Цели:

1. Дать понятие об археологии как науке, изучающей быт и культуру древних людей по сохранившимся памятникам.
2. Познакомить с археологическими памятниками на территории г. Барнаула, их значение для познания прошлого нашего города.
3. Познакомить с музеем как хранилищем вещественных источников.
4. Создание условий для воспитания бережного отношения к археологическим памятникам.

Литература:

1. Л.Ю.Лупоедова. В гостях у истории / М., 1997.
2. О. К. Кунгурова. Пишу историю / Барнаул, 2001.

Ход урока

1. Постановка проблемы.

Прочитайте тему урока. Откуда люди узнают о прошлой жизни на Земле?

(Предположения учащихся фиксируются на доске. Подводится итог высказанному.)

Учитель: Когда люди ещё не умели писать, то память о прошлом передавалась а их рассказах от одного к другому. так переданное запоминалось и становилось преданием. Чаще люди рассказывали о выдающихся, знаменитых событиях – это устные источники. С XI века появились летописи – записи наиболее знаменитых событий по годам – от лете до лета, также о жизни отдельных замечательных – жития. Это письменные источники.

У поэта Валентина Берестова есть такие строки: (расположены на доске)

«Нет ничего прочней, чем битая посуда.
что происходит с ней?
С ней происходит чудо.
Хрупка, тонка и стоит слишком мало
Жизнь чашки и горшка, и звонкого бокала.
Зато у черепков, осколков и обломков
В запасе даль веков, признание потомков»…

Как вы понимаете фразу: «Нет ничего прочней, чем битая посуда?»

Что за чудо происходит с ней?

Согласен ли с поэтом? Почему? (Учащихся высказывают предположения. Подводится итог высказанному.)

2. Как люди узнают о прошлом

Учитель: Многое можно узнать о прошлом из земли. В земле находят останки древнего оружия, украшения, монеты, предметы бытия. Всё найденное изучает наука археология. Что такое археология?

Чтение стихотворения Н. Кончаловской:

Кто занимается археологией?

О чём узнают ученые из раскопок? (Видеосюжет о раскопках.)

Учитель : Найти следы людей в далёком прошлом не всегда легко. Некоторые переживают тысячелетия и остаются на поверхности земли; другие разрушаются, и их остатки покрываются землёй. Учёные ведут раскопки, чтобы добыть из земли старинные вещи, узнать устройство жилища. процесс раскопок трудоёмок Сначала археологи занимаются поиском памятников прошлого. Они внимательно осматривают поверхность земли. Останки древнего поселения или города видны по следам оборонительных сооружений: рвов, валов,. Пирамиды и курганы до сих пор возвышаются над поверхностью земли. Но чаще историки находят сообщения о существовавших поселениях в древних летописях и книгах с помощью фотоснимков с самолётов, разведки аквалангистами морского дна.

Основными орудиями при раскопках остаются простая лопатка, кисточка. Мелкие вещи – украшения, останки посуды, орудия труда. Это вещественные источники.

К археологическим памятникам относятся поселения, курганы, городища, стоянки, …

В долинах Горного Алтая до сих пор возвышаются большие и малые курганы, сооружения из земли и камней. В последние годы наиболее известным стал курган, расположенный в долинах Ак-Алака. Археологи установили, что в курганах похоронены люди, жившие две с половиной тысячи лет назад. Курганы известны не только в горах, их много и на равниной части Алтайского края.

Впервые люди появились на территории Алтая, по свидетельствам археологов, около полутора миллионов лет назад. Ледниковый панцирь покрывал тогда огромные пространства Западной Сибири, поэтому все стоянки древних людей были расположены к югу от ледников, в прилегающих к ним заболоченных равнинах, холодных степях и лесостепях той эпохи - каменного века. Орудия древних людей того времени были примитивны: расколотые на большие отщепы камни и грубо изготовленные из гальки рубила.

Около 200 тысяч лет назад, в период среднего палеолита, люди начинают заселять пещеры. Во многих пещерах по берегам Чарыша и его притоках, на Ануе, по предположениям ученых, были жилища древнего человека. Здесь археологами найдены каменные остроконечники, служившие в качестве оружия: ножей, кинжалов, наконечников для копий и дротиков. Люди, обитавшие в пещерах, были охотниками, а их добычей были шерстистый носорог и пещерная гиена, як, кулап, лошадь, газель и винторогая антилопа, бурый медведь и волк. Наши предки уже умели обрабатывать камень, кость и дерево.

В известной Денисовой пещере материалы представлены от среднего полеолита до средневековья: столько лет эта карстовая пещера была постоянным местом обитания древних людей. В ней обнаружены наиболее древние останки человека, найденные до сих пор в Северной Азии. Методом ради-углеродного анализа их возраст определен в 42 тысячи лет. Как считают некоторые ученые, пещеры все же не были местами постоянного проживания древних людей. Скорее всего, люди той эпохи вели кочевой образ жизни и жили на открытых стоянках, удобных для охоты и отражения
неприятеля.

В 1969 году была обнаружена стоянка первобытнообщинного человека на левом берегу Барнаулки на территории г. Барнаула выше посёлка им. Кирова. По начальному исследованию её можно отнести ко времени верхнеобской культуры (первые века новой эры). верхнеобцы жили небольшими посёлками, оседло. Основой их хозяйства было скотоводство и примитивное земледелие мотыжного типа. Большую роль играли охота и рыбная ловля. Хорошо было развито гончарное и бронзовое литейное дело, ткачество. В обиходе употреблялись орудия из железа.

Пещеры, вероятнее всего, использовались в качестве долгих стоянок во время кочевий, заготовок припасов и их хранения, ремонта и изготовления оружия.

