Woher wissen wir das Alter der Artefakte von Sanxingdui, wenn es keine schriftlichen Aufzeichnungen gibt?

In den letzten Jahren waren die in Sanxingdui ausgegrabenen Kulturdenkmäler immer ein heißes Thema in der Öffentlichkeit. Wann wurden diese genialen und geheimnisvollen Artefakte hergestellt und wer hat eine so brillante und einzigartige Kultur geschaffen?

In den Augen der Archäologen ist „Zeit“ das faszinierendste Wort. Einerseits zeigt es das Alter kultureller Relikte. Im Laufe der Zeit bleiben kulturelle Relikte gleich und Artefakte und Zeit erreichen eine perfekte und harmonische Resonanz. Andererseits stellt die Zeit auch das Licht der Wissenschaft und des rationalen Denkens dar. Archäologen verwenden eine Vielzahl von Methoden, um das Alter eines Artefakts, einer Stätte und einer Kultur zu bestimmen und so die Geschichte und Kultur hinter den Artefakten aufzudecken.

Quelle: Offizielle Website der Staatlichen Verwaltung für Kulturerbe

Genau wie die langjährige Kontroverse über das Alter der Sanxingdui-Kultur wurde sie dieses Mal mit Hilfe wissenschaftlicher Nachweismethoden grundsätzlich bestätigt. Bei dieser Runde archäologischer Ausgrabungen in Sanxingdui führten Archäologen an fast 200 Proben eine Kohlenstoff-14-Datierung durch und kamen schließlich zu dem Schluss, dass sich die Datierungsdaten auf die Zeit zwischen 1131 v. Chr. und 1012 v. Chr. konzentrierten. Es ist ersichtlich, dass die Altersbestimmung von Kulturdenkmälern keine grundlose subjektive Vermutung oder unbegründete Schätzung ist, sondern eine vernünftige, auf wissenschaftlichen Mitteln beruhende Beurteilung . Bei der Altersbestimmung von Artefakten aus der Steinzeit und der Bronzezeit zeigt die Kohlenstoff-14-Methode (C-14) ihre Leistungsfähigkeit.

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Wie lässt sich mit der Kohlenstoff-14-Methode das Alter von Kulturgütern ermitteln?

Kohlenstoff (C) ist ein Element, das in der Natur in hohem Gehalt vorkommt. Es gibt drei Hauptisotope (alle haben 6 Protonen, aber unterschiedliche Neutronenzahlen), nämlich die stabilen Isotope C-12, C-13 und das radioaktive Isotop C-14. Unter ihnen ist C-12 am häufigsten und C-14 weniger verbreitet. Wie also ist C-14 entstanden? Unter dem Einfluss der kosmischen Strahlung ändert sich die Anzahl der Protonen in den Kernen der Stickstoffatome in der Luft von ursprünglich 7 auf 6, wodurch ein Kohlenstoffisotop mit einem Molekulargewicht von 14 – C-14 entsteht.

Schematische Darstellung der Entstehung des Kohlenstoffisotops C-14

Quelle: Baijiahao

C-14 kann nicht lange allein existieren und reagiert mit Sauerstoff in der Luft, wobei schließlich Kohlendioxid entsteht. Pflanzen absorbieren Kohlendioxid während der Photosynthese, während Tiere und Menschen C-14 indirekt durch den Verzehr von Pflanzen einatmen. Solange Lebewesen am Leben sind, sorgen sie durch die Atmung ständig für einen Kohlenstoffaustausch zwischen sich und der natürlichen Welt, sodass die Konzentrationen von C-12 und C-14 in ihrem Körper im Gleichgewicht mit denen in der Umwelt bleiben.

Kohlenstoff 14 unterliegt einem β-Zerfall und wird zum stabileren Stickstoff 14

Quelle: Tencent

Da C-14 radioaktiv ist, unterliegt es dem Betazerfall und wird zu N-14 . Wenn ein Organismus stirbt, nimmt daher die Menge an C-14 in seinen Überresten allmählich ab , während die Menge an Kohlenstoff C-12 konstant bleibt. Wenn Sie den Todeszeitpunkt dieses Organismus wissen möchten, müssen Sie nur das Verhältnis seines C-14- und C-12-Gehalts messen und es gemäß der Formel für den radioaktiven Zerfall von C-14 berechnen. Die Zeit, die C-14 benötigt, um auf die Hälfte seiner ursprünglichen Masse zu zerfallen, wird als „Halbwertszeit“ bezeichnet. Sie wurde mit 5.730 Jahren gemessen (der in meinem Land verwendete Standard).

Schematische Darstellung des Kohlenstoffaustauschs zwischen Organismen und Natur und des Kohlenstoffzerfalls 14

Quelle: webexhibits.org

Auch die Methode der Zeitmessung mit C-14 hat eine Phase von grob zu relativ präzise durchlaufen. Als diese Methode erstmals aufkam, wurden damit die während des Zerfallsprozesses freigesetzten Betalinien gemessen. Die Nachteile lagen im hohen Materialbedarf und der mangelnden Genauigkeit. Erst in den 1970er Jahren wurde mit der Einführung der AMS-Methode (Accelerator Mass Analysis) diese peinliche Situation rückgängig gemacht. Durch die Verwendung eines Beschleunigers zur Bestimmung der Anzahl der C-14-Atome wurde nicht nur weniger Testmaterial verbraucht, sondern auch die Genauigkeit der Datierung erheblich verbessert.

