Данный метод датировки основан на способности органического вещества абсорбировать двуокись углерода — газ, молекула которого состоит из одного атома углерода и двух атомов кислорода. Большая часть атомов углерода имеет в своем составе тринадцать протонов, и этот наиболее распространенный изотоп получил название углерода-13. Существуют и другие изотопы углерода. В верхних слоях атмосферы все элементы подвергаются бомбардировке космическими лучами, представляющими собой поток нейтронов высоких энергий, в результате чего образуется радиоактивная форма углерода, ядро атома которого содержит четырнадцать протонов. Углерод-14 является нестабильным изотопом, который со временем теряет «лишний» протон, превращаясь в обычный углерод. Скорость этого процесса изучается с 1950 года, когда Уиллард Либби впервые предложил использовать углерод для датировки материалов органического происхождения.
Все зеленые растения получают энергию из солнечных лучей посредством процесса, который называется фотосинтезом; при этом они поглощают из воздуха двуокись углерода, превращая ее в сахар и кислород. В этой двуокиси углерода содержится небольшое количество радиоактивного углерода-14, и пока растение живо, доля данного изотопа остается постоянной. После того как растение умирает, количество накопленного в его тканях углерода-14 начинает уменьшаться, причем скорость этого процесса известна с высокой точностью.
Таким образом, появляется возможность точно вычислить дату смерти растения. Этот же метод анализа применим и к материалам животного происхождения, поскольку животные питаются растениями, и в их организме тоже накапливается углерод-14. Датировка проводится следующим образом: ученые измеряют содержание углерода-14 и сравнивают полученный результат с графиками, которые получили название калибровочных кривых. Это позволяет полу-нить дату смерти живого существа, однако из-за небольших погрешностей процесса измерения ученые обычно говорят о «временном окне», указывая возможную погрешность в ту или другую сторону от названной даты [162].
После того как было принято решение применить этот метод датировки для исследования плащаницы, Британский музей получил предложение осуществлять контроль за сертификацией образцов и статистической обработкой результатов. В январе 1988 года после совещания в Британском музее выбор пал на лаборатории в Оксфорде, Цюрихе и Аризоне, и экспериментальный метод был представлен архиепископу Турина, который одобрил его.
Научное сообщество, занимавшееся исследованием плащаницы, с недоверием отнеслось к мотивам Ватикана, и возникшие разногласия даже привели к появлению письма в журнал «Nature», в котором его авторы, члены Американского комитета исследований паранормальных явлений, задавали следующий вопрос:
Ответ доктора Тайта из Британского музея был опубликован в следующем номере журнала; ученый сообщал, что роль Британского музея как раз и состоит в том, чтобы цепочка доказательств оставалась неразрывной. Он совершенно недвусмысленно выразился относительно своей роли как беспристрастного наблюдателя за экспериментом: