نحوه تخمین سن اشیاء قدیمی

حتما تاکنون در اخبار روزنامه ها، برنامه های مستند یا هنگام بازدید از موزه ها دیده اید که درباره اشیا مختلف باستانی اطلاعاتی از جمله سن آن شی ارائه می شود. بدون شک برای بسیاری از مردم این پرسش وجود دارد که چگونه باستان شناسان قادر به ارائه قدمت اشیای بعضا چند هزار ساله هستند؟ به طور کلی وظیفه باستان شناسان، شناسائی و مطالعه فرهنگ های گذشته از طریق آثار مادی باقی مانده از آن ها با کمک مطالعه و تفسیر این آثار است…

سال یابی نسبی عموما روش تعیین سن اشیا از طریق مطالعه و تفسیر شی بر پایه یافته ها و دانسته های باستان شناسی است. در حقیقت در این روش بر خلاف روش سالیابی قطعی که بر پایه انجام آزمایش های دقیق انجام می شود، باستان شناسان با کمک داده ها و دانسته های پیشین اقدام به تفسیر و تشخیص قدمت اشیا می کنند.

در این میان دانستن پیشینه و سن اشیا و آثار باقی مانده ، نقش بسیار مهمی در مطالعه و درک این آثار دارد. به طور کلی در باستان شناسی دو روش کلی سالیابی وجود دارد که عبارتند از: سالیابی نسبی و سالیابی قطعی.

روش سال یابی قطعی یکی از روش هایی است که در باستان شناسی برای مطالعه و تعیین قدمت اشیا و آثار کشف شده مورد استفاده قرار می گیرد. در این روش، باستان شناسان با کمک آزمایش های علمی و دقیق می توانند قدمت دقیق و قطعی اشیا را تخمین بزنند. شاید مشهور ترین روش شناخته شده در این بخش ، روش تعیین سن کربن ۱۴ باشد. در ابتدا باید خاطر نشان کنیم که این روش تنها و تنها برای تعیین سن آثار و اشیا ارگانیک که منشا آن موجودات زنده بوده است کاربرد دارد و برای اشیا غیر ارگانیک نمی توان از روش کربن ۱۴ استفاده کرد.

کربن به طور کلی دارای ایزوتوپ های مختلفی است که یکی از این ایزوتوپ ها، کربن ۱۴ است. در ارتفاع ۶ تا ۱۵ کیلومتری جو زمین ، بر اثر برخورد اشعه کیهانی به اتمسفر زمین ، نوترون هایی با انرژی زیاد تولید می‌شود. وقتی انرژی نوترونها بین ۰،۴ تا ۱،۶ میلیون الکترون ولت باشد، با برخورد به اتمهای نیتروژن ، کربن ۱۴ ایجاد می‌کنند.

به طور عادی در بدن تمامی موجودات زنده اعم از گیاهان، حیوانات و انسان عنصر کربن وجود دارد. این عنصر تا زمانی که آن موجود زنده است، میزان ثابتی دارد و پس از مرگ آن موجود زنده تغییرات مختلفی در بدن وی رخ می دهد که یکی از آن ها تغییر در عنصر کربن است. کربن ۱۴ ، ایزوتوپ سنگین عنصر پایدار کربن است که با تشعشع بتای منفی ، تبدیل به نیتروژن ۱۴ می‌شود. انرژی بتای منفی حاصل ، ۰.۱۵۶ میلیون الکترون ولت به ازای هر مول است:

۱۴۶C β-→۱۴۷N e

در زمان مرگ موجودات زنده این ایزوتوپ های کربن شروع به تغییر حالت داده و با توجه به چرخه نیمه عمر ثابتی که دارند به باستان شناسان کمک می کنند تا قدمت شی مورد نظر تخمین زده شود. در حقیقت نیمه عمر کربن ۱۴ به طور دقیق ۵ هزار و ۷۳۰ سال با ضریب خطای ۴۰ سال است. یعنی پس از مرگ یک موجود زنده ۵ هزار و ۷۳۰ سال طول می کشد تا نیمی از کربن ۱۴ موجود در بدن وی تغییر حالت داده و به مواد دیگری (مانند بنزن ) تبدیل شود. حال کافی است میزان اولیه کربن ۱۴ موجود در یک شی محاسبه شده و سپس اندازه فعلی کربن ۱۴ در آن نیز مشخص شده و با توجه به میزان ثابت ۵ هزار و ۷۳۰ سال، سن شی قابل محاسبه خواهد بود.

البته کربن چهارده تنها یکی از روش های مورد استفاده در سالیابی قطعی است و انواع روش های دیگری نیز در این حوزه وجود دارند که برخی از مهمترین آن ها عبارتند از:

روش آرکائو مگنتیک که در مطالعه گل رس پخته شده و سفالینه ها استفاده می شود. در هنگام پخت، ذرات مغناطیسی آن در راستای قطب شمال قرار می گیرند، می توان زمان پخت آن را محاسبه کرد.

روش دندرو کرونولوژی یا مطالعه حلقه های موجود در تنه درختان.

روش تاریخ گذاری مبتنی بر آمینو اسیدها روشی است که در آن با مطالعهٔ دگرگونی‌های رخ داده در ساختار آمینو اسیدهای موجود در اشیای تاریخی آن ها را از لحظه پدید آمدن تاریخ گذاری می‌کنند.

