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近年來，三星堆出土的文物一直是大眾(zhong) 關(guan) 注的熱點。這些巧妙而神秘感十足的文物到底是什麽(me) 時候製造出來的，又是誰創造了這樣燦爛輝煌和別具一格的文化呢？

在考古學家眼裏，“時間”是最有魅力的詞語，一方麵它展現了文物的古老性，時光流逝，文物依舊，器物和時間達到了完美和諧的共振。另一方麵，時間也代表著科學與(yu) 理性思維的光芒，考古學家綜合多種方法來判斷一件器物、一個(ge) 遺址及一種文化的年代，從(cong) 而揭露文物背後的曆史與(yu) 文化。

來源丨國家文物局官網

恰如長期以來對三星堆文化的年代爭(zheng) 議，這次在科學探測法的幫助下，也基本得到了確認。在這一輪的三星堆考古中，考古學家對近200個(ge) 樣品進行碳十四測年（Carbon-14 dating），最終得出測年數據集中在公元前1131年至公元前1012年。可見，對於(yu) 文物年齡的認定並不是空穴來風的主觀臆測或者毫無根據的猜想，而是基於(yu) 科學手段的合理研判。在石器時代和青銅時代的文物年齡的測定上，碳十四（碳14、C-14）測年方法正在顯示出其強大的能力。

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碳14法如何揭開文物的時間麵紗？

碳元素（C）是自然界中含量較高的元素，主要有三種同位素（質子數都為(wei) 6，但中子數不同），即穩定同位素C-12、C-13和放射性同位素C-14。其中，C-12最常見，C-14含量較少。那麽(me) ，C-14是怎麽(me) 來的呢？在宇宙射線的作用下，空氣中氮原子原子核中的質子數量發生改變，原來的7個(ge) 質子變成了6個(ge) ，形成一種分子量是14的碳同位素——C-14。

碳同位素C-14的形成示意圖

來源｜百家號

C-14無法單獨存在很久，與(yu) 空氣中的氧反應最終形成二氧化碳。植物光合作用會(hui) 吸收二氧化碳，動物和人類則因為(wei) 食用植物而間接吸入C-14。在生物活著的時候，會(hui) 一直通過呼吸作用保證自己和自然界的碳交換，因此體(ti) 內(nei) 的C-12和C-14濃度與(yu) 環境中的保持平衡。

碳14發生β-衰變，變成更穩定的氮14

來源｜騰訊網

由於(yu) 具有放射性，C-14會(hui) 發生β衰變，變為(wei) N-14。因此，一旦生物死亡，生物遺骸中的C-14含量就逐漸減少，而碳C-12的含量保持不變。如果想要知道這一生物的死亡時間，隻需測定其C-14與(yu) C-12的含量比例，並依照C-14的放射性衰變公式進行計算。C-14衰減到原來質量一半的時間，稱為(wei) “半衰期”，經測定為(wei) 5730年（我國采用的標準）。

生物體(ti) 和自然界的碳交換及碳14的衰減示意圖

來源｜webexhibits.org

通過C-14來測定時間的方法也經曆了從(cong) 粗略到相對精確的階段。該方法出現伊始，測量的是衰變過程中所釋放的β線，其弊端在需要的材料多且精度不夠。直到70年代AMS法（加速器質量分析法）的出現扭轉了這一尷尬局麵，用加速器確認C-14的原子數量不僅(jin) 耗費更少的測試材料，同時在年代測定上的精準度也大大提高了。

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碳14法真的準確嗎？

雖然碳14測定法在考古學上應用頗廣，但是，單純依靠碳14測年方法是不夠的。因為(wei) 如今的我們(men) 無法獲知文物當年所處環境的大氣中的碳14水平，隻能在理想前提下假定數千年來大氣中的碳14水平一直保持不變。

但實際上，大氣中的碳14濃度是有所波動的，因此利用現代碳14放射性標準測定的遺存年代就會(hui) 存在不小的偏差。要解決(jue) 這一問題，需借助樹木年輪法進行年齡矯正。

樹木年輪

來源｜unsplash

在我們(men) 無法直接得到當年大氣中的碳14水平時，樹木年輪卻通過其生物特征記錄了當年大氣中的碳14放射性比度的相對變化情況。因為(wei) 氣溫、降水的差異，樹木在生長過程中年輪會(hui) 有疏密變化。

烏(wu) 普薩拉大學展出的古埃及鱷魚木乃伊

來源丨惠俊博

選取同一氣候區，當我們(men) 把不同時期、同一樹種的樹木年輪信息綜合起來，由近及遠進行排列，就製成了年輪變化表，其精度可以達到一兩(liang) 年的誤差。以碳14年代為(wei) 縱坐標，樹輪年代為(wei) 橫坐標，就得到了樹輪年代校正曲線。將碳14測年得到的數據放在校正曲線中進行比較，就可以得到校正後更加準確的年代，即日曆年代。碳14測年方法和樹輪年代校正曲線相互補充輔正，就可以揭開文物的時間密碼。

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考古中的時間測定法

知道碳-14測年法的原理後，我們(men) 也能很快了解到它的局限性：這種方法能測定的樣品隻能是曾從(cong) 大氣中獲取碳-14的有機物質，如木炭、木材、骨骼、紙張、皮革等。但是文物的類別遠不止這幾類，同時碳-14測年法也隻能準確測出五六萬(wan) 年以內(nei) 的古物。

來源丨新華網

因此，在考古學中，還有不少其他的時間測定法：如地磁斷代法，即利用考古遺存中的磚瓦、陶器等遺物的熱剩磁性進行斷代；熱釋光斷代法，利用陶器和火燒土絕緣晶體(ti) 的熱釋光現象斷代；還有主要針對舊石器時代遺址的檢測死亡動物骨骼與(yu) 地下水交換吸附得到鈾的鈾係斷代法等。

烏(wu) 普薩拉大學展出的古埃及文物

來源丨惠俊博

文物是凝固的曆史，發掘出土後，先後經曆信息整理、文物修複、背景研究等等步驟，我們(men) 才有可能在博物館一睹它的真容。走進博物館，一件件精美絕倫(lun) 的文物令人眼花繚亂(luan) ，不知道你是否有注意附在一旁的小銘牌，上麵一般會(hui) 記錄文物的出土地址，介紹文物名稱及年代等信息。曾經的我們(men) 或許會(hui) 忽略這些介紹，但今天知道了文物年齡的測定之難後，之後可別忘了細細品讀哦。

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