3. Заочное путешествие по археологическим памятникам г. Барнаула

Учитель : Сегодня мы с вами совершим заочное путешествие по археологическим памятникам г. Барнаула излучина реки Оби, которая ныне занята городом Барнаулом издревле привлекала людей как место, очень удобное для проживания и торговли с различными народами.

Реки не зря именуются «голубыми дорогами» они на протяжении всей истории человечества являлись путями перемещен людей как летом, так и зимой. Обилие разнообразных ландшафтов (пойма, луга, сосновый бор, смешанные леса и др.), благоприятный климат, животный мир, рыбные богатства рек позволяли в древности успешно вести хозяйства по нескольким направлениям. От собирательства и загонной охоты на крупных стадных животных в палеолитический период до земледелия и интенсивного скотоводства в эпоху раннего железа и средневековья.

Первые люди появились в Барнаульском Приобье около 15 тысяч лет тому назад.(на доске карта г. Барнаула) По видимому это были охотники из предгорий Алтая осваивавшие новые территории в погоне за животными ледниковой эпохи: мамонтами, бизонами, оленями,лошадями и др. Кости этих зверей час го находили местные жители в осыпях и обрывах Оби. Об этом даже свидетельствует названия целого ряда мест, например: Бычий Яр (с. Гоньба), Турина Гора, Подтурина. Огромные, как бревна, кости и бивни мамонта, громадные рога бизона достаточно часто вываливаются из берега реки чуть выше речного вокзала. Палеонтологические находки с территории г. Барнаула имеются в фондах Алтайского государственного краеведческого музея. Стоянки охотников палеолита известны нам на опушке соснового бора около С. Мохнатушка на окраине с. Власиха и на барнаульском Ковше. Изделия из камня, найденные на этих памятниках, Очень маленькие и сильно изработанные, т.к. своего камня в Барнаульском Приобье нет. Люди приносили его издалека и очень ценили некоторые найденные орудия труда были сделаны из горного хрусталя После таяния ледников и исчезновения крупных животных мамонтовой фауны люди были вынуждены менять хозяйства и приспосабливаться к новым природным условиям, которые похожи на современные.

Хозяйство охотников и рыболовов процветало с 12 по 3 тыс. до н. э. в конце 3 или в начале 2 тыс, до н.э. на территории Барнаульского Приобья появились скотоводы раннего бронзового века, культура которых получила название «елунинская».

Их поселения известны около с. Гоньба и Казенная Заимка, в нагорной части Барнаула, на Поселковой, в осыпи обсыпного берега найдены остатки елунинских погребений. В них обнаружены каменный наконечник дротика и обломки керамических сосудов, украшенных по всей поверхности отпечатками гребенчатого штампа. В 17 веке до 15 в. н.э. елунинцев из Барнаульского Приобья вытеснили новые пришельцы из южных районов Евразии - племена андроновской культуры, воины, которые имели боевые колесницы. В Барнауле раскопан большой андроновский могильник на мысе у с. Подтурино, поселения известны у сел Казённая Заимка и Гоньба. Кроме этого, при сооружении погреба была случайно найдена андроновская могила на пос. Восточном (Депутатская улица), у пос. Мохнатушка на пашне подобран бронзовый черешковый кинжал. В Подтуринском могильнике раскопано свыше 50 могил. У ног умерших почти всегда находился сосуд, украшенный резным или гребенчатым геометрическим орнаментом. В погребении с Депутатской улицы кроме сосуда, оказалась бронзовая серьга, обложенная золотой фольгой. Поселения андроновцев, скорее всего, располагались в низинах около воды, и сейчас они смыты Обью. В 12 веке до н. э. появилось новое население, сохранившее многие андроновские традиции и относимое учеными к позднему бронзовому веку. Это были племена корчажкинской и ирменской культуры. Погребения и поселения были найдены у сёл Казённая Заимка, Гоньба, Научный городок, Берёзовка.

В районе с. Штабка известны интереснейшие бронзовые находки раннего скифского периода: большой бронзовый котел детали конской упряжи в виде удил со стремичковидными окончаниями и рельефными полыми фигурками посей. Внутри последних изделий имелись бронзовые шарики, которые при движении лошади издавали своеобразныйзвон.

Практически в устье каждого лога с ручейком, впадающем в Обь, расположены Поселения и временные пастушеские стоянки скифской эпохи. Наиболее крупные памятники: Бельмесево- 1, Крутой Лог- 1, Цветы Алтая, культурный слой на поселении Казенная Заимка-1, несколько поселений около Научного городка, Страшный Яр. Часть курганов и поселений раскопана.

Найдены бусы, серьги, наконечники стрел, ножи, многочисленные керамические сосуды, курильницы алтари из камня, зернотерки, костяные орудия труда, украшения, выполненные в скифо-сибирском зверином стиле, и многое другое.

Интересная находка сделана на ул. Песчаной, где при перекапывании огорода был найден сломанный скифский бронзовый кинжал эпохи 5-4 вв. до н.э. Памятников эпохи Средневековья пока в Барнауле известно немного: городище Абакша-1 за Научным городком, месторождения железных монгольских наконечников стрел близ Страшного Яра. Скорее всего, средневековые курганы исследованы известным французским путешественником и ученым Менье в районе Казачьего Взвоза, располагались на месте современного завода «Химволокно».

Состояние большинства археологических памятников Барнаула (а их более 70) плачевно.

4. Работа в группах . (Учитель выступает в роли консультанта.)

Учащиеся:

Получают задание по группам.