روش پتاسیم آرگون که یک روش تاریخ گذاری رادیو متریک بوده و عموما برای تعیین سن فسیل ها و بقایای انسانی مورد استفاده قرار می گیرد. این روش تاریخ ‌گذاری اشیای تاریخی بر اساس بررسی نیمه عمر ۱٫۳ میلیارد ساله رادیو ایزوتوپ پتاسیم-۴۰ و فرایند تبدیل شدن آن به رادیو ایزوتوپ آرگون-۴۰ انجام می‌شود. در این روش نشان داده می‌شود که شی چه زمان برای آخرین بار دارای حرارت بوده بنابراین قدمت تقریبی شی تاریخی به دست می‌آید.

در روش تاریخ‌ گذار، اشیای تاریخی بر اساس حرارت دریافت ‌شده بررسی می‌شوند. در این روش اشیا تا حدود ۵۰۰ درجه سلسیوس حرارت می‌بینند که این فرایند منجر به آزاد شدن الکترون‌هایی می‌شود که در طول تاریخ در اثر دریافت امواج مختلف، از جمله امواج گرمایی، در اشیای تاریخی به دام افتاده بودند. آزاد شدن این الکترون‌ها منجر به آزاد شدن نور می‌شود که با بررسی میزان این نور می‌توان به تاریخ و قدمت این اشیا پی برد. از محدودیت‌های این روش این است که میزان امواج دریافت‌شده توسط اشیای تاریخ در طول تاریخ یکسان نبوده، بنابراین این روش بسیار دقیق نیست.

سال یابی نسبی عموما روش تعیین سن اشیا از طریق مطالعه و تفسیر شی بر پایه یافته ها و دانسته های باستان شناسی است. در حقیقت در این روش بر خلاف روش سالیابی قطعی که بر پایه انجام آزمایش های دقیق انجام می شود، باستان شناسان با کمک داده ها و دانسته های پیشین اقدام به تفسیر و تشخیص قدمت اشیا می کنند. برای نمونه در هنگام کشف یک شی باستانی، در بسیاری از موارد می توان با تکیه بر روش های به کار رفته و تکنیک های ساخت، تزئینات مورد استفاده قرار گرفته شده و حتی جزئیاتی مانند رنگ این تزئینات به قدمت آثار باستانی پی برد. مثلا در یک کاوش باستان شناسی در ایران یا هر جای دنیا با ظرفی سفالین رو به رو هستیم. یافته های پیشین باستان شناسی تا کنون توانسته است صدها نمونه سفال از دوره های مختلف آن تمدن را به دست آورده و مطالعه کند و پژوهشگران به طور نسبتا دقیقی از سبک های مختلف هنری و تکنیک های ساخت اشیا در دوره های مختلف تاریخی اطلاع داشته و با مقایسه این شی جدید با اطلاعات پیشین می توان به طور تقریبی پیشینه شی را حدس زد. این روش را می توان برای مطالعه ابزارهای سنگی، فلزی و … نیز استفاده کرد.
برای درک بهتر این موضوع مثالی ارائه می کنیم: یافته های پیشین باستان شناسی نشان می دهد انسان در عصر سنگ انواع مختلف ابزارها را ساخته است که بر پایه این تکنیک های ابزارسازی دوران سنگ دارای زیر شاخه هایی مانند عصر پارینه سنگی (شامل پارینه سنگی قدیم ، میانه و جدید) ، میان سنگی و نوسنگی می شود. در هر یک از این دوره ها ما شاهد استفاده از انواع مختلفی از ابزارهای سنگی هستیم. برای نمونه در دوران پارینه سنگی بشر از تبرهای سنگی که یک طرف آن تراشیده شده و طرف دیگر آن بدون وجود دسته یا هر شی ثانوی در مشت قرار می گرفت استفاده می شد و در ادامه در دوران میان سنگی ، انسان از تیغه های بسیار کوچک سنگی یا میکرو لیت ها استفاده می کرد و سپس و در دوران نوسنگی انواع متنوع تری از ابزارهای سنگی مانند تبرهای سنگی که روی دسته های چوبی یا استخوانی سوار می شدند ابداع شد. حال بر پایه این دانسته ها ؛ زمانی که در یک سایت باستان شناسی از دوران پیش از تاریخ با ابزار سنگی میکرو لیت رو به رو می شویم، تقریبا مشخص است که در لایه ای مربوط به دوران میان سنگی هستیم.

یکی دیگر از شواهدی که در روش سالیابی نسبی به باستان شناسان کمک می کند ، وجود شواهد نوشتاری و کتیبه است. شما فرض کنید در هنگام کاوش در یک محوطه تاریخی با آثاری مانند کتیبه، نوشته یا سکه برخورد می کنید. این نوشته ها از جنبه های مختلف می توانند به باستان شناسان برای کشف دوره مرتبط با آن لایه کمک کنند. برای نمونه سبک نوشتار، نوع رسم الخط، متن و مفهوم نوشتار و اطلاعات ارائه شده در هر نوشته یا کتیبه ای می تواند کلید شناسائی دورانی باشد که شی فوق به آن تعلق دارد، برای نمونه یک سکه معمولا دارای تصویر پادشاه، سمبل های مذهبی، نام پادشاه و محل ضرب است که هر کدام از این اطلاعات می تواند برای تعیین سن و قدمیت یابی مفید باشد.