Многие археологические остатки - это убогие развалины, если угодно - руины. Других вообще не видно - они притаились в земле, а то и на дне моря. Чтобы обнаружить эти клады, современные ученые используют хитроумные методы.
Методы современной археологии
Археологические памятники, незаметные с поверхности земли, часто проявляются на аэрофотоснимках. По особому положению бугров и впадин на местности, легким различиям в цвете грунта и характере растительности можно догадаться о контурах погребенных зданий, каналов, стен и т.п. В труднодоступных местах вроде джунглей Центральной Америки, где недавно открыты агротехнические сооружения майя, помогают радары и спутниковые фотографии.
Электрическая, магнитная, акустическая разведка в археологии
Если археологи считают, что в данном месте под землей или под водой скрыты «сокровища», подтвердить подозрения позволяет электромагнитная разведка. Через грунт можно пропустить ток. Его сила зависит от сопротивления среды. У камня и металла оно не такое, как у почвы. Если результаты замеров отклоняются от контрольных (для пустого грунта), значит, в глубине могут быть древние стены или орудия труда. Аналогичным образом магнитометр определяет подземные искажения магнитного поля, создаваемые, например, железом и обожженной керамикой. Под водой широко применяются гидролокаторы. По отражению звуковых волн они помогают обнаружить, например, остатки кораблекрушений даже под толстым слоем донных осадков.
Зонды и перископы
В 1955 итальянский инженер Карло Леричи разработал перископ, совершивший революцию в изучении этрусков, которые в VIII—V вв. до н.э. доминировали в центральной Италии, но и поныне во многом остаются загадкой. Из тысяч этрусских гробниц большинство разграблено, причем есть ли в них что-то ценное или нет, раньше выяснялось только после трудоемких раскопок.
Перископ Леричи упростил задачу. Обнаружив захоронение, археологи пробуривают грунт и опускают в погребальную камеру зонд, который позволяет видеть и даже фотографировать то, что находится внутри. К середине 1970-х таким способом было обследовано около 7000 могил, из которых интересными для последующих раскопок оказались всего 600.
Зонды применялись очень широко, например, для поиска и осмотра сотен могил погребального комплекса (с керамической армией) горы Ли в Китае и для изучения деревянного судна, закопанного рядом с пирамидами в Гизе (Египет).
Методы установления точной даты археологической находки
Иногда нужны только острый глаз и кое-какой опыт. Странно обработанные камни в недавно возведенной стене могут говорить о находящихся рядом руинах, поставляющих стройматериал окрестным жителям. «Нелогичная» с нынешней точки зрения форма или локализация зданий в старинных городах часто говорят о том, что они занимают место каких-то древних сооружений. Ценные сведения дают городские и церковные архивы, старинные чертежи, карты и т.п.
С середины XX в. ученые все точнее устанавливают возраст археологических находок. Методы самые разные - от изучения распада радиоактивных изотопов до подсчета колец на срезе дерева.
Изучение радиоактивных остатков
Углерод-14 - природный радиоактивный изотоп, поглощаемый в ходе питания всеми организмами. Со смертью особи он исчезает с периодом полураспада 5569 лет. Измеряя соотношение обычного и радиоактивного углерода в органике (дереве, кости, шерсти) с помощью счетчика Гейгера или масс-спектрометра, можно рассчитать ее возраст. Чем объект старше, тем возраст определяется менее точно (граница - 50 000 лет назад).
Археология на основе данных дендрологии
Толщина годичных колец стволов деревьев зависит от климата со сменой времен года, влажности и температуры вегетационного периода. Сопоставляя деревья одной местности (даже бревна из построек), можно построить по их кольцам климатический календарь прошлого и датировать с его помощью старинные деревянные изделия. Дендрохронология опробована на юго-западе США, где построены климатические календари по соснам долговечным со Сьерра-Невады, которые живут до 5100 лет. По их остаткам ученые составили шкалу, уходящую почти на 8000 лет в прошлое. Дендрохронология использовалась параллельно с радиоуглеродной датировкой. Климатические данные говорят о заметных колебаниях атмосферного уровня углерода-14 и позволяют уточнить результат, основанный на распаде этого радионуклида.
Годичные кольца древесных стволов и изделий из древесины можно скоррелировать, получив подробный климатический календарь. Достаточно сличить срез живого дерева (А) с не слишком новым пиломатериалом (В), а его - с еще более старым бревном (С) и т.д. Когда данных достаточно много, по маленькому кусочку древесины можно определить, когда она нарастала.
Исследование керамики и костей
Древнюю керамику можно датировать, измеряя термолюминесценцию. После обжига глины кристаллы в ее структуре «портятся» в результате неизбежной ионизации - теряют электроны, которые в свободном виде остаются внутри кристаллической решетки. Если черепок второй раз обжечь, «блудные» электроны возвращаются на свои места, испуская при этом свет - фотоны, которые можно подсчитать. Их количество дает представление о возрасте объекта: чем он старше, тем сильнее люминесцирует. Этот метод годится и для обожженного кремня.
