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考古新方法-没古迹也能考古

    如今,活跃在全世界考古学领域的已经不仅是考古学家了,而且还有许多物理学家。他们利用先进的物理分析手段,把过去无法获得的考古信息显示出来。德国从一开始就在这一领域名列前茅。

    1954年,位于德国海德堡的马普协会核物理研究所就开始利用碳-14放射性同位素的核裂变反应,测定出土化石的年代了。如今,德国许多大学都设有科研小组,和考古学家以及文物保护单位合作,专门从事考古测量学方面的研究,并开发和应用了许多新的物理考古学手段,其中之一是利用地下无损探测技术的所谓“探测考古法”。

    假如考古学家在航拍图上发现某个地方的地下可能埋藏着令人感兴趣的文物遗迹,他们就可以不用现场挖掘,而是先通过测量这个地方的磁场,就像透视一样,让沉睡在地下的文物映现在显示屏上。他们在此利用的原理是凡是地下有遗迹的地方,大地磁场就会受到干扰。测量干扰情况,就可把地下的遗迹显示出来。德国巴伐利亚州文物保护局的法斯宾德(Jörg Faßbinder)介绍说:“进行磁场探测时,我们必须让地磁仪尽可能地贴近地面,一寸一寸地测遍现场。在离地面大约30厘米的高度,我们就可以测到地下1到2米深的遗迹。假如遗迹埋得更深,测量结果就会变得模糊。即使它们深藏地下5米,我们也还是可以探测到,只不过这时候的清晰度大打折扣,20厘米宽的墙就显示得没有那么清楚了。”

    通过这种方式,考古学家可以绘制出完整的地下古迹图,然后再根据这些图来确定在什么地方进行挖掘最值得。但即使地下没有保留什么明显的建筑遗迹,考古学家也可以凭借地下的土壤,特别是土壤中的矿物质石英和长石,获取历史信息。这两种矿物质埋藏地下的时候,由于受到地下天然放射性的影响而结构出现缺陷,但当它们一旦接触到阳光、或者受热,这些缺陷又会复原,同时发出冷光,也就是荧光,就像人们熟知的磷元素一样。利用石英和长石的这一特性,科学家们就可以确定,它们最后一次是什么时候暴露在光天化日之下的。女学者卡德莱特(Annette Kadereit)博士是海德堡大学地理研究所荧光实验室的负责人。她介绍说:“根据荧光的强度,我们就可以确定土壤样品的年代。简单来说,就是荧光信号越强,年代越久。”

    利用荧光测年法,卡德莱特及其同事证明了德国南部土地肥沃的丘陵地带——克赖希高地区已有2800年的农业耕作历史了。他们的出发点是,每当丘陵地带被开垦为农田的时候,遇到大雨,山坡上的一部分泥土就会被冲到山脚下,层层积累,形成一部“史记”。他们在克赖希高地区的山脚下挖地三尺,果然发现了这样的层次结构。为了保证测量结果的正确性,他们在夜晚到现场挖掘样品,然后带回实验室做荧光实验。结果表明,克赖希高地区早在铁器时代的早期阶段就已经开始了农业耕作的历史,但是到了公元四世纪到六世纪的日耳曼民族大迁徙时期,农耕历史中断,橡树林覆盖山头,直到中世纪早期,人们才又开始在这里开荒种地。

    格迪克(Christian Goedicke)就职于柏林国家博物馆的研究部门,他也利用荧光原理测定古迹的年代,特别是当没有任何出土文物可以证明人类足迹的时候,这种方法更显得大有作为。格迪克介绍说:“在原始居民曾经居住过的地方,由于他们来回走动,地面上10到20厘米厚的沙土就被不断地翻来覆去,也就是不断受到阳光的辐照。当这些居住点被荒废以后,地面就会被植物覆盖,或者被因发大水等自然事件带来的其它什么物质所覆盖,原始居民留下的那层‘脚印’便被保存下来,使我们今天的考古人员可以利用荧光手段测定它们的年代。”

    利用这种方法也可以证明早期的农田。格迪克继续介绍说:“用荧光测年法证明过去的农田特别有效,因为用作农田时,土地更是被翻来覆去地折腾好多次,而且一般都是耕种多年。所以,这些泥土层和它们周围的情况很不一样,荧光强度的差别较大,很好测定年代。”

    海德堡大学的荧光实验室还在不断开发新的荧光分析技术,开辟考古新天地,比如说他们就利用荧光测年法证明,在智利北部的阿塔卡马沙漠,那些令今人赞叹而又迷惑不解的、呈现鸟、鱼、蜘蛛等动物形象和圆、十字、五角星等几何图形的地画是早期的纳斯卡居民花了几百年的时间完成的。实验室负责人卡德莱特女士介绍说:“测定这些地画的年代确实是我们现在最新的成果。我们用的是一种很先进的方法,可以测量岩石表面的方法。”

    所有这些考古新方法都可以被归纳到考古测量学的范畴,这门学科就是传统的考古学和最新的科技发展相结合的产物。在这一领域,旧大陆,也就是欧洲,在世界上遥遥领先。长年负责海德堡大学考古测量学专业的瓦格纳(Günter Wagner)教授解释说:“是的,根本就毫无疑问,欧洲在考古测量学领域世界第一!欧洲也主要是少数几个国家,几个考古科学历来比较强的那几个国家在积极推动这一领域的发展。不是自夸,德国在此确实扮演着非常重要的角色。”

    这当然也和德国积极从事新技术的开发不无关系。近水楼台先得月。德国的新技术一问世,很快就会应用到考古测量学领域。瓦格纳教授接着说:“自然科学领域本来就开发现成的测量手段,我们拿过来,根据考古学的特殊要求加以改变,需要时再做进一步的开发,因为考古研究的对象经常是非常珍贵的文化遗产……”

    ……这些文化遗产人们自然不希望破坏,所以无损探测和检测技术很受考古学家的青睐。除了上述介绍的方法以外,还有其它方法,比如通过分析成分,和已知出产地的原材料进行比较,来判断出土的金属器件、玻璃器皿或者陶器的来源,由此推断当年的贸易往来。通过同样的方式,科学家们也判断出建造埃及金字塔所使用的石头出自哪个采石场。在理想情况下,分子生物学家甚至可以确定埋葬在同一个坟墓里的人互相之间是否有血缘关系。

 

 文章来源:德国之声


 

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