Рис. 6. Усредненные радиоуглеродные даты для исторических образцов из Египта, Нубии, Месопотамии и Палестины. Открытые символы - отдельные даты, полностью заполненные символы - не менее четырех дат, заполненные на четверть - две даты и т.д.
Графический подход является практическим, но строго математически не является корректным и не обеспечивает всей возможной информации. Недавно разработаны корректные процедуры калибровки, которые в настоящее время широко используют в форме программ, сделанных для персональных компьютеров. Наиболее популярными являются программы: CALIB (Stuiver M. and Reimer P.J. 1986) и CAL20 (van der Plicht J. 1996), разработанные, соответственно, в университетах Сиэттла и Гронингена. Обе программы рассчитывают вероятность распределения калиброванных дат, используя так называемый принцип Байеса в статистической теории, и дают эквивалентные результаты. В целом, достигается международный консенсус относительно стандартной калибровочной процедуры и выражения результатов.
Улучшения в точности радиоуглеродных измерений поднимает вопрос о пределах радиоуглеродного датирования. Как показано в работе (Niklaus Th.R. et al. 1992), при доверительном интервале 2σ, представляющем математическое определение корректного возраста, неопределенность в радиоуглеродном датировании может быть уменьшена на ту же самую величину, как могут быть улучшены измерения радиоуглеродного возраста. Смещение в этом соотношении составляет около 40 календарных лет и равно нижнему пределу для средней ширины доверительных интервалов 2s , которые могут быть рассмотрены как нижний предел точности радиоуглеродного датирования. Из калибровки, используя различные ошибки для калибровочной кривой, можно увидеть только незначительные различия в средней ширине доверительных интервалов 2σ, что приводит к тому, что достаточна фактическая точность (1σ - 12 лет) калибровочной кривой вплоть до 6000 лет до н.э.
Извилистая форма калибровочной кривой (из-за мелкого масштаба плохо просматриваемая на рис. 5) усложняет перевод 14С дат в календарные. Наиболее сложная форма калибровочной кривой имеет место в окрестности ~300, ~2400, ~4500, ~7500, и ~9500 BP, что приводит к тому, что одному 14С возрасту могут соответствовать две или более календарные даты. Для радиоуглеродных возрастов в окрестности указанных дат улучшения в точности радиоуглеродных измерений не приводят к более высокой точности в радиоуглеродном датировании. Только большая детальность исследуемого материала в таких случаях может позволить сузить рамки точности определения возраста. В то же время резкие участки калибровочной кривой, связанные с существенными изменениями концентрации 14С в земной атмосфере, и которая, как показывают результаты исследований (Дергачев В.А. 1966), изменяются циклически с периодом около 2400 лет, могут служить реперами как для подгонки плавающих хронологий по древесине к абсолютным датам, так и для получения надежных датировок по торфяникам, а также и для создания хронологий по ленточным отложениям глин в озерах. Кроме ленточных глин, имеющих слоистую структуры, имеют абсолютный счет и слои льда в полярных областях.
В последние годы достигнут важный прогресс и в датировке малых образцов биоорганического материала кораллов и полярных отложений льда с высокой точностью с помощью ускорительной масс-спектрометрии для уранового семейства (TIMS) и для радиоуглерода (AMS). Для последних более чем 25 тысяч лет получены точные ураниево-ториевые даты коралловых образцов (рис. 7) (Bard et al. 1993), взятых на островах Муруроа, Галапагоса и Барбадоса, которые были также продатированы радиоуглеродным методом. Обращают на себя внимание очень большие отклонения концентрации 14С от стандарта: содержание 14С увеличивается от ~ 10% в районе ~ 10000 лет назад до более чем 40% в интервале времени ~ 20000-25000 лет назад, что приводит к омоложению образцов, определенных радиоуглеродным методом, соответственно, от 800 лет и до более чем 3200 лет.
Рис. 7. Изменение концентрации радиоуглерода (Δ14C) и отклонение радиоуглеродного возраста от календарного (Δt) за последние более чем 20 тысяч лет; данные по древесным кольцам (сплошная кривая) и кораллам (кружки).
В настоящее время проводится тщательная оценка ошибок датировок в периоды резких колебаний 14С и ревизия наборов калибровочных данных, чтобы определить даже малые коррекции для калибровки археологических образцов на основе древесных колец. Как историческое, так и радиоуглеродное датирование, имеет свои единственные в своем роде ценные качества и свои ограничения. Свойственное некоторым ученым отношение к радиоуглеродному датированию как к простому указанию вероятности не может приниматься всерьез и не способствует исследованию прошлой действительности, так же как и “научное” высмеивание археоисторического датирования как просто субъективной интерпретации исследуемых археологических наслоений и древних объектов безо всякого подобия вероятности. Только вместе и в подстраивании и контроле одного другим эти методы могут обеспечить всесторонний подход к археоисторическому прошлому, посредством чего могут быть разрешены некоторые наиболее спорные хронологические моменты прошлого.
