Археология помогает реконструировать прошлое по вещественным источникам. Работать с археологическими источниками непросто, поэтому перед археологами встала задача усовершенствовать методы исследования древних артефактов.
Большую роль в этом процессе сыграло объединение археологии с другими науками – биологией, химией, физикой. Методы, которые археологи заимствуют у этих наук, позволяют им продвинуться в реконструкции прошлого человечества.
В России естественнонаучные методы стали внедряться в археологию с конца 40-х гг. XX века. Основоположником этого процесса принято считать Б. А. Колчина.
Благодаря его усилиям в середине XX века в Институте археологии АН СССР были организованы исследовательские направления, среди них: дендрохронологическое, металлографическое, спектрального анализа и др.
В 60-е гг. интерес к новым методам исследования стал расти.
Типологический метод
Самым распространенным в археологии является метод сравнительного анализа (или типологический метод). Он позволяет установить относительную хронологию.
Археологи изучают большое количество артефактов, комплексы или могильники. Найденные предметы в зависимости от их назначения делят по категориям, а внутри категории – на типы по их внешним признакам.
Таким образом, получается типологический ряд предметов, изучая которые устанавливают относительную хронологическую классификацию отдельных артефактов и комплексов. Если комплекс содержит артефакты, имеющие четкую датировку, например, монеты, надписи, то ученый может датировать и весь комплекс.
Для установления датировки поселений каменного века археологи используют данные геологии, палеонтологии и палеоботаники. Исследование костей вымерших животных и пыльцы древних растений из проб грунта позволяет определить хронологию памятника, зная геологическое время существования тех или иных животных и растений.
Дендрохронологический метод
Поселения, расположенные на берегу озер, датируют по ежегодным сезонным отложениям торфа или лесса. Поздние памятники, в которых содержатся образцы дерева, датируют по годичным кольцам деревьев (дендрохронологический метод). У деревьев, произрастающих в одной климатической зоне, толщина годичных колец совпадает. Для сравнения при этом нужно иметь спилы с датированных, долголетних пород деревьев, с помощью которых можно составить шкалу годичных колебаний роста древесины.
Радиокарбонное датирование
Широко и довольно успешно применяется радиокарбонная датировка. Данный метод датирования основан на том, что в растениях и костях животных накапливается углерод с атомным весом 14 (С''). После гибели организма начинается его распад. Время полураспада углерода – это постоянная величина. Для определения даты в этом случае нужно знать степень распада углерода в органическом веществе, причем, чем древнее артефакт, тем ниже вероятность ошибки в его датировки.
Палеомагнитный метод
Археологические комплексы, в которых содержатся керамика, древние металлургические горны и глинобитные печи, датируют палеомагнитным методом.
У глины есть необычное свойство. При нагревании до 670° и остывании она приобретает постоянную намагниченность, которая соответствует магнитному полю земли той или иной эпохи.
Но магнитный полюс земли не является постоянной величиной, он ежегодно меняется. Ученые определяют направление намагниченности образца и, зная годичные изменения магнитного поля земли, могут установить время изготовления предмета и таким образом датировать целую группу найденных с ним других археологических предметов.
Химический метод датировки
Также активно используется химический метод датировки ископаемых костей посредством определения в них содержания фтора.
Кости, которые много времени пролежали в земле, впитывают фтор, содержащийся в подземных водах. Кости обогащаются фтором медленно, данный процесс зависит от содержания его в водах данной местности.
Процентное определение фтора в костях и почве позволяет определить относительную хронологию ископаемых костных остатков. Химический метод датировки является эффективным, если сравниваемым костям не менее десяти тысяч лет.
Метод ультразвука
Этот метод определения возраста костей по скорости распространения в них ультразвука. Метод основан на том, что скорость распространения звука в костях с течением времени снижается.
Стоит отметить, что все описанные методы имеют ограниченное применение в археологии.