1. Прочитать.
2. Подготовить сообщение по плану:

• название археологического памятника
• когда был открыт кем открыт
• что было найдено на месте открытия

Материал для первой группы В 1990 году на могильнике А.Б. Шамшиным раскопано 5 курганов в близи с. Гоньба, в которых зафиксировано 9 погребений 5-3 веков до н. э. Найденный в процессе работ археологи ческий материал представлен керамическими сосудами, каменной курильнецей, предметами из железа и кости. Наиболее яркой находкой является роговая пряжка в виде идущего свирепого хищника с оскаленной пастью. Памятник часто распахивали, и поэтому оставшиеся 5-6 курганов почти незаметны. Недалеко от могильника в 1979 году А.Л. Кунгуровым была обнаружена курильница, сделанная из гранита (рис. 3,).

Материал для второй группы На территории Туриной горы найдены поселения эпохи раннего железа в Ленинском районе г. Барнаула за городской свалкой, на длинном; и узком мысу. Памятник был открыт в 1976 году А.Л. Кунгуровым и С.Ю. Гусевым; которые собрали на раскопках коллекцию фрагментов керамических сосудов, среди которых отмечены обломки горшков эпохи бронзы и раннего железа. Летом 1992 года археологической экспедиции АГУ и БГПУ проводились раскопки. Были обнаружены обломки керамики, один целый сосуд, каменные молоточки, фрагменты зернотёрок, курильниц, литейных форм, множество костей животных и другие предметы быта населения, жившего в 1 тысячелетии до н. э. Среди находок был обломок трёхдырчатого рогового псалия (8-6 вв. до н.э.).

Материал для третьей группы Недалеко от пос. Научный городок в 1980 году был открыт Абакша 1 - это городище датирующееся эпохой Средневековья (сростскинская культура). Именно её курганы раскопаны на Казачьем Взвозе (на месте современного комбината «Химволокно»). Этот археологический памятник был открыт А.Л. Кунгуровым и неоднократно исследован В.Б. Бородаевым, который провёл небольшие археологические раскопки наиболее аварийного участка городища эпохи Средневековья. Культурный слой оказался бедным, В основном были обнаружены обломки глиняной посуды, украшенной оттисками зубчатого штампа и ямками, а также кости животных и рыб. Площадь памятника -. 800 кв. м, хорошо видны укрепления, ров шириной 6 метров и видимой глубиной 50 см. Перед валом зафиксированы две западины, напоминающие земляночные. Определить точное время памятника затруднительно. Поскольку городище находится вдалеке от городского строительства, то хорошо сохранился его внешний вид, который при осмотре впечатляет настолько, что его можно показывать приезжающим туристам.

Представление изученного материала группами

Учитель следит за правильным изложением материала, в случае необходимости исправляет ответ ученика. На карте отмечает места археологических памятников, о которых сообщают учащиеся.)

Учащиеся. Представитель группы проводит представление результатов работы, остальные участники группы дополняют представленный материал.

5. Знакомство, с Краеведческим музеем г. Барнаула .

- Где мы можем увидеть вещи, о которых шла речь сегодня на занятиях?

Для этого разгадаем кроссворд и вспомним то, о чём говорили на уроке.

1. Найти её – особая удача для археологов, так как вместе с умершим древние люди клали оружие, украшения, предметы быта.
2. Название столицы Алтайского края.
3. В её пластах археологи находят вещественные источники.
4. Наука, изучающая быт и культуру древних народов по сохранившимся вещественным памятникам.

Вещественные источники, а ещё их называют …

(Рассказ учителя сопровождается иллюстрациями.)

Люди давно поняли историческую ценность находок и бережно сохраняли их для потомков. В России первый музей был основан Петром и назван КУНСТКАМЕРОЙ. Указ Петра гласил: «... Старые надписи, старое оружие. посуду и всё, что зело старо (это значит «очень старое») и необыкновенно. … Где найдутся такие вещи...», по указу Петра, должны храниться в музее.

Среди музеев городов Сибири Алтайский краевой краеведческий музей является одним из старейших. Он основан в 1823 году, когда Барнаул являлся не только административным центром Колывано-Воскресенского горного округа, но и одним из культурных городов Сибири. Основателем музея был П.К. Фролов, назначенный на пост начальника Колывано-Воскресенского горного округа, и доктор медицины, натуралист, исследователь Алтая Ф.В. Герблер.

С прошлым Алтая и города Барнаула можно познакомиться в отделе дореволюционной истории. С древнейших времен был заселен Алтай людьми.

В экспозиции музея представлены уникальные Пазырыкские курганы. В этих курганах были захоронены вожди племен скифского времени. В отделе музея можно увидеть старейшую в стране паровую машину ИП. Ползунова, макет гидросиловых сооружений для откачивания грунтовых вод из недр рудника. В экспозиции выставлены и рабочие инструменты рудокопов, светильники, личные вещи крепостных горнозаводских рабочих.

Документы, вещественные экспонаты знакомят посетителей музея и с развитием народного образования, медицины, науки и культуры в дореволюционное время.

Экспозиция отдела советской истории раскрывают историю края с 1917 года до наших дней. Отдел природы знакомит посетителей с разнообразием природы Алтая, отражает красоту и богатство Алтая. Среди последних поступлений - найденные рога широкорогатого оленя, обитавшего на Алтае, как и мамонты, от 50 до 12 тысяч лет назад.

Природные богатства края нашли отражение в экспозиции «Полезные ископаемые Алтая» его поделочные камни, образцы железной руды, серебро, медь и многое другое можно найти в отделах музея и познакомиться поближе с жизнью прошлой и настоящей нашего края и города.

С археологическими предметами раскопок подробнее можно познакомиться в музее при АГУ г. Барнаула.

