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分享考古知識(三)測年

 昵稱535749 2019-02-28

    本來屬于科技考古的一個領域,單獨說說,圖片畫質(zhì)做得很差=。=意會即可

    測年技術(shù)是二戰(zhàn)后才出現(xiàn)的,在此前對于絕對年代也就是“距今**年”的判斷非常難,如果有伴隨出土一些帶有詳細紀年的遺物還好,例如石碑之類,可如果沒有——例如史前時期,我們長期地只能斷定相對年代,也就是誰早誰晚的關系。這些考古學文化距今多少年,很多時候只能是推定乃至臆測。不可否認,在19世紀、20世紀初的考古學發(fā)展中,許多研究做得不規(guī)范、不全面,在測年技術(shù)出現(xiàn)前,世界范圍內(nèi)大量的考古學文化年代關系都出現(xiàn)了誤差乃至失誤。

    那么前人的失誤意味著后面的人就會放任了嗎?大概不是吧。凡是看過幾年知網(wǎng)的人應該都清楚,發(fā)文章不外乎兩種內(nèi)容:全新發(fā)現(xiàn)或者“diss”前人的漏洞,只要是顯而易見的問題,過十年二十年,總會有人提出來的,很多概念在幾十年里早都重建了無數(shù)次。而有些人就很有意思,他們就喜歡以行外聰明人的角度,借著前面的失誤來“推知”后人的體系也是亂七八糟,仿佛自己活的這幾十年里別人都坐在專業(yè)領域里在吃干飯,就你們倒是挺聰明啊。

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    得益于科教頻道的作用,測年技術(shù)大家最熟悉的莫過于碳十四,但實際上,測年技術(shù)經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展,已經(jīng)發(fā)展出了很多方法。比較常用的是碳十四與樹輪校正、熱釋光、光釋光、熱剩磁,對于年代更久遠的遺物一般使用鉀-氬法、古地磁法,當然這類年代久遠的測年誤差也會變得比較大,不過那樣誤差一兩萬年無關緊要,反正那時人跟猴也差不太多。不過嘛,運用最普遍的方法就幾種,碳十四做的最多。

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                                      也就這十幾種了

    畢竟不是專門搞測年的,以下僅為簡單介紹,看看樂樂就行,有錯誤請指出。如果需要測年,請聯(lián)系機構(gòu)→科學采樣→寄送→等結(jié)果,現(xiàn)在都是一條龍服務,操心自己看不看得懂就行。

    熱釋光測年是六十年代出現(xiàn)的,其原理是,陶土中的長石、石英等晶體的電子年復一年地受到土中其他放射性元素的α、β射線的轟擊,會游離到晶格結(jié)構(gòu)中。當陶土被加熱到約380℃以上后,游離電子歸位并以光的形式釋放原本儲藏的能量。通過同一原理檢測陶器自最近一次燒制到現(xiàn)今所儲存的能量以及其對放射性輻射的敏感度,即可算得其年代。最常用于晶體比較多的陶瓷類遺物的測年。 

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可簡單理解為,每燒一次就是對它能量的一次歸零,此后開始重新計數(shù)

    光釋光是測年八十年代出現(xiàn)的技術(shù),其原理與熱釋光類似,都是利用晶體的磷光現(xiàn)象,但其用來激發(fā)電子的是光源,這一方法比熱釋光要精確一些。 

    樹木年輪法,20年代末由美國人建立,六十年代后愈發(fā)完善,逐漸建立了一萬年左右的樹輪標準序列。原理比較簡單,每年氣候不同,樹的年輪就會因此不同,而同一環(huán)境、同種樹木、不同個體的樹,它們的輪距、形狀是一樣的,這樣早的和晚的、活的和死的不同個體,將其樹輪相銜接,就形成了樹木年輪序列。將考古樣品的樹輪圖譜與主年輪序列表對照,就能卡定其年代。當然,誤差是有的,偽年輪、年輪缺失等問題干擾性非常強。

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     *樹輪校正:因為環(huán)境和年代不同,碳十四濃度也是不同的,如果按某一固定值來測年就會出問題。但是這一變化會被年輪記錄下來,于是就有了樹輪校正,取樹輪上每一年的木質(zhì)測碳十四年代,建立碳十四——樹輪校正曲線,這樣就能將碳十四年代轉(zhuǎn)化為日歷年代,提高精度。