Метод электронно-спинового резонанса применяется для датировки других материалов, например костей и зубов. Им устанавливали возраст остатков древних гоминид, достигавший 250 000 лет. Метод фотолюминесценции датирует осадочные отложения, в которых найдены археологические объекты, в зависимости от того, как давно на них действовал солнечный свет.
Как проводятся археологические раскопки?
История человечества сохраняется в виде последовательных культурных слоев разной толщины, часто нарушенных стенами, ямами, канавами и др. Послойный анализ раскапываемого археологического участка позволяет проследить его прошлое в развитии.
Чем древнее культура, тем глубже залегают ее остатки. Последовательность культурных слоев определяет порядок смены условий жизни людей. Мощность и протяженность этих слоев зависят от их содержимого - бытового мусора, развалин домов, мостовых и дорог или просто почвы. Обычно они датируются по возрасту находимых на конкретной глубине материалов. Вертикальные структуры, например стены и колодцы, пересекают сразу несколько культурных слоев. Эти объекты нужно датировать по отложениям, соответствующим их «датам рождения», т.е. по материалам, находящимся, скажем, в основании стен и у верхней кромки колодцев.
Ход раскопок
Сначала рабочие снимают верхний слой почвы (чтобы потом, когда раскопки завершатся, вернуть его на место). Потом археологи натягивают на вскрытом участке координатную сетку из веревок между колышками для точной привязки находок к местности. Слои грунта снимаются по очереди. Если культурный слой протяженный, раскапывается лишь маленькая его площадка. Более мелкие объекты типа очагов стараются расчистить полностью. Хрупкий материал - кости, керамику, украшения - отделяют от грунта крайне осторожно, не лопатой, а ножичками, зубными зондами, щетками. Крошечные ракушки, семена и прочую мелочь, незаметную без лупы, собирают методами просеивания, промывания и флотации. Перед извлечением каждой находки из грунта детально описывают, фотографируют, зарисовывают ее местоположение и окружение. Эти данные необходимы для реконструкции жизни и событий в прошлом.
Лабораторный этап раскопок
Большинство находок отправляется в лабораторию для окончательной очистки - на обломках сосудов могут быть остатки их содержимого, на орудиях - специфические следы износа и т.п. Специалисты занимаются микроскопическим и физико-химическим анализом керамики, металлов, костей, шерсти, тканей, зерен, пыльцы - вплоть до ископаемых блох. Заодно производятся консервация и реставрация.
Морская археология
Морская археология стала реальностью, когда Жак Ив Кусто и Эмиль Ганьян изобрели в 1943 акваланг. Одним из первопроходцев глубин стал американец Джордж Басс, раскопавший со своей группой в 1960 корабль, затонувший в бронзовом веке у турецкого мыса Ярдымджы (Гелидонья). С тех пор археологи вырвали у подводного мира множество секретов и сокровищ.
Затонувшие корабли и целые города изучают с помощью аквалангов, а на больших глубинах - батискафов. В подводные бездны, недоступные для человека, отправляют роботов с: дистанционным управлением. В частности, они доставили ученым материал с печально известного «Титаника». Работать на дне очень сложно: плохая видимость; течения, сносящие осадки, оборудование и находки; ограниченное время пребывания человека под водой. Как и на суше, крайне важно привязать объекты к местности. Координатную сетку натягивают на дне или между буями.
Сейчас схему раскопок строят по снимкам. Их наложение дает мозаику, позволяющую точно закартографировать обнаруженные структуры. Большую помощь оказывают видеокамеры, в том числе на аппаратах с дистанционным управлением. Компьютерная обработка таких материалов дает трехмерную реконструкцию местности.
Новый метод точной географической привязки подводных объектов обеспечивает глобальная навигационная система, обслуживаемая искусственными спутниками Земли. Они постоянно излучают сигналы, а приемник у вас в руках их анализирует. Принцип как при ориентации по звездам, но не зависит от погоды, времени суток и наличия хронометра.
Подводные раскопки
Неудобства подводной работы часто компенсируются легкостью собственно раскопок. Здесь не приходится махать лопатой - донный осадок нередко разгребают просто ладонями, а если слой толстый, используют землесосный снаряд, работающий по принципу пылесоса с различной формы насадками. Взвеси он практически не поднимает.
Мелкие объекты кладут в мешки и коробки, а затем доставляют на поверхность вручную. Более крупные поднимают тросами и надувными понтонами. Полежавшее на дне дерево обычно прогнившее и рассыпается, но можно залить его латексной резиной, получив точный «негатив» находки. Некоторые остовы затонувших кораблей так хорошо сохранились, что их поднимают целиком в специальных люльках. Из-под воды часто достают много органики (от бревен до семечек), которая быстро разлагается на воздухе, поэтому этап консервации находок особенно важен и дорог.
©