Итог урока. (викторина)

1. Назовите, при помощи каких исторических источников ученые узнают о прошлом человечества.

Рисунок 1

1. К каким историческим источникам относятся представленные рисунки (рис. 1)?
2. Какую науку и почему так называют: «Наука лопаты», «Наука о битых горшках»?
3. Назовите название частей нашего города, где проводились археологические раскопки.
4. Кто является основателем первого российского музея - Кунсткамеры?
5. Назовите предметы, без которых не могут обойтись археологи?
6. Для чего нужны музеи?
7. Назовите предметы археологических раскопок, которые хранятся в музее.
8. Назовите виды археологических памятников (поселение, курган, городище) (рис. 2).

Рисунок 2

ТОЛКОВЫЙ СЛОВАРЬ

Археология – наука, изучающая быт и культуру древних народов по сохранившимся вещественным памятникам.

Летосчисление – система определения времени по годам от какого – нибудь условленного момента.

Предание – переходящий из уст в уста, от поколения к поколению рассказ о былом, легенда.

Раскопка - работы по вскрытию пластов земли в поисках памятников, предметов древности, а также место, где ведутся такие работы.

Эпоха - длительный период времени, выделяемый по каким – нибудь характерным явлениям, событиям.

Эра – Крупный исторический период, эпоха.

Курган - древний могильный холм, а также вообще небольшая возвышенность.

Излучина – крутой поворот, изгиб реки.

Издревле – с древних времен, издавна.

Ландшафт – рельеф земной поверхности, общий вид и характер местности.

Пойма - низкое место, заливаемое во время половодья.

Бизон – крупное полорогое парнокопытное животное с мягкой шерстью, дикий североамериканский бык.

Палеолит - ранний период каменного века (примерно до 10 тысячелетий до н. э.

Скифы – древне ираноязычные племена, за несколько веков до н. э. кочевавшие или жившие оседло в Северном Причерноморье и прилегающих к нему областях

Экспонат – экспортируемый предмет, животное.

В большинстве голливудских картин о встречах с инопланетным разумом на экране – хаос, паника и истерика. Горят и рушатся здания, закипает ярость, происходят беспорядки и дестабилизируется общество. А как на самом деле человечество воспримет новость о том, что инопланетяне все‐таки существуют? Американские ученые из Университета Аризоны, задавшись этим вопросом, провели необычное исследование и пришли к выводу, что все не так печально, пишет National Geographic.

Следующая новость

Ученые решили провести лингвистический анализ откликов читателей новостей о возможном открытии внеземной жизни. В качестве примеров команда выбрала обнаружение в 1967 году пульсаров — странных мертвых звезд, которые изначально предполагались сигналами от разумных существ, знаменитый сигнал из космоса «Wow!», обнаруженный исследователями SETI в 1977 году, «открытие» окаменелых микробов в марсианском метеорите в 1996 году, странное поведение звезды Табби, и находку в 2017 году нескольких экзопланет, схожих по размеру с Землей, пишет издание .

Программа анализа языка показала, что количество слов, свидетельствующих о положительных эмоциях, превысило число негативных. Таким образом, скорее всего, люди «достаточно хорошо» воспримут реальные доказательства существования инопланетной жизни.

Конечно, я бы также предсказал, что, если враждебная армада появлялась бы вблизи Юпитера, мы не были бы счастливы

По его словам, ученые не были уверены в таком результате изначально, ведь в художественной литературе часто открытие внеземной жизни имеет негативные последствия.

Результаты работы также подтверждает аналогичный анализ реакции аудитории на новость о том, что астероид Оумуамуа может быть инопланетным кораблем.

Еще в одном исследовании пользователям соцсетей предложили описать собственную реакцию на встречу с инопланетянами. Более 500 человек приняли участие в опросе. Их ответы проанализировали аналогичным способом.

Я бы очень заинтересовался. Я бы нашел всю информацию в интернете, которую смог. Я бы не вылезал из Сети, пока не увидел бы фотографии инопланетной жизни. И лишь после этого успокоился бы

— таким был один из ответов

Как и в случае с новостями, люди продемонстрировали больше положительных эмоций. По мнению ученых, позитивная реакция связана с тем, что каждый день человечество делает все больше открытий в космосе, люди узнают о существовании новых экзопланет у далеких звезд, подробности об устройстве Марса и прочее. Поэтому новость об открытии внеземной жизни уже не станет для них слишком большим откровением. Правда, оговорились авторы работы, результаты исследования могли быть совсем иными в других странах, поскольку отношение к религии, традиции и обычаи в них могут существенно отличаться.

Мы привыкли понимать под историей такую науку, которая оперирует абсолютными измерениями времени. В геологии для исчисления времени принято время относительное, т. е. показывающее только то, что было раньше и что было позже.

Наши обычные измерители времени - часы, дни, годы, столетия - не применяются в геологии, ибо все геологические процессы совершаются в природе чрезвычайно медленно и не поддаются выражению в таких мелких отрезках времени.

Насколько медленно протекают эти процессы и как может быть измерена продолжительность их во времени, можно судить по примеру перемещения самого большого в мире водопада Ниагара, находящегося в Северной Америке на реке того же названия.

