Рис. 4. Калиброванные различными лабораториями интервалы радиоуглеродной временной шкалы по дендрохронологическим данным.

На основе этих экспериментальных данных, полученных радиоуглеродным датированием образцов древесины календарного возраста, установлена калибровочная кривая (Рис. 5). В области существования радиоуглеродной калибровочной кривой, эти результаты используются, чтобы трансформировать получаемые на практике радиоуглеродные возрасты в календарные даты. Как видно из рисунка, радиоуглеродные даты оказываются моложе календарных; при этом, омоложение на шкале примерно с 1000 г. до н.э. составляет сотни лет и увеличивается до более чем тысячи лет в конце калибровочной кривой.

Рис. 5. Радиоуглеродная калибровочная кривая (радиоуглеродный возраст, годы BP), полученная датированием колец деревьев (календарные годы, BC/AD). Прямая линия означает равенство “радиоуглеродного” возраста абсолютному возрасту образцов (¹⁴С годы = дендрогодам).

Прогресс в радиоуглеродном датировании и точности калибровки позволяет разрабатывать калиброванные радиоуглеродные хронологии археологических объектов в ряде регионов, и, в первую очередь, для исторических времен. По-видимому, необходимость такой хронологии для археологии Ближнего и Среднего Востока не вызывает сомнения. Известно, что абсолютное датирование в археологии Ближнего Востока в конечном счете основывается на качестве и надежности исторических календарей Египта, Месопотамии и др. Египетский исторический календарь является главным для археологического датирования во многих частях Ближнего Востока, заметное положение также занимает хронология Месопотамии. Интерпретация древних записей часто приводит к различиям мнений среди экспертов. Возможны различные интерпретации этих древних источников, а часто и нельзя получить ответа относительно их надежности. Радиоуглеродное датирование является независимым от исторического датирования и поэтому может быть законным образом использовано в проверке и возможной коррекции древних исторических хронологий, при условии, что разрешение и точность радиоуглеродных измерений являются достаточно высокими. Как показывают исследования (Hassan F.A. and Robinson S.W. 1987), применение высокоточной радиоуглеродной калибровки дает радиоуглеродные даты образцов, которые находятся в прекрасном согласии с историческими датами до нашей эры (рис. 6). Конечно, необходимо получать тщательно отобранные серии десятков или даже сотен новых высокоточных дат, чтобы сформировать базы для развития калиброванной радиоуглеродной хронологии археологии того или иного региона.

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.