佛教石窟断代方法新进展:如何基于贝叶斯模型和考古信息提高碳十四测年精度

2019/7/22 14:43:34

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      碳十四测年技术应用于考古学已逾半个多世纪,其间历经三次革命。但时至今日,仍有不少人认为,由于碳元素的半衰期过长、测量仪器的噪声本底计数难降低实验所需的样品量大最大可测年限短,除非测量史前或者商周时代的样本,否则误差极大,更不要说用于敦煌写经、宋元刻本和古代书画了。


      殊不知,经过半个世纪的发展,目前世界上的考古工作者所使用的碳十四测年技术早已脱胎换骨,我们称之为“加速器质谱”碳十四测年——AMS-C14


      它是利用加速器质谱(Accelerator Mass Spectrometry,AMS)直接测出样品中C14原子丰度的 方法,克服了β计数法C14测年的主要缺点,且具有测量灵敏度高、所需样品量较少(毫克级)、测量精度高、测量时间短等特点。AMS-C14是目前进行C14测年实验测量灵敏度较高的现代 核分析技术,此方法已成熟运用于文物年代鉴定,在文物的防伪、部分文化的时间排顺、未解之谜的证据提供等起着不可或缺的作用。伍伦碳十四应用实例:秋拍丨世界上已知的最早的雕版印刷品之一


陈铁梅在北京大学考古文博学院考古学系列教材《科技考古学》中举了一个著名的利用加速器质谱碳十四测年的例子:


      “AMS-C14测年技术使用样品量少(样品含碳量少于1mg)的特出优点使它能“准无损”地鉴定有机质类古代文物的真伪。揭穿流传近700年的关于所谓的耶稣裹尸布的谎言,就是成功的并颇具新闻效应的例子。意大利的都灵大教堂几百年来一直供奉着一块被认为耶稣受难时裹尸用的麻布,视其为“圣物”。该物最早出现于公元13世纪,当时一位奥地利的公爵夫人声称该“圣物”是她夫家的祖先随十字军东征时从耶路撒冷带回欧洲后传下来的,并把它献给了教会。但对此裹尸布的真伪一直争论了几百年,已发表的有关论文几千篇,依然是莫衷一是。20世纪50年代经意大利教会同意,美国科学院曾派两架专机携带了当时最先进的科学仪器到都灵进行分析,也未能得到最终肯定的结论。90年代初牛津、苏黎世和亚利桑那等三个国际上最有影响的AMS-C14实验室各分到一小块(1㎝×7㎝)从该麻布上剪下的布条测年。三个实验室测年的结果一致,都表明这块麻布不是公元初的,其年代为公元13世纪,从而揭露了是那位公爵夫人作伪。罗马教廷发表声明接受科学检验的结论,几百年的公案被加速器质谱14C测年技术了结了。


      需要指出,现代的AMS-C14技术并不需要如此大的一块麻布,从布上抽取一小段棉、麻线就足以测年用了。


      加速器质谱14C技术已被用以鉴定油画的真伪,因为伪造古代名家油画的暴力吸引着一大批冒险家,油画市场上充满了赝品。……


      中国字画一般是写在宣纸上的,现代的伪造者想要找到古代的宣纸不是太容易,在字画边角处取一小点纸样作加速器质谱14C测年,能提供对辨别真伪有用的信息。特别是使用1962年以后生产的纸张上作伪的古字画是十分容易鉴别出来的,因为20世纪60年代美苏两国进行了大量大当量的核爆试验,核爆产生的中子人为地产生了大量14C原子,使大气的14C丰度和放射性活度几乎提高了一倍,导致20世纪60年代以后生成的生物中的14C含量呈现一个“峰”。极易与较早生成的生物区别开。60年代以后的‘14C峰’也使加速器质谱14C测年技术成功地应用于刑事侦查。


      现将一些最近的考古研究者利用C14测年的实例分享给读者,用以证明手铲与科技不可偏废。今天分享的是一篇发表在2018年第6期《敦煌研究》上文章。他们使用的实验室数据来自牛津大学。图片可点击放大。


文章出处:2018年第6期《敦煌研究》。

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