Было время, когда река Ниагара, вытекающая из озера Эри, обрывалась водопадом непосредственно в озеро Онтарио. При высоте отвесного падения воды 49,5 м здесь развивается громадная механическая сила - в 20 миллионов лошадиных сил, разрушительно действующая на известняки, слагающие дно реки и обрыв водопада. Благодаря этой силе река Ниагара постепенно разрушила породы, прорезала среди них глубокое ущелье, по которому водопад отступил к настоящему времени на 11,5 км от места своего первоначального падения, т. е. от озера Онтарио. Средняя глубина этого ущелья - 80 м, ширина реки - 365 м. Ежегодные наблюдения показали, что Ниагарский водопад двигается вверх по течению по 0,3 м в год. Следовательно, для того чтобы пройти 11,5 км при движении по 0,3 м в год и прорыть это ущелье, водопаду потребовалось 38 800 лет. А остающееся до озера Эри расстояние в 18,5 км, продолжая свою разрушительную работу, водопад пройдет в 61 600 лет.

Геологи составили хронологию (историю) Земли, разбив ее на пять эр - огромных периодов времени: I - архейскую, не оставившую после себя никаких признаков существования живых организмов; II - протерозойскую, или, по-русски, эру простейшей жизни; III - палеозойскую, или эру древней жизни; IV - мезозойскую, или эру средней жизни, и V - кайнозойскую, или эру новой жизни. В качестве показателей смены геологических периодов геологи используют сохранившиеся в горных породах (осадках) остатки и отпечатки древних животных и растений.

Каждая из указанных эр делится в свою очередь на периоды. Так, эра древней жизни - палеозойская - делится на пять периодов: кембрийский, силурийский, девонский, каменноугольный и пермский.

Мезозойская эра, эра средней жизни, делится на три периода: триасовый, юрский и меловой.

В кайнозойской эре, эре новой жизни, до сих пор выделяли два периода: третичный и четвертичный. Теперь третичный период в свою очередь делится на два периода: палеогеновый и неогеновый. Четвертичный период в истории Земли имеет особое значение, так как в это время появился человек и сформировалось человеческое общество. Поэтому не случайно все чаще и чаще раздаются голоса ученых, предлагающих называть его не четвертичным периодом, именем, ничего не говорящим в научном отношении, а дать ему название антропоген, т. е. назвать временем появления человека. Уже сейчас многие из ученых применяют это название, не дожидаясь решения по этому вопросу международного геологического конгресса.

Периоды в свою очередь подразделяются на более мелкие отрезки времени, носящие отвлеченное название «время». Наконец последним и самым мелким подразделением относительного времени в истории Земли служит «век», но не тот век, который определяется в 100 лет, а век геологический, гораздо более длительный.

Вопрос о возрасте и развитии Земли тесно связан с вопросом о ее происхождении, и поэтому ответ на эти вопросы следует искать в космогонии - науке об образовании вселенной. Опираясь на материалистические гипотезы происхождения Земли и применяя методы геологических и геохимических исследований, геологи установили, что наиболее древние породы земной коры имеют возраст около двух миллиардов лет. Эта цифра и принимается большинством ученых как возраст земной коры, а следовательно и Земли, сформировавшейся как планета.

Были попытки подвести под геологические процессы прошлого и обычное время, так называемое «абсолютное время».

Последние определения абсолютной продолжительности эр и периодов, принадлежащие А. Марбли и Л. Холмсу, основаны на исчислении радиоактивного распада пород. Эти исчисления произведены в 1950 году.

Возраст Земли на основании этих вычислений определяется от 1700 до 2100 миллионов лет. Однако все вычисления возраста Земли должны рассматриваться как приблизительные, так как различные методы подсчета дают результаты, разнящиеся между собой на сотни миллионов лет.

И в приведенной таблице Марбли и Холмса допустимые поправки определений возраста приводятся в миллионах и десятках миллионов лет.

На нашей планете существует огромное количество форм проявления жизни. Ученые подсчитали, что на Земле насчитывается около 1,5 миллиона видов животных и не менее 500 тысяч видов растений. Откуда взялись эти растения и животные? Всегда ли они были такими? И всегда ли планета была такой же, как теперь? Как же все-таки мы узнали, что было на Земле до появления человека?

Человеческую историю мы знаем по письменным источникам, историческим записям, которые сохра­нились до наших дней. Но ведь письменность возникла в 4-3 тысячелетиях до Рождества Христова (Египет, Ме­сопотамия). А Земля, как известно, насчитывает в своём возрасте около 5 миллиардов лет! Да и все ли можно узнать из тех же письменных свидетельств? Иногда больше, чем книги рассказывают найденные во время раскопок древние вещи, предметы, которыми пользовался первый человек. Для историка-археолога это имеет часто решающее значение.

Для геологии - науки, которая изучает прошлое планеты - земные недра играют роль «письменных документов». Ведь в земных пластах сохранились остатки жизни, которые могут «рассказывать», какой эта жизнь была не тысячи, а миллионы лет назад. В недрах Земли можно найти следы капель дождя и морских волн, работы ветров и льда. По отложениям горных пород ученые восстанавливают контуры моря, реки, болота, озера, пустыни далекого прошлого.
Как же могли сохраниться до нашего времени остатки организмов прошлого? Да еще такого отдаленного от нас - на миллионы лет?

Когда какой-то организм попадает в реку, озеро или береговую полосу моря, он довольно быстро покрывается илом, песком или глиной. Пропитываясь солями, остатки организмов «каменеют». И в таком виде их находят сегодня учёные. Они могут по скелету и другим сохранившимся частям животного восстановить не только облик, но и его образ жизни. Современные методы исследования и техника позволяют по одной лишь части скелета (черепу, челюсти, костям ног) позвоночного восстановить строение его тела, ближайших родственников как среди ископаемых, так и среди современных животных.

Данные геологии и палеонтологии (наука об ископаемых животных и растениях) позволили систематизировать накопленные знания. Они стали основой членения истории жизни на Земле на пять отрезков, которые называются эрами. Каждая эра разделена на периоды, а период - на эпохи и века. В каждую из них происходили разные геологические события и изменения в развитии живой природы. Самой древней является архейская эра. Она началась около 3,5 миллиардов лет назад и продлилась 1,6 млрд. лет. На смену ей пришла протерозойская эра (начало - 1,9 млрд. лет назад).