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Ist die Kohlenstoff-14-Methode wirklich genau?

Obwohl die Kohlenstoff-14-Datierung in der Archäologie weit verbreitet ist, reicht es nicht aus, sich ausschließlich auf die Kohlenstoff-14-Datierung zu verlassen . Da wir den Kohlenstoff-14-Gehalt in der Atmosphäre der Umgebung, in der sich die Kulturdenkmäler befanden, heute nicht kennen, können wir nur unter idealen Bedingungen davon ausgehen, dass der Kohlenstoff-14-Gehalt in der Atmosphäre seit Tausenden von Jahren unverändert geblieben ist.

Da jedoch in Wirklichkeit die Konzentration von Kohlenstoff 14 in der Atmosphäre schwankt, kommt es bei der Altersbestimmung der Überreste mit modernen radioaktiven Kohlenstoff-14-Standards zu erheblichen Abweichungen. Um dieses Problem zu lösen, ist es notwendig, zur Alterskorrektur die Baumringmethode zu verwenden.

Baumringe

Quelle: Unsplash

Obwohl wir den Kohlenstoff-14-Gehalt in der Atmosphäre eines Jahres nicht direkt ermitteln können, zeichnen Baumringe aufgrund ihrer biologischen Eigenschaften die relativen Änderungen des Kohlenstoff-14-Radioaktivitätsverhältnisses in der Atmosphäre eines Jahres auf. Aufgrund von Temperatur- und Niederschlagsunterschieden verändert sich die Dichte der Baumringe während ihres Wachstums.

Eine altägyptische Krokodilmumie ist an der Universität Uppsala ausgestellt

Quelle: Hui Junbo

Indem wir dieselbe Klimazone auswählen und die Baumringinformationen derselben Baumart aus verschiedenen Zeiträumen kombinieren und von nah nach fern anordnen, können wir eine Baumringänderungstabelle mit einer Genauigkeit von bis zu ein oder zwei Jahren erstellen. Mit dem Kohlenstoff-14-Alter als vertikale Achse und dem Baumringalter als horizontale Achse erhalten wir die Korrekturkurve für das Baumringalter. Durch Vergleich der aus der Kohlenstoff-14-Datierung gewonnenen Daten mit der Kalibrierungskurve können wir nach der Korrektur ein genaueres Datum erhalten, nämlich das Kalenderdatum. Die Kohlenstoff-14-Datierungsmethode und die Baumring-Alterskorrekturkurve ergänzen sich und können den Zeitcode von Kulturdenkmälern enthüllen.

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Datierung in der Archäologie

Wenn wir die Prinzipien der Kohlenstoff-14-Datierung kennen, werden uns ihre Grenzen schnell klar: Mit dieser Methode können nur Proben aus organischen Substanzen datiert werden, die Kohlenstoff-14 aus der Atmosphäre aufgenommen haben , wie etwa Holzkohle, Holz, Knochen, Papier, Leder usw. Es gibt jedoch weit mehr Kategorien kultureller Relikte als diese wenigen, und mit der Kohlenstoff-14-Datierungsmethode können antike Objekte nur auf einen Zeitraum von 50.000 bis 60.000 Jahren genau datiert werden.

Quelle: Xinhuanet

Daher gibt es in der Archäologie zahlreiche andere Datierungsmethoden: etwa die geomagnetische Datierung , bei der zur Datierung der thermische Remanenzmagnetismus von Ziegeln, Fliesen, Töpferwaren und anderen Relikten in archäologischen Überresten genutzt wird; Thermolumineszenzdatierung , bei der zur Datierung das Thermolumineszenzphänomen von Keramik- und gebrannten Erdisolierkristallen genutzt wird; und die Uranreihen -Datierungsmethode, die hauptsächlich bei paläolithischen Stätten verwendet wird, um Uran nachzuweisen, das durch Austausch und Adsorption von toten Tierknochen mit Grundwasser gewonnen wurde.

Altägyptische Artefakte in der Universität Uppsala ausgestellt

Quelle: Hui Junbo

Kulturelle Relikte sind erstarrte Geschichte. Nach der Ausgrabung durchlaufen sie Schritte wie die Informationssammlung, die Restaurierung kultureller Relikte, Hintergrundrecherchen usw., bevor wir die Möglichkeit haben, ihr wahres Aussehen im Museum zu sehen. Wenn Sie das Museum betreten, werden Sie von den exquisiten Kulturdenkmälern geblendet sein. Ich frage mich, ob Ihnen die kleinen Namensschilder an der Seite aufgefallen sind, auf denen normalerweise der Ausgrabungsort des Kulturguts vermerkt ist und die den Namen und das Alter des Kulturguts sowie weitere Informationen enthalten. Wir haben diese Einführungen in der Vergangenheit vielleicht ignoriert, aber da wir jetzt wissen, wie schwierig es ist, das Alter von Kulturdenkmälern zu bestimmen, vergessen Sie nicht, sie sorgfältig zu lesen.