1950年:放射性碳測年中的神秘「現在」究竟意味著什麼?

1949年,威拉德·利比(Willard Libby)首次提出放射性碳測年法,這一技術為考古學、古生物學和環境科學提供了嶄新的工具。然而,這一方法所採用的「放射性碳年」需要透過校準才能轉換為日曆年代,這是因為歷史上大氣中14C/12C比例並不恆定。在1955年,利比就指出此比例可能會隨時間變化。

「不校準的日期可能會被稱為 '放射性碳年之前'(14Cya),而 '現今' 被定義為1950年。」

未經校準的日期報告方式為「uncal BP」,而經過校準的日期則為「cal BP」。使用「BP」單獨時,其意義會變得模糊不清。為了將日曆年與放射性碳年進行對應,需要一系列可靠日期的樣本進行測試以確定其放射性碳年。

構建校準曲線

樹輪年輪學(dendrochronology)作為第一個能夠定期記錄環境變化的技術,為校準曲線的建立奠定了基礎。樹木的年輪由於環境因素(如年降雨量)導致厚度變化,每個年份的環境影響都會普遍影響到該區域的所有樹木。這就使得檢查來自古老木材的年輪序列,能夠識別出重疊的序列,從而深入過去。

「1960年代,韋斯利·弗格森(Wesley Ferguson)整合了小葉冷杉(bristlecone pine)的樹輪數據,首次發表了校準序列。」

漢斯·蘇斯(Hans Suess)於1967年利用此數據發表了第一條放射性碳測年的校準曲線,該曲線顯示了兩種從直線中偏差的變化:長期的波動(約9,000年)和短期的「波動(wiggles)」,通常以十年為單位。

方法探索

概率法

目前的校準方法會將原始的放射性碳年範圍的正態分佈轉換為一個顯示日曆年對應相對概率的直方圖。由於校準曲線不能用公式來描述,因此這必須依賴於數值方法。現代的計算工具如OxCal和CALIB提供了在線訪問,使用者能夠輸入年範圍並選擇校準曲線,然後生成概率性輸出。

截距法

在個人電腦普及之前,較為簡單的「截距」方法被廣泛使用。這種方法通過查找樣本的放射性碳年範圍與校準曲線交點來推導出日曆年範圍。需要注意的是,當校準曲線的變化較大時,可能會對不同放射性碳年範圍產生非常不同的日曆年範圍。

波動匹配

針對已知時間序列的樣本,可以使用「波動匹配」技術來比對樣本的放射性碳年範圍,並將其調整至實際的校準曲線上。此方法通常能提供比單一放射性碳測年更準確的結果。

結合經過校準的日期

若多個放射性碳日期來自同一物品,則可能會將這些測量結合起來以得到更準確的日期。需要進行統計檢測以確定這些日期是否確實來自同一物體。這一過程涉及到計算合併誤差,以及進行T檢驗來判別樣本的真實平均值。

放射性碳測年的發展過程中,我們見證了歷史的交錯和時間的奧秘。當然,這也引發了一個深刻的問題:在我們所測量的歷史背景中,真正的「現在」又是如何界定的呢?

Trending Knowledge

樹輪年輪與放射性碳:如何將數千年時間縮短到一個公式?
在研究考古學和歷史的過程中,測定古物年齡的需求始終存在。隨著科技的進步,放射性碳測年法成為了一個重要的工具,尤其是在測定直至50000年前的有機材料年齡。然而,這個方法的準確性依賴於一個關鍵步驟,即年齡的校準。為何校準是必不可少的?這與大氣之中14C和12C之比的變化有關。 <blockquote> 放射性碳年齡產
放射性碳測年:為何我們需要校準時間?
放射性碳測年技術自從1950年被發明以來,已經成為考古學和古生物學中非常重要的時間測定工具。但計算的結果卻是以「放射性碳年」表示,這必須透過稱為校準的過程轉換為日曆年。為何我們需要這樣的校準?主要是因為大氣中14C/12C的比例在歷史上並不穩定,這影響了放射性碳測年的準確性。 <blockquote> 早在1955年,放射性碳測年技術的發明者威拉德·利比就曾指出,這一比例可能隨著時間而變
樹輪解密:為什麼古老的松樹能幫助我們破解時間的謎題?
樹輪學,或稱為藤根學,已經成為考古學和古氣候研究中的一種重要工具,而松樹的年輪更是其中的重要元素。這些年輪不僅能告訴我們一棵樹的年齡,還能揭示過去的氣候變遷及其影響,特別是透過與放射性碳定年技術的結合,幫助我們修正歷史歲月的理解。 <blockquote> 樹輪的厚度反映了氣候的變化,這使得我們能夠追溯不同時期的生態環境。 </blockq

Responses