Эра, в которую живём мы - самая молодая. Она называется кайнозойской - эрой новой жизни. Эта эра началась 70 миллионов лет назад и продолжается сейчас. Установлено это благодаря изучению осадочных пород земной коры (песка, глины, известняка и т. д.). Верхние слои - самые молодые, а чем ниже - тем они старше. По сохранившимся в них остаткам организмов была установлена подлинная жизнь на Земле в отдаленные времена.

Но для установления точных дат недостаточно исследования, слоев земной коры. Своеобразные «геологические часы» помогли создать физики и химики. Они открыли, что атомы некоторых элементов - урана, тория, радия - все время изменяются. Это изменение называется «распадом». При этом образуются другие элементы.

Подобное превращение сопровождается радиацией (выделением или излучением мелких заряженных частиц), а сам процесс называется радиоактивным распадом. Он протекает всегда с одной и той же скоростью. У разных элементов неодинаковая скорость, а значит и время полного распада. Например, рубидий-87 распадается примерно за 50 миллиардов лет, уран-238 - за 4,5 млрд. лет. А вот радий - за 1590 лет. Постоянные для каждого радиоактивного элемента скорости распада позволили использовать их как точные часы для измерения возраста горных пород. А для определения более короткого времени научились использовать радиоуглеродный метод. Ведь в тканях живых организмов находится наряду в обычным углеродом (атомный вес 12) небольшое количество его изотопа. Это то же самое вещество, но его атомный вес равен 14. Период его полураспада - 5760 лет. Проверить же этот метод удалось путем сопоставления с датированными археологическими памятниками.

Археологические находки

Когда речь идет о возрасте археологических находок, то, конечно, все вспоминают радиоуглеродный метод. Это, пожалуй, самый известный, хотя и не единственный, метод датирования древностей. Известный в том числе благодаря постоянной критике, которой он подвергается. Так что это за метод, для чего и как он используется?

Для начала нужно сказать, что этот метод применяется, за очень редким исключением, только для датировки предметов и материалов биологического происхождения. То есть возраста всего, что некогда было живым. Более того, речь идет о датировке именно момента гибели биологического объекта. К примеру, человека, обнаруженного под завалами жилища, разрушенного землетрясением, или дерева, срубленного для того, чтобы построить корабль. В первом случае это позволяет определить примерное время землетрясения (если оно не было известно из других источников), во втором – примерную дату постройки корабля. Так, например, датировали извержение вулкана на острове Санторин, одного из ключевых событий древней истории, возможной причины . Для анализа ученые взяли найденную при раскопках вулканического грунта ветвь оливкового дерева.

Почему имеет значение именно момент гибели организма? Соединения углерода, как известно, составляют основу жизни на нашей планете. Живые организмы получают его в первую очередь из атмосферы. С гибелью углеродный обмен с атмосферой прекращается. Но углерод на нашей планете, хоть и занимает одну клетку таблицы Менделеева, однако бывает разный. На Земле встречаются три изотопа углерода, два стабильных – 12 C и 13 C и один радиоактивный, подверженный распаду, – 14 C. Пока организм жив, соотношение стабильных и радиоактивных изотопов в нем то же, что и в атмосфере. Как только углеродный обмен прекращается, количество нестабильного изотопа 14 C (радиоуглерода) за счет распада начинает снижаться и соотношение меняется. Примерно через 5700 лет количество радиоуглерода снижается вдвое, этот процесс называется периодом полураспада.

Метод радиоуглеродного датирования разработал Уиллард Либби. Первоначально он предположил, что соотношение изотопов углерода в атмосфере во времени и пространстве не меняется, а соотношение изотопов в живых организмах соответствует соотношению в атмосфере. Если так, то измерив это соотношение в имеющемся археологическом образце, мы можем определить, когда оно соответствовало атмосферному. Либо получить так называемый «бесконечный возраст», если радиоуглерода в образце нет.

Метод не позволяет заглянуть далеко в прошлое. Его теоретическая глубина – 70 000 лет (13 периодов полураспада). Примерно за это время нестабильный углерод полностью распадется. Но практический предел – 50 000–60 000 лет. Больше нельзя, не позволяет точность оборудования. Измерить возраст им можно, а вот заглянуть в и определить, например, возраст останков динозавров уже нельзя. Кроме того, радиоуглеродный метод – один из самых критикуемых. Споры вокруг и разбор методики установления возраста реликвии лишь одна из иллюстраций несовершенства данного метода. Чего только стоит аргумент о загрязнении образцов изотопом углерода уже после прекращения углеродного обмена с атмосферой. Не всегда есть уверенность, что взятый для анализа предмет полностью очищен от углерода, привнесенного уже после, например бактериями и микроорганизмами, поселившимися на предмете.

Стоит заметить, что после начала применения метода выяснилось, что соотношение изотопов в атмосфере со временем менялось. Поэтому ученым понадобилось создать так называемую калибровочную шкалу, на которой отмечено по годам изменение содержания радиоуглерода в атмосфере. Для этого были взяты объекты, датировка которых известна. На помощь ученым пришла дендрохронология – наука, основанная на исследовании годичных колец древесины.

Вначале мы упомянули о том, что есть редкие случаи, когда данный метод распространяется на предметы небиологического происхождения. Характерный пример – древние постройки, в строительном растворе которых применялась негашеная известь CaO. При соединении с водой и углекислым газом, содержащимся в атмосфере, известь превращалась в карбонат кальция CaCO 3 . Углеродный обмен с атмосферой в этом случае прекращался с момента затвердевания строительного раствора. Таким способом можно определить возраст многих древних построек.

