Определим количество масла, необходимого для внесения в ткань 14% "нового" углерода. Льняная ткань хорошего качества состоит из 80% целлюлозы и 20% лигнина. Углерод входит в состав молекул целлюлозы: (С6 Н10 О5)n
Растительные масла представляют собой смеси, содержащие в различных пропорциях триглицериды жирных кислот с общей формулой:
СН2О(О)СR
|
CНО(О)СR
|
CН2О(О)СR,
где R - радикал жирной кислоты (см. таблицу 3) и небольшие количества душистых веществ (при расчетах ими можно пренебречь).
| Таблица 3. Жирные кислоты растительных масел [11] | |||
| No. | Название кислоты | Химическая формула | Брутто-формула |
| 1 | Олеиновая | C8Н17СН=СН(СН2)7СООН | С18Н34О2 |
| 2 | Линолевая | СН3(СН2)3(СН2СН=СН)2(СН2)7СООН | С18Н32О2 |
| 3 | Пальмитиновая | СН3(СН2)14СООН | С16Н32О2 |
| 4 | Стеариновая | СН3(СН2)16СООН | С18Н36О2 |
| 5 | Линоленовая | С2Н5(СН=СНСН2)3(СН2)6СООН | С18Н30О2 |
Как следует из соответствующих химических формул, масса углерода в чистой целлюлозе составляет около 50%, а масса углерода в масле около 80%. Принимая содержание целлюлозы в массе ткани равным 80%, получим:
| Мсц = 0,5 Мц = 0,4 Мтк | (3) |
где: Мсц - масса углерода в целлюлозе;
Мц - масса целлюлозы;
Мтк - масса ткани.
Содержание углерода в масле определяется соотношением:
| Мс1 = 0,8 Мм | (4) |
где: Мс1 - масса углерода, добавленного в ткань с маслом при реставрации;
Мм - масса масла.
Из (3) и (4) можно получить:
| Мс1 / Мсц = 0,8 Мм / 0,4 Мтк = 2 Мм / Мтк | (5) |
С учетом (5) можно получить:
| Мм / Мтк = 0,5 Мс1 / Мсц = 0,5k | (6) |
Согласно соотношению (6), добавку к углероду в 14%, приводящую, как показано ранее, к изменению результатов датирования на 1300 лет, дает введение в ткань 7% растительного масла.
К сожалению, исследователи Плащаницы в рамках проектов 1978 и 1988 г.г. не установили абсолютное содержание целлюлозы в ткани Плащаницы [12]. Для расчетов мы пользовались величиной, соответствующей содержанию целлюлозы для льняных волокон высокого качества. Если учесть, что в льняных волокнах среднего качества содержание целлюлозы может снижаться до 60%, количество масла, необходимое для сдвига датирования радиоуглеродным методом на 1300 лет уменьшается до 5% от массы ткани.
С целью оценки обоснованности рассматриваемой гипотезы о влиянии на результаты датирования Плащаницы ее обработки маслом, возможно произведенной в ходе реставрационных работ в 1532 году, нами выполнен ряд экспериментов. При этом в качестве модели материала Плащаницы выбрана льняная неотбеленная ткань плотностью 25 мг/см2. В качестве растительного масла выбрано льняное масло, относящееся к "высыхающим" маслам, широко использующееся в живописи и реставрации.
Получение модельных образцов ткани с известным содержанием масла производилось путем обработки исходной ткани растворами масла в гексане с заданными концентрациями с последующим ее высушиванием и прецизионным взвешиванием. Из полученных по данной методике образцов для последующих исследований были отобраны лишь те, которые при визуальном осмотре не обнаруживали следов обработки маслом.
Самым сложным и проблематичным в решении поставленной задачи является моделирование процессов, которые произошли в ткани Плащаницы за четыре с половиной столетия после ее реставрации в 16-ом веке. В виду отсутствия обоснованных методик искусственного старения интересующих нас объектов, данный вопрос решался лишь на качественном уровне, исходя из общих положений о влиянии температуры на скорость протекания химических реакций. В этой связи с целью ускорения процесса высыхания масла и старения ткани модельные образцы, обработанные маслом, и контрольные образцы без масла в течение 40 часов "сушились" в термошкафу при температуре 100°С.