В течение последних трех десятилетий развит и испытан целый ряд изотопных методов с целью реконструкции прошлых климатических изменений и изменений окружающей среды на различных континентах и их влияния на человека. Понимание поведения и предсказуемости физических, химических и биологических систем Земли является главной проблемой многих программ и проектов. В результате применения новых современных методов исследований и усовершенствованию методов обработки данных, в конечном счете, удается получать детальные и надежные данные о природных процессах и закономерностях их изменения, в частности, о циклах разного ранга.
Обильная информация становится достоянием исследователей после завершения начатых в 1989 году двух проектов (GISP-2 — проект США, GRIP — Европейский проект) бурения льда в Центральной Гренландии до глубин более чем 3 км. Благодаря обоим проектам научное сообщество получило наиболее детально и хорошо датированную информацию самого высокого качества, касающуюся нашей планеты за последние ~250 тысяч лет, связанную с климатическими, атмосферными изменениями и изменениями окружающей среды. При этом на интервале последних ~110 тысяч лет удалось просчитать годичные слои в обоих ледяных кернах с различием между датами этих керном и независимыми индикаторами возраста примерно в 1% для интервала от современности до ~10 тысяч лет назад и 5% в большей части всего ледникового периода.
Адаменко М.Ф. Динамика прироста лиственницы как индикатор термического режима летних сезонов в горном Алтае. В кн.: Региональные географические исследования Западной Сибири. Новосибирск: Наука, Сибирское отделение. 1978. С. 20-25.
Битвинскас Т.Т. Дендроклиматические исследования. Л.: Гидрометеоиздат. 1974. 172 с.
Битвинскас Т.Т., Дергачев В.А., Кочаров Г.Е. и др. Использование радиоуглеродного метода датирования в целях создания сверхдолгосрочных дендрошкал в условиях южной Прибалтики. В сб.: Труды Шестого Всесоюзного совещания по проблеме “Астрофизические явления и радиоуглерод”, Тбилиси: Изд-во Тбилисского университета. 1978. С. 185-192.
Битвинскас Т.Т., Дергачев В.А., Колищук В.Г. и др. Анализ годичных слоев древесины для исследования астрофизических и геофизических процессов. Сб.: Экспериментальные методы исследования астрофизических и геофизических явлений. Л.: ФТИ им.А.Ф.Иоффе АН СССР. 1988. С. 9-55.
Дендрохронология и дендроклиматология /под ред. Кайрюкштиса Л.А., Галазия Г.И. и Шиятова С.Г. Новосибирск: Наука. 1986. 208 с.
Дергачев В.А., Векслер В.С. Применение радиоуглеродного метода для изучения природной среды прошлого. Л.: Изд-во ФТИ им.А.Ф.Иоффе РАН. 1991. 258 с.
Дергачев В.А. Концентрация космогенного радиоуглерода в земной атмосфере и солнечная активность в течение последних тысячелетий. Геомагнетизм и аэрономия. 1996. Т. 36. № 2. С. 49-60.
Клейн Л.С. Археология спорит с физикой. Природа. 1966. № 2, 3.
Колчин Б.А., Черных Н.Б. Дендрохронология Восточной Европы. М.: Наука. 1977. 126 с.
Константинов Б.П., Кочаров Г.Е. Астрофизические явления и радиоуглерод. Доклады Академии наук СССР. 1965. Т. 165. С. 63-67.
Либби У.Ф. Радиоуглерод - атомные часы. В сб.: Наука и человечество. 1962. М.: Знание. 1962. С. 190-200.
Либби У.Ф. Углерод-14 - ядерный хронометр археологии. Курьер ЮНЕСКО. 1968. № 7.
Ловелиус Н.В. Изменчивость прироста деревьев. Дендроиндикация природных процессов и антропогенных воздействий. Л.: Наука, Ленинградское отделение. 1979. - 230 с.
Мухамедшин К.Д. Дендрохронологическая шкала древовидной формы можжевельника туркестанского. В кн.: Дендроклиматологические шкалы Советского Союза. Каунас: и-нт ботаники АН Литовской ССР. 1978. С. 113-115.
Носовский Г.В., Фоменко А.Т. Империя. М.: Факториал. 1996.
Олейников А. Геологические часы. Ленинград: Недра, Ленинградское отделение. 1971. 112 с.
Фоменко А.Т. Методы статистического анализа нарративных текстов и приложения к хронологии. М. : Изд-во Московского университета. 1990.
Фоменко А.Т. Исследования по истории древнего мира и средних веков. Математические методы анализа источников. Глобальная хронология. М.: Изд-во механико-математического факультета МГУ. 1993. 408 с.
Шведов Ф.Н. Дерево как летопись засух. Метеорологический вестник. 1892. №5.
Шиятов С.Г. Дендрохронология Мангазеи. В сб.: Проблемы абсолютного датирования в археологии (под ред. Б.А.Колчина). М.: Наука. 1972. С. 119-121.
Шиятов С.Г. Сверхвековой цикл в колебаниях индексов прироста лиственницы (Larix sibirica) на полярной границе леса. В кн.: Биоэкологические основы дендрохронологии. Вильнюс-Ленинград. 1975. С. 47-53.