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               二者結(jié)合,用計算機經(jīng)過一番統(tǒng)計學的處理后拿到的就是這個表

                       BC是公元前,BP是距今

       在一個標準偏差(±40年)內(nèi)的概率為68.2%

       在兩個標準偏差(±80年)內(nèi)的概率為95.4%,其中又分為四個數(shù)據(jù),概率不同

    碳十四測年法,1949年由美國科學家利比提出并公布了第一批數(shù)據(jù),此方法對于絕對年代譜系的建立具有極高價值,迅速得到發(fā)展,幾個大國先后建立了自己的碳十四實驗室,還不止一個,美國的...我忘了,中國的有北大、中科院等機構(gòu),英國的牛津,這些都比較強。

    我國的發(fā)展比較坎坷,1955年夏鼐先生一拿到利比的書就認識到了碳十四測年法的重要性,在他和仇士華先生等人的努力下,克服困難建立了中科院考古所碳十四實驗室,六十年代就開始了應用,但是用的還是普通的碳十四測年法。后來八十年代我們想搞加速器,問題還是——沒有錢,剛好那時候英國人也是敗家子兒,縮減開支干掉了一些項目(是不是工黨的功勞我沒查到),牛津的一個加速器養(yǎng)不起得送人了,咱們趕緊去聯(lián)系,把它接到北大來,搞了加速器質(zhì)譜碳十四測年(優(yōu)勢明顯,精度高、樣品需求極少、所需時間短),后來參與夏商周斷代工程,發(fā)揮了很大作用——有些人大概很失望,又是歐洲人。當然,這并不意味著中國人沒有自己的建樹,在夏商周斷代工程、探源工程等實施的時候我們在實踐中改進了方法、提高了精度,而現(xiàn)在北大、中科院實驗室水平在全球也是第一層次的。網(wǎng)上有仇士華先生的訪談,挺有意思的,網(wǎng)址在此

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                           我國的碳十四數(shù)據(jù)一般在期刊上公布

    碳十四測年的原理我后來發(fā)現(xiàn)百度百科講得很明白了,就不多啰嗦,自己查。而其過程,大致為采樣、制備樣品、測量樣品、數(shù)據(jù)處理與樹輪校正,具體的自行知網(wǎng)百度學術(shù)讀秀。校正需要不斷更新的程序,我們用的經(jīng)常是牛津大學加速器碳十四實驗室開發(fā)的OxCal樹輪校正程序,上面那張圖已經(jīng)標明了用的是什么——又是英國,有些人大概更失望了,這可是“捏造文明的主犯”啊喂。

    牛津的網(wǎng)站在此,還公布了很多碳十四測年數(shù)據(jù),要制造文明還是挺費事的噢,又要造成千上萬的假數(shù)據(jù),還得發(fā)展碳十四測年技術(shù)不落下并全球分享。你們確定“文明造假論”不是第五縱隊欲揚先抑,吹爆外國的手法?

    各種絕對年代測定方法的出現(xiàn)給世界考古學發(fā)展帶來了翻天覆地的變化,糾正了前一百年的大量錯誤,建立了比較可靠的年代譜系,在文物鑒定等方面也提供了一個比較靠譜的打假手段。對我國來說,就幫助我們建立了新石器時代年代學的譜系,還徹底否決了“仰韶和龍山誰是夏文化”此類的爭論、解決了年代相近的不同遺址的關系問題。有些人批判的沒錯,目前的測年方法是有著各種各樣的弱點亟待改進,有時甚至依舊存在“主觀能動性”。但是,就像高考一樣,有些人天天罵,你能提出個更好的替代方案么?

圖片、知識來源&建議閱讀:

        《中國科技考古導論》袁靖

        《科技考古學概論》趙叢蒼

        《科技考古的方法與應用》社科院考古所

        澳洲小哥視頻,來自Youtube   B站有搬運,建議屏蔽彈幕-.- 

    只看測年的話,能看完仇士華、蔡蓮珍還有陳鐵梅等幾位先生的成果就很可以了,畢竟有錢的頂級考古機構(gòu)就這么三五家。

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