После этого полученные образцы были подвергнуты обработкам, аналогичным тем, которые использовали специалисты Оксфорда в процессе радиоуглеродного датирования ткани Плащаницы. Полученные при этом результаты представлены в таблице 4.
| Таблица 4. Содержание масла в образцах ткани (в % по отношению к массе исходной ткани), подвергнутых химическим обработкам. | ||||
ОбработкиИсходн. | После нагревания при 100°С 40 час. | Обработка гексаном (40°С, 1 час) | 1М HCl (80°С, 2 час.)+1М NaOH (80°С, 2 час.)+NaOCl (Уменьшение массы исходных образцов (в процентах по отношению к массе исходной ткани)) | Содержание "масла" после обработок (С учетом уменьшения массы контрольных (не обработанных маслом образцов)) |
| 0 | -- | -- | 24,2 | 0 |
| 7,0 | 4,5 | 4,3 | 26,7 | 1,8 |
| 15,6 | 11,8 | 11,2 | 26,9 | 8,5 |
Как следует из анализа данных, представленных в табл. 4, методики пробоподготовки образцов Плащаницы, использованные при их радиоуглеродном датировании не обеспечивают полного удаления из ткани высохшего льняного масла. При этом внесение в ткань масла в количестве достаточном для изменения результата ее датирования с реального на 1300 год (k > 5 ÷ 7 %) представляется весьма возможным.
Как уже отмечалось, из-за отсутствия соответствующих методик искусственного старения, проведение подобных экспериментальных исследований с другими растительными маслами (полувысыхающими и невысыхающими) представляется трудно осуществимым. Тем не менее, можно полагать, что в процессе их продолжительного старения образуются вещества, близкие по химической структуре и свойствам к продуктам реакций, проходящих с течением времени в льняном масле. Иными словами обработка ткани Плащаницы не только льняным, но и другими растительными маслами должна привести к серьезной ошибке ее радиоуглеродного датирования.
Туринская плащаница была скатертью на Тайной вечере
Директор Российского центра Туринской плащаницы Александр Беляков считает вполне убедительной гипотезу, что этот четырехметровый отрез льняного полотна, прежде чем стать погребальным покрывалом Иисуса, служил апостолам скатертью во время Тайной вечери.
Эта гипотеза была впервые выдвинута на проходивших в прошлом году в Москве восьмых рождественских образовательных чтениях авторитетным американским исследователем плащаницы Джоном Джексоном.
Теперь, на закончившихся в Москве девятых чтениях, Александр Беляков сказал ИТАР-ТАСС, что эта гипотеза "легко проверяема". "Не стоит ломать копья", - сказал Беляков и предложил проверить химический состав пятен на плащанице. Исследование этих пятен позволило Джексону "выдвинул свою гипотезу, что они остались после трапезы апостолов".
Пока подобных изысканий не проводилось, отметил директор центра.
Кроме того, он сообщил, что московский центр выдвинул новую гипотезу, объясняющую наличие противоречивых результатов при попытках определить время появления плащаницы путем радиоуглеродного анализа. Из-за проблем с датированием многие ученые считают плащаницу изготовленной в Средние века фальшивкой.
Директор Института криминалистики ФСБ Анатолий Фесенко предложил очень естественное объяснение имеющихся расхождений. После пожара ХVI века Плащаницу реставрировали, очищали, а в использовавшиеся тогда моющие средства входило растительное масло. Со временем оно полимеризовалось и его пленка так и осталась на Плащанице.
Ранее при подготовке образцов к датированию эту пленку не удаляли, но, по словам Александра Белякова, надо уже думать о новых исследованиях реликвии.
"Проект заключается в том, чтобы проверить наличие масляной пленки на волокнах ткани Туринской плащаницы, оценить состав и количество пленки, - сказал директор Центра. - Если это сделать, то проблема датировки Туринской плащаницы будет решена".
Что же касается ключевого вопроса, связанного с плащаницей, - каким образом на куске льняного полотна было запечатлено как бы негативное изображение обнаженного бородатого мужчины, - то по этому поводу Александр Беляков сказал следующее: "Образ на плащанице представляет собой ожог. Тело Иисуса Христа буквально обожгло плащаницу, и то, что мы сейчас видим на ней, и по физической и по химической структуре является ожогом".
В ходе работ, в которых использовались методы компьютерного моделирования, исследователи были вынуждены "предположить, что энергия, вызвавшая ожог на плащанице, была не физической, то есть не распространялась по законам физики, по законам излучения или диффузии, а была некой стоячей энергией, покрывающей и выступающей из тела Иисуса Христа".
В заключение вернемся к ранее поставленным вопросам.
На вопрос, почему по данным Оксфордского университета ткань Плащаницы почти на 100 лет старше, чем по результатам физиков Аризоны и Цюриха, ответ, возможно, вытекает из наших модельных экспериментов. Методика предварительной очистки образцов в Оксфорде только в одном отличается от методик Аризоны и Цюриха. Только ученые Оксфорда в процессе пробоподготовки провели очистку образцов петролейным эфиром, что не делали другие исследователи. К сожалению, они не изучили, что же именно перешло из образцов в раствор. Правомерно допустить, что из образцов Плащаницы в раствор могло перейти, как показывают наши эксперименты, около 0,5% субстанции, в которую превратилось масло 16 века, возможно внесенное в ткань Плащаницы после пожара 1532 года. Согласно результатам проведенных исследований этого количества, удаленного из ткани Плащаницы "масла", как раз достаточно для того, чтобы датирование сдвинулась назад приблизительно на 100 лет.