Теперь в лабораторию доктора Либби со всего света начал поступать поток материалов, составивших совершенно необычную для технических лабораторий коллекцию. Рабочее помещение Либби вскоре стало напоминать кунсткамеру. Там находились кусочки египетских мумий времен Древнего царства, древесный уголь костров, у которых грелись доисторические люди, зуб вымершего в конце ледникового периода мамонта, сандалия из индейского погребения, открытого в штате Огайо, кусочек доски от погребальной ладьи одного из фараонов, наполовину обуглившаяся кость с торчащим наконечником стрелы, кусочек балки, когда-то поддерживавшей крышу одного из хеттских храмов. Более половины проб, которые Либби исследовал в первый период работы, были американского происхождения, точнее говоря, 109 из 216. И это не удивительно, поскольку в первую очередь американские коллеги осаждали Либби просьбами помочь в датировке, над которой они годами безуспешно бились, погрязая в бесполезных спорах. Так обстояло, например, дело с датировкой самых ранних следов человека, найденных на Американском континенте, главным образом так называемых фолсомских людей, о которых мы еще услышим в этой книге.
Однако первые подтверждения теории Либби принесли пробы, поступавшие из района Средиземноморья. Первым он исследовал кусочек акации от балки, обнаруженной в гробнице египетского фараона Джосера. Археологи относили время царствования этого фараона к периоду около 2700 г. до н. э. Согласно результатам, полученным Либби, он царствовал намного раньше 2000 г. до н. э. Это был не очень хороший результат. Лучшие результаты дало исследование доски от погребальной ладьи фараона Сесостриса. Здесь ошибка составила всего лишь 4,5%.
Затем произошло событие, которое, казалось, нанесло сокрушительный удар методу Либби, но завершилось его величайшим триумфом. Крупный американский археолог Джеймс Н. Брэстед, основатель и первый директор всемирно известного Восточного института Чикагского университета, Брэстед, авторитет своего времени в области египтологии, направил Либби доски от саркофага одного из фараонов, сообщив при этом, что они должны быть очень древними. Согласно масштабам, принятым египтологами, это могло означать тысячелетия. Исследования Либби показали, что доски были свежими! Что же соответствовало истине: выводы физика или авторитетное слово специалиста? Брэстед, не будучи упрямцем, вновь обследовал саркофаг. На этот раз он сделал это очень тщательно. И обнаружил, что он, великий знаток, стал обладателем современной подделки4.
Для Либби это явилось ни с чем не сравнимым триумфом. Тем не менее небольшие ошибки имели место. Так не могло продолжаться бесконечно долго. Некоторые археологи начали доверительно высказывать мнение, что, возможно, была проявлена излишняя поспешность, когда на новый метод стали возлагать слишком большие надежды. Сам Либби способствовал такому мнению, поскольку с самого начала заявил, что в его измерениях постоянно существовала неточность, составлявшая в среднем около 10%. Поэтому он постарался устранить ее, введя поправочный коэффициент со знаком плюс или минус. В соответствии с этим указывалось, например, что данному дереву 2000 лет +- 100 или +- 200 лет. С этим фактором можно было не считаться, ибо при датировке доисторических объектов, где речь шла о тысячелетиях, возможность твердо установить столетие была большим шагом вперед. Теперь Либби знал, что он находится на верном пути. Задача состояла главным образом в том, чтобы усовершенствовать аппаратуру.
Когда сегодня входишь в радиоуглеродную лабораторию (сейчас в мире насчитывается несколько десятков таких лабораторий), создается впечатление, что ты попал в зловещий мир героев фильмов ужасов: какого-нибудь изувера профессора типа доктора Мабуза, который среди таинственных приборов работает над уничтожением очередного правительства или всего человечества.
