Следствие ведет изотоп: как ядерная физика помогает распознать подделки

В 1960 году американец Уиллард Либби получил Нобелевскую премию за метод радиоуглеродного датирования археологических и палеонтологических образцов. Этот анализ помог обнаружить немало фальсификаций. Например, Туринская плащаница намного младше Христа, мумия персидской принцессы — ​подделка, а картина стоимостью миллионы долларов написана после смерти предполагаемого автора.

Возраст Туринской плащаницы

Одна из самых известных христианских реликвий — ​Туринская плащаница. Это льняное полотно, в которое, как утверждается, завернули тело Иисуса после снятия с креста. На ткани действительно отчетливо виден отпечаток тела, лица и следы крови.

Долгое время у ученых не было доступа к плащанице, лишь в 1978 году группе исследователей удалось осмотреть реликвию и провести несколько анализов. Оказалось, что кровь на ткани настоящая. Многие верующие посчитали это свидетельством подлинности плащаницы, однако ученые не раз предлагали провести дополнительные исследования, в том числе радиоуглеродный анализ ткани. Католическая церковь отказывала: для измерения счетчиком активности пришлось бы пожертвовать довольно большим фрагментом плащаницы. Позднее детектировать радиоизотопы стали на масс-спектрометрах с высокой чувствительностью, и можно было использовать крошечный образец. В 1988 году церковь наконец позволила ученым сделать радиоуглеродный анализ.

Несколько квадратных сантиметров ткани разделили на три части и отправили в три независимые лаборатории — ​геофизики в Аризонском университете, археологии и истории искусства в Оксфордском университете (совместно с Британским музеем) и в Институте физики в Цюрихе. Там образцы фрагментировали, очистили разными способами и провели в общей сложности 12 измерений углеродного состава. Все результаты сошлись: плащаница соткана между 1260‑ми и 1390‑ми годами. Это совпадает с первым упоминанием реликвии в исторических документах, датированным 1353 годом.

Мумия персидской принцессы

В октябре 2000 года в Пакистане объявили об удивительной находке — ​мумии возрастом более 2,6 тыс. лет. Деревянный саркофаг якобы обнаружили после землетрясения неподалеку от города Кветта и через третьи руки выставили на продажу. На мумии были золотые украшения, корона и маска. Нагрудная пластина гласила, что покойная — ​дочь Ксеркса I, правившего Персидской империей в 486–465 годы до нашей эры.

Археологи усомнились в подлинности артефактов: в надписи были ошибки, на саркофаге — ​следы карандаша, как будто символы врезали по контуру. Возможно, мумию «переупаковали» черные археологи, чтобы выдать за принцессу и продать подороже? Фрагменты кожи, мышц и костей мумии подвергли радиоуглеродному анализу. Выяснилось, что женщина умерла в период с 1994 по 1996 год. Томография и рентген показали перелом шейных позвонков. Ее либо убили, либо вынули из свежей могилы (мумифицировать тело, например, через месяц после смерти невозможно). Преступников так и не нашли, но вскоре по стране поползли слухи, что на черном рынке появились еще две «персидские» мумии.

Подделка в коллекции Пегги Гуггенхайм

В палаццо Веньер деи Леони в Венеции хранятся работы многих известных художников, собранные американской галеристкой Пегги Гуггенхайм. Полотна модерниста Фернана Леже в ее коллекции оцениваются в миллионы долларов. Одна картина, предположительно из серии «Контрасты форм», датированная 1913–1914 годами, вызывала много вопросов у экспертов. Опровергнуть ее подлинность долгое время не удавалось.

В 2014 году в журнале European Physical Journal Plus вышла статья Пьера Мандо и его коллег из Национального института ядерной физики (Италия). Ученые исследовали фрагмент холста и определили, что он соткан из хлопка, собранного в 1959 году — ​через четыре года после смерти Леже. Так что картина не только не входит в серию 1913–1914 годов, но и не имеет к художнику никакого отношения.

РАДИОУГЛЕРОДНЫЙ АНАЛИЗ

Возраст останков определяется по соотношению содержащихся в них изотопов углерода — ​радиоактивного ¹⁴C и стабильных ¹²C и ¹³C. Пропорции их одинаковы и постоянны в атмосфере и во всех живых организмах. После смерти организм перестает получать и перерабатывать углерод, поэтому пропорция меняется. Со временем из-за распада ¹⁴C становится все меньше. По нему можно высчитать, сколько лет назад умер человек или животное, спилено дерево или срезан папирус, из которого сделали свиток.

Хотите быть в курсе новых технологических прорывов в области энергетики? Присоединяйтесь к Homo Science! На этой научно-просветительской платформе ученые, эксперты и популяризаторы науки рассказывают удивительно интересно и просто о самых сложных научных темах.