Останки динозавров и древних растений

Теперь поговорим о динозаврах. Как известно, эрой динозавров был сравнительно небольшой (конечно, по меркам геологической истории Земли) отрезок времени, который продлился 186 млн лет. Мезозойская эра, так она обозначена на геохронологической шкале нашей планеты, началась примерно 252 млн лет назад и закончилась 66 млн лет назад. При этом ученые уверенно разделили ее на три периода: триасовый, юрский и меловой. И для каждого определили своих динозавров. Но как? Ведь радиоуглеродный метод для таких сроков не применим. В большинстве случаев возраст останков динозавров, других древних существ, а также древних растений определяют по тому, в породах какого периода они обнаружены. Если останки динозавра были найдены в породах верхнего триаса, а это 237–201 млн лет назад, значит, в это время динозавр и жил. Теперь встает вопрос, как определить возраст этих пород?

Мы уже говорили, что радиоуглеродный метод можно использовать не только для определения возраста объектов, имеющих биологическое происхождение. Но изотоп углерода имеет слишком малый период полураспада, и при определении возраста тех же геологических пород он не применим. Этот метод, хоть и является самым известным, всего лишь один из методов радиоизотопного датирования. В природе есть и другие изотопы, чьи периоды полураспада более длительны и известны. И минералы, которые могут быть использованы для определения возраста, например циркон.

Для определения возраста методом уран-свинцового датирования это очень удобный минерал. Точкой отсчета для определения возраста будет момент кристаллизации циркона, аналогично моменту гибели биологического объекта при радиоуглеродном методе. Кристаллы циркона обычно радиоактивны, так как содержат в себе примеси радиоактивных элементов и прежде всего изотопы урана. К слову, радиоуглеродный метод можно было бы назвать и углерод-азотным методом, так как продуктом распада изотопа углерода является азот. Вот только какие из находящихся в образце атомов азота образовались в результате распада, а какие там были изначально, ученые определить не могут. Поэтому, в отличие от других радиоизотопных методов, здесь так важно знать изменение концентрации радиоуглерода в атмосфере планеты.

В случае с уран-свинцовым методом продуктом распада является изотоп, который интересен тем, что его в образце ранее быть не могло или его первоначальная концентрация изначально известна. Ученые оценивают время распада двух изотопов урана, распад которых завершается образованием двух различных изотопов свинца. То есть определяется соотношение концентрации исходных изотопов и дочерних продуктов. Радиоизотопные методы применяются учеными к изверженным породам и показывают время, которое прошло с момента отвердения.

Земля и другие небесные тела

Для определения возраста геологических пород применяют и другие методы: калий-аргоновый, аргон-аргоновый, свинец-свинцовый. Благодаря последнему удалось определить время формирования планет Солнечной системы и, соответственно, возраст нашей планеты, так как считается, что все планеты в системе сформировались практически одновременно. В 1953 году американский геохимик Клер Паттерсон измерил соотношение изотопов свинца в образцах метеорита, упавшего около 20–40 тыс. лет на территории, занимаемой сейчас штатом Аризона. Результатом оказалось уточнение оценки возраста Земли до 4,550 млрд лет. Анализ земных пород тоже дает цифры подобного порядка. Так, обнаруженные на берегах Гудзонова залива в Канаде камни имеют возраст 4,28 млрд лет. А расположенные также в Канаде серые гнейсы (горные породы, по химическому составу близкие гранитам и глинистым сланцам), долгое время удерживавшие лидерство по возрасту, имели оценку от 3,92 до 4,03 млрд лет. Этот метод применим ко всему, до чего мы можем «дотянутся» в Солнечной системе. Анализ образцов лунных камней, привезенных на Землю, показал, что их возраст равен 4,47 млрд лет.

А вот со звездами все совсем по-другому. Они от нас далеко. Достать кусочек звезды, чтобы измерить ее возраст, нереально. Но, тем не менее, ученые знают (или уверены), что, к примеру, ближайшая к нам звезда Проксима Центавра всего лишь немного старше нашего Солнца: ей 4,85 млрд лет, Солнцу – 4,57 млрд лет. А вот бриллиант ночного неба Сириус совсем подросток: ему примерно 230 млн. лет. Полярной звезде и того меньше: 70–80 млн. лет. Условно говоря, Сириус зажегся на небе в начале эпохи динозавров, а Полярная звезда уже в конце. Так откуда ученым известен возраст звезд?

Мы не можем получить от далеких звезд ничего, кроме их света. Но и это уже немало. Фактически это тот кусочек звезды, который позволяет определить ее химический состав. Знание того, из чего состоит звезда, и необходимо для определения ее возраста. В течение своей жизни звезды эволюционируют, проходя все этапы от протозвезд до белых карликов. В результате происходящих в звезде термоядерных реакций состав элементов в ней постоянно меняется.

Сразу после рождения звезда попадает на так называемую главную последовательность. Звезды главной последовательности (к ним относится и наше Солнце) состоят в основном из водорода и гелия. В процессе термоядерных реакций выгорания водорода в ядре звезды растет содержание гелия. Стадия горения водорода – самый продолжительный период в жизни звезды. В этой стадии звезда находится около 90% отведенного ей времени. Скорость же прохождения стадий зависит от массы звезды: чем она больше, тем быстрее звезда сжимается и быстрее «сгорает». На главной последовательности звезда находится до тех пор, пока происходит выгорание водорода в ее ядре. Длительность остальных стадий, на которых выгорают более тяжелые элементы, менее 10 %. Таким образом, чем старше звезда, находящаяся на главной последовательности, тем больше в ней гелия и меньше водорода.

