“鉛超導”考古法:文物越久遠 斷代越準確
[中藝網(wǎng) 發(fā)布時間:
2002-11-25]
通常,測定文物的年代都不容易,還要“破壞”一點文物本身。而現(xiàn)在以色列的科學家們發(fā)明了一種“安全可靠的”文物年代測定新法:利用超導技術分析文物中的鉛。
鉛是古人普遍使用的一種金屬,在許多文物中發(fā)現(xiàn)了鉛元素。“鉛超導法”這一年代測定是把樣本冷卻到足以讓鉛成為超導體的低溫中,然后測量樣本中的鉛所產(chǎn)生的磁信號。該方法可用來對古代的硬幣、器皿和其它物體進行年代測算。
在一般環(huán)境下,鉛非常穩(wěn)定,只會非常緩慢地腐蝕為氧化鉛和碳酸鉛。低于7.2開氏度(絕對溫度),鉛就變成超導體,但它的腐蝕物卻不是如此。這就意味著,當文物樣本被放在溫度低于7.2開氏度的磁場里,鉛的磁化將比其腐蝕物的磁化高出好幾個量極。由此可以合理地假定,人們從文物樣本中采集到的磁信號僅僅來自鉛。
起初,魏茲曼科學研究院的希蒙·賴希以及他的兩位同事——冶金學者格里戈里·萊特斯和考古學家薩列爾·沙萊夫對樣本的磁化進行了測量,由此計算出其中金屬鉛的質量,然后他們又稱量了那些樣本,得到了總質量——鉛加上其腐蝕物的質量之和。再把這兩個質量值相減,就得到了鉛腐蝕物的質量。
然后,他們繪制了一張坐標圖,一條軸是每個單位樣本中鉛腐蝕物的質量,另一軸是幾個已知年代文物的鉛樣本的“考古年代”,同時還使用了當代的數(shù)據(jù)。這些樣本的年代橫跨2500年前的波斯時期到750年前的十字軍東征時期。他們發(fā)現(xiàn)一個樣本中的腐蝕物質量與它的年代構成直接對應關系。因此,如果一個樣本中的鉛腐蝕物質量能被測定,樣本的年代也就能從圖表中得以確定。
這些研究者認為,他們的技術不會破壞文物,因為不需要從鉛金屬中進行物理或化學的分離工作來獲得腐蝕物。值得一提的是,由于時間的流逝導致鉛腐蝕物在不斷地增加,因此被研究遺址的年代越久遠,依此法測算文物年代的相對準確率也就越高。(趙琳)
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