Когда археолог находит в земле какое-то захоронение или фундамент дома, погребенный под слоем почвы, то он может быть уверен, что все предметы здесь связаны друг с другом. Все они относятся к одному и тому же периоду, хотя некоторые из самых искусных произведений могут оказаться реликвиями, которые покойный унаследовал от отца или даже деда. В наше время на могилах ставят надгробные плиты и памятники, где пишут годы жизни похороненного человека, а на фасаде дома зачастую вырезают год его постройки, как дату рождения на надгробной плите. Есть и разные другие способы датировки зданий и погребений в исторические времена. В них порой находятся монеты, время изготовления которых можно точно установить, клейменая серебряная утварь или глиняные черепки с именем гончара. Что касается Европы, то для датировки поздних доисторических периодов — неолита, бронзового века, железного века — иногда пользуются такими же методами, ибо в сопроводительном слое могут оказаться фрагменты предметов, привезенных издалека, из древних цивилизаций Ближнего Востока, Греции и Рима, где люди уже изобрели письменность и летоисчисление. Археологи устанавливают время изготовления этих чужеземных предметов, — скажем, стеклянных бус или сосудов для вина — и таким образом датируют весь сопроводительный слой, а в некоторых случаях и останки всех доисторических людей, пользовавшихся такими же вещами, как те, что были найдены в погребении.
В самый ранний период существования человека, называемый древнекаменным веком, или палеолитом, никто не умел ни читать, ни писать. Возможно, что люди древнекаменного века отсчитывали время по смене времен года или даже месяцы по новолуниям, но не знали способа записать свои вычисления.
Итак, если археолог пожелает узнать возраст кремневого инструмента или погребения, ему, возможно, придется обратиться к геологам. На протяжении всего древнекаменного века, т. е. в течение полумиллиона лет или даже больше, климат на Земле постоянно менялся от очень жаркого к очень холодному и наоборот. Поверхность Земли зафиксировала эти изменения, и геологи могут датировать отложения со следами изменений относительно друг друга.
Теперь пора подробнее поговорить об этих самых изменениях климата. Иногда их называют ледниковым периодом или ледниковой эпохой, когда в Англии было гораздо холоднее, чем сейчас, и полярные льды покрывали не только Скандинавию, но и все Северное море, Шотландию и север Англии. Однако на самом деле было целых четыре ледниковых периода, каждый из которых длился сотни тысяч лет. Друг от друга их отделяют такие же продолжительные периоды, когда климат Англии был теплее теперешнего и в Темзе плавали бегемоты. Почему же это произошло?
Все мы знаем, что Земля обращается вокруг Солнца по окружности, которая называется орбитой. Земля совершает полный круг за год и успевает повернуться вокруг своей оси 365 раз в год, то есть раз в день. Пока Земля вращается вокруг своей оси, та ее часть, которая обращена к Солнцу, наслаждается дневным светом, а та, что обращена в другую сторону, погружена во мрак ночи.
На рис. 1 изображена схема, по которой довольно удобно построить грубую настольную модель Земли, обращающейся вокруг Солнца. Вам пригодится глобус, или вместо него можно взять апельсин и проткнуть его вязальной спицей, как осью. В центре поставьте свечку, она будет изображать Солнце. Если у вас есть круглый стол, то его край может соответствовать земной орбите; на прямоугольном столе можно нарисовать мелом круг. Если, поместив ваш апельсин на эту орбиту, вы будете держать спицу вертикально, чтобы экватор апельсина, или Земли, находится на одном уровне с огоньком свечи, т. е. Солнцем, тогда вы легко увидите, что экватор получает от огня больше света, чем верхний и нижний полюса, через которые проходит спица. Стало быть, мы выяснили, что на экваторе жарче, чем на полюсах, потому что он получает больше солнечных лучей. Если мы будем двигать апельсин по орбите, поворачивая его, но продолжая держать спицу вертикально, мы поймем, отчего происходит смена дня и ночи, тепла и холода, но только не лета и зимы, и не узнаем, почему, когда у нас лето, в Австралии зима. Но стоит только наклонить спицу, как все уже выглядит совершенно по-другому. Именно это и имеет место в действительности, то есть в настоящее время угол наклона плоскости экватора к орбите Земли составляет 23°27′. На рис. 1 показано, как это влияет на смену времен года.
Позиция 1 соответствует весеннему равноденствию, которое бывает 21 марта, когда ночь по продолжительности равна дню. 21 июня, в день летнего солнцестояния, — позиция 2 — к Солнцу обращено все Северное полушарие, где в этот сезон устанавливаются самые длинные дни. В день осеннего равноденствия 23 сентября — позиция 3 — ночь и день снова имеют одинаковую продолжительность. Позиция 4 соответствует дню зимнего солнцестояния, самому короткому дню в году, который наступает 21 декабря, а Северное полушарие наклонено в противоположную сторону от Солнца и, следовательно, тепла.