животных. Пока идет обмен веществ, содержание поглощенного радиоактивного углерода остается в растении постоянным. Но как только оно умирает, обмен веществ в нем с атмосферой прекращается и накопленный углерод-14 начинает распадаться.
Можно сказать, с этого момента начинает действовать радиоуглеродный хронометр. Его ход в чем-то напоминает песочные часы: количество углерода-14 закономерно уменьшается. Если определить, сколько его осталось, можно вычислить то время, за которое он уменьшился на эту долю.
Существуют чуткие физические приборы, позволяющие точно узнать содержание радиоуглерода в атмосфере (эта величина относительно постоянная, тем более за сравнительно недолгие геологические периоды) и в изучаемом образце. Найдены формулы, по которым проводятся вычисления. В результате получается цифра, показывающая возраст образца.
На результатах могут сказаться некоторые обстоятельства. И хотя метод относится к абсолютной хронологии (дает результаты в годах), абсолютной точностью он не отличается.
Во-первых, образец может быть загрязнен; в нем нередко присутствуют доли более или менее древних примесей, веществ.
Во-вторых, дополнительный радиоуглерод может по каким-то причинам попасть в образец или покинуть его. В первом случае возраст будет занижен, во втором – завышен.
В-третьих, содержание радиоуглерода в атмосфере той эпохи, когда данная ткань была «живой», могло заметно отличаться от современного (тем более что не исключены локальные аномалии, характерные для определенной местности в то время, о котором идет речь).
В-четвертых, метод позволяет датировать предметы с точностью до ±100 лет, поэтому сравнительно «молодые» объекты этим методом нет смысла исследовать, но когда возраст объекта исследования превышает 400–500 лет, он себя оправдывает.
Данный метод неоднократно проверялся на археологических образцах. Их возраст был точно известен из исторических источников, о которых – таково условие – не знали в лабораториях, проводивших радиоуглеродный анализ: образцы, как в случае с Плащаницей, передавались им «безымянными».
Например, так датировались образцы древесины из гробницы фараона Джосера. Конец его правления египтологи