當(dāng)我們漫步在博物館的展廳里,總會看到這樣的說明牌:“此陶器距今約5000年”、“此玉器距今3200年”。
這里的“今”說的具體是哪一年?為什么這些古物的“距今”年數(shù)從未改變?
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背后的真相令人驚訝:博物館和考古報告中所有“距今”的“今”,并非指2024年、2023年或任何其他正在流逝的年份,而是特指一個特殊的年份:公元1950年。
這個獨(dú)特的約定源于一項榮獲諾貝爾獎的偉大發(fā)明:碳-14測年法。
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一、先聊聊碳-14
上世紀(jì)40年代末,美國科學(xué)家威拉得·利比發(fā)明了通過測量古物中碳-14同位素衰變程度來確定年代的方法。
新的問題來了,碳-14是什么?
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碳元素是組成大自然的基本元素之一,可以簡單理解包括三種(即同位素):
碳-12(C-12):老大。非常穩(wěn)定,踏實可靠,是絕對的主力。我們身體里、木頭里、食物里絕大多數(shù)(約99%)的碳原子都是這位老大。
碳-13(C-13):老二。也比較穩(wěn)定,但數(shù)量很少(約1%),存在感不強(qiáng)。
碳-14(C-14):老三。不穩(wěn)定,具有放射性,會緩慢地、勻速地“衰變”(可以理解為“自我解體”),變成另一種原子(氮-14)。
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碳-14出身挺離奇,它不是地球土著,而是來自外太空。
來自宇宙的高能射線(宇宙射線)不斷轟擊地球大氣層,這些射線與大氣中的原子碰撞,會產(chǎn)生大量的中子。
這些中子再去撞擊大氣中豐富的氮-14原子,一次撞擊就能讓一個氮原子變成一個碳-14原子和一個氫原子。
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二、再聊聊碳-14測年法
碳-14測年法的原理簡單來說,就是生物活著的時候,它體內(nèi)碳-14和普通碳的比例,和當(dāng)時大氣里二者的的比例是一樣的。
一旦生物死了,它就沒辦法再從外界吸收新的碳-14了。這時候,碳-14會慢慢消失(即衰變)。
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碳-14衰變的速度是有規(guī)律的,大概每過5730年,碳-14的數(shù)量就會減少一半,這個時間就叫“半衰期”。
科學(xué)家要給古物測年齡的時候,就會從古物里提取一些含碳的物質(zhì),然后測量里面還剩下多少碳-14。通過和現(xiàn)在大氣里碳-14和普通碳的比例對比,就能知道從生物死亡到現(xiàn)在,碳-14減少了多少,進(jìn)而推出年齡。
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三、距今的那個基準(zhǔn)年
通過碳-14測年法,可以測古物的年齡,但為了研究和對比的方便,需要選出一個基準(zhǔn)年。
如果每個博物館都按照真實年份不斷更新文物年代,流程極為繁瑣不說,來自世界各地的考古發(fā)現(xiàn)也將無法進(jìn)行精確對比和研究。
這個固定基準(zhǔn)確保了全球考古學(xué)研究站在同一時間起跑線上。
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經(jīng)過全世界多個國家的科學(xué)家充分研究討論,將這一基準(zhǔn)年固定為1950年。
專業(yè)考古報告中出現(xiàn)的“BP”(Before Present),這個“P”指的就是1950年,而非真正的“當(dāng)下”。
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那么為什么選擇1950年?
是因為在此之前大氣中的碳-14比例是大自然演變的結(jié)果。在這之后,人類進(jìn)行了大量地面核試驗,導(dǎo)致大氣中碳-14比例發(fā)生劇烈變化。
選擇1950年作為基準(zhǔn),完美避開了核試驗對測年標(biāo)準(zhǔn)造成的干擾,保證了測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
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還有一個小問題,并不是所有的古物都曾經(jīng)是活物,還可能是人類通過鍛造加工而來的各種文物,比如司母戊鼎、陶瓷玉器等。他們的距今中的今指哪一年?
為了研究和對比方便,這些文物也參考古生物,以1950年為基準(zhǔn)。
以上,“沒用”的冷知識又增加了。
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