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“铅超导”考古法:文物越久远 断代越准确

http://www.sina.com.cn 2003年08月23日14:03 国际先驱导报

  通常,测定文物的年代都不容易,还要“破坏”一点文物本身。而现在以色列的科学家们发明了一种“安全可靠的”文物年代测定新法:利用超导技术分析文物中的铅。

  铅是古人普遍使用的一种金属,在许多文物中发现了铅元素。“铅超导法”这一年代测定是把样本冷却到足以让铅成为超导体的低温中,然后测量样本中的铅所产生的磁信号。该方法可用来对古代的硬币、器皿和其它物体进行年代测算。

  在一般环境下,铅非常稳定,只会非常缓慢地腐蚀为氧化铅和碳酸铅。低于7.2开氏度(绝对温度),铅就变成超导体,但它的腐蚀物却不是如此。这就意味着,当文物样本被放在温度低于7.2开氏度的磁场里,铅的磁化将比其腐蚀物的磁化高出好几个量极。由此可以合理地假定,人们从文物样本中采集到的磁信号仅仅来自铅。

  起初,魏兹曼科学研究院的希蒙·赖希以及他的两位同事——冶金学者格里戈里·莱特斯和考古学家萨列尔·沙莱夫对样本的磁化进行了测量,由此计算出其中金属铅的质量,然后他们又称量了那些样本,得到了总质量——铅加上其腐蚀物的质量之和。再把这两个质量值相减,就得到了铅腐蚀物的质量。

  然后,他们绘制了一张坐标图,一条轴是每个单位样本中铅腐蚀物的质量,另一轴是几个已知年代文物的铅样本的“考古年代”,同时还使用了当代的数据。这些样本的年代横跨2500年前的波斯时期到750年前的十字军东征时期。他们发现一个样本中的腐蚀物质量与它的年代构成直接对应关系。因此,如果一个样本中的铅腐蚀物质量能被测定,样本的年代也就能从图表中得以确定。

  这些研究者认为,他们的技术不会破坏文物,因为不需要从铅金属中进行物理或化学的分离工作来获得腐蚀物。值得一提的是,由于时间的流逝导致铅腐蚀物在不断地增加,因此被研究遗址的年代越久远,依此法测算文物年代的相对准确率也就越高。(赵琳)


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