Еще пару сотен лет назад казалось, что узнать состав звезд мы никогда не сможем. Но открытие спектрального анализа в середине 19 века дало в руки ученым мощный инструмент исследования далеких объектов. Вот только сначала Исаак Ньютон в начале 18 века с помощью призмы разложил белый свет на отдельные компоненты различной цветности – солнечный спектр. Через 100 лет, в 1802 году, английский ученый Уильям Волластон присмотрелся к солнечному спектру и обнаружил в нем узкие темные линии. Он не придал им большого значения. Но вскоре уже немецкий физик и оптик Йозеф Фраунгофер исследует их и подробно описывает. Кроме того, он объясняет их поглощением лучей газами атмосферы Солнца. Кроме солнечного спектра он изучает спектр Венеры и Сириуса и находит там аналогичные линии. Обнаруживаются они и у искусственных источников света. И только уже в 1859 году немецкие химики Густав Кирхгоф и Роберт Бунзен провели серию опытов, по итогам которых пришли к выводу, что каждому химическому элементу соответствует своя линия в спектре. А, следовательно, по спектру небесных светил можно сделать выводы об их составе.

Метод сразу был взят на вооружение учеными. И вскоре в составе Солнца был обнаружен неизвестный элемент, не встречавшийся на Земле. Это был гелий (от «гелиос» – Солнце). Только несколько позже его обнаружили на Земле.

Наше Солнце на 73,46% состоит из водорода и на 24,85% – из гелия, доля остальных элементов незначительна. Кстати, среди них есть и металлы, что говорит уже не столько о возрасте, а сколько о «наследственности» нашей звезды. Солнце – молодая звезда третьего поколения, а это значит, что оно образовалось из того, что осталось от звезд первого и второго поколений. То есть тех звезд, в ядрах которых эти металлы и были синтезированы. В Солнце, по понятным причинам, этого еще не произошло. Состав Солнца и позволяет сказать, что ему 4,57 млрд лет. К возрасту 12,2 млрд лет Солнце покинет главную последовательность и станет красным гигантом, но уже задолго до этого момента жизнь на Земле будет невозможна.

Основное население нашей Галактики – это звезды. Возраст Галактики определяют по самым старым ее объектам, которые удалось обнаружить. На сегодня самыми старыми звездами в Галактике являются красный гигант HE 1523-0901 и «Звезда Мафусаила», или HD 140283. Обе звезды находятся в направлении созвездия Весов, и их возраст оценен примерно в 13,2 млрд лет.

Кстати, HE 1523-0901 и HD 140283 не просто очень старые звезды, это звезды второго поколения, имеющие в своем составе незначительное содержание металлов. То есть звезды, относящиеся к поколению, предшествовавшему нашему Солнцу и его «сверстникам».

Другим старейшим объектом, по некоторым оценкам, является шаровое звездное скопление NGC6397, звезды которого имеют возраст 13,4 млрд лет. При этом интервал между формированием первого поколения звезд и рождением второго оценивается исследователями в 200–300 миллионов лет. Эти исследования позволяют ученым утверждать, что наша Галактика имеет возраст 13,2–13,6 млрд лет.

Вселенная

Так же как и с Галактикой, возраст Вселенной можно предположить, определив, сколько лет ее самым старым объектам. На сегодняшний день рекордсменом по возрасту среди известных нам объектов считается , расположенная в направлении созвездия Большая Медведица. Свет от галактики шел 13,4 млрд лет, то есть он был испущен спустя 400 миллионов лет после Большого взрыва. А если свет проделал столь долгий путь, то Вселенная не может иметь меньший возраст. Но как же был определен этот срок?

Число 11 в обозначении галактики говорит о том, что она имеет красное смещение z = 11,1. Чем больше этот показатель, тем дальше объект находится от нас, тем дольше шел свет от него и тем объект старше. Предыдущий чемпион по возрасту – галактика Egsy8p7 – имеет красное смещение z = 8,68 (удалена от нас 13,1 млрд световых лет). Претендент на старшинство – галактика UDFj-39546284, вероятно, имеет z =11,9, но это пока до конца не подтверждено. Вселенная не может иметь возраст менее этих объектов.

Чуть раньше мы рассказали о спектрах звезд, по которым определяется состав их химических элементов. В спектре звезды или галактики, которая удаляется от нас, происходит сдвиг спектральных линий химических элементов в красную (длинноволновую) сторону. Чем дальше объект от нас, тем больше его красное смещение. Смещение линий в фиолетовую (коротковолновую) сторону, обусловленное приближением объекта, называется синим или фиолетовым смещением. Одним из объяснений этого явления является вездесущий эффект Доплера. Им, к примеру, объясняется и понижение тона сирены проезжающей мимо машины или звука двигателя пролетающего самолета. На доплеровском эффекте основана работа и большинства .

Итак, известно, что Вселенная расширяется. А зная скорость ее расширения, можно определить и возраст Вселенной. Константа, показывающая, с какой скоростью две галактики, разделенные расстоянием в 1 Мпк (мега), разлетаются в разные стороны, называется постоянной Хаббла. Но чтобы определить возраст Вселенной, ученым понадобилось узнать ее плотность и состав. С этой целью в космос были отправлены космические обсерватории WMAP (NASA) и Planck (Европейское космическое агентство). Данные WMAP позволили определить возраст Вселенной в 13,75 млрд лет. Данные европейского спутника, запущенного восемь лет спустя, позволили уточнить необходимые параметры, и возраст Вселенной был определен в 13,81 млрд лет.