Целая комната кажется состоящей исключительно из имеющих самую причудливую форму проводов, стеклянных и металлических трубок, колб, вставленных одна в другую. В этих трубках что-то кипит, клокочет, бурлит, во всех направлениях струятся жидкости и газы. Указатели измерительных приборов вздрагивают под воздействием неведомых сил. Непосвященному человеку это помещение представляется чем-то наподобие адской кухни. Самым странным там является, конечно, стальной, весящий многие тонны ящик величиной с рояль, очень напоминающий сейф. В глубинах его тайников хранится душа всей лаборатории: комбинация из счетных трубок для измерения радиоактивности.
К сожалению, практически невозможно просто поднести счетчик Гейгера к кусочку старого дерева, по количеству щелчков определить величину сохранившейся в нем радиоактивности и таким образом определить возраст предмета. Такая процедура невозможна хотя бы потому, что энергия излучения С14 слишком слаба. Кроме того, во многих случаях на показания прибора могут оказывать влияние другие радиоактивные вещества.
Первое, что приходится делать, - это выделять из обследуемого предмета чистый углерод. Как ни удивительно, но достигается это самым простым путем предмет сжигают. При сгорании углерод переходит в газообразное состояние, а из него затем опять легко переводится в твердую форму.
Когда Либби сделал соответствующее сообщение, у археологов замерло сердце! Неужели измерения можно производить яишь ценой полного уничтожения исследуемого предмета? Это вызывало настоящий ужас. В конце 40-х годов как раз были найдены свитки у Мертвого моря, содержавшие дотоле неизвестные библейские тексты, даже приблизительная датировка которых была чрезвычайно важна для теологии и истории церкви. И хотя в данном случае возможность точной датировки представлялась в высшей степени соблазнительной, было совершенно немыслимо допустить, что для этого придется пожертвовать хотя бы одним-единственным из этих свитков, чья ценность не могла быть выражена никакой материальной мерой.
Здесь действительно существует проблема. Либби сразу же подсчитал необходимое для анализов количество исходного материала. Так, если требовалось сделать два анализа дерева, Либби с самого начала настаивал на проведении контрольных измерений, необходимо было иметь по меньшей мере 20 г углерода. Для их получения нужен был кусочек дерева весом примерно 65 г. Это количество, естественно, менялось в зависимости от материала. Например, чтобы датировать торф или лен, требовалось около 200 г, а для костей - еще больше. При избытке материалов выполнение этого условия не являлось обременительным. Вскоре обнаружились новые погрешности, которые короткое время сильнейшим образом беспокоили самого Либби, неточности, вызывавшиеся в начале его опытов невозможностью ограничить влияние других излучений, были вскоре устранены благодаря быстро найденным мерам специальной защиты. Тем не менее вновь и вновь отмечались случаи полной ошибочности отдельных измерений. Вскоре выяснилось, что виноват в этом был не только Либби, а археологи, поставлявшие ему материал.
Вот элементарный случай. Археологи раскопали остатки дома, обнаружив при этом много балок. Они выпилили кусок одной из них и направили его Либби на контрольный анализ, только на контрольный, поскольку возраст дома был точно установлен с помощью других данных. Датировка Либби была на 200 лет старше возраста, установленного археологами. В данном случае при повторном обследовании места раскопок удалось выяснить следующее: дом во времена седой древности подвергался ремонту. Для ремонта использовалось дерево, оставшееся от снесенного здания, которое было построено за двести лет до этого. Археологи умышленно послали именно этот взятый из намного более древней балки кусок в лабораторию Либби!
Аналогичные проблемы возникали и при недостаточно внимательном изучении стратиграфии мест раскопок. В таких случаях Либби отправляли находки, которые предположительно относили к более древнему слою, тогда как в действительности они относились к гораздо более молодым слоям.
Существует еще один источник ошибок, за который не несут ответственность ни Либби, ни археологи. Он заключается в природе самого материала. Так, например, выяснилось, что мясо некоторых речных и морских организмов содержит меньшее количество радиоактивных веществ, чем их раковины. Или что некоторые растения поглощают меньше С14, чем другие растения в иной среде. Это такие источники ошибок, которые могли быть исключены только после накопления богатого опыта.
