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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。
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化。
隨著考古學發展，研究人員發現放射性碳測得的年齡與已知的歷史日期之間出現了差異，因此明顯需要對放射性碳年進行修正，以獲取更準確的日曆日期。不經校準的日期通常表示為「放射性碳年前」，簡稱「14Cya」。而報告通過放射性碳分析得出的日期時，則使用「現代之前」（BP）這個術語，這裡的「現代」一般指1950年。
校準曲線的構建
為了製作可以用來將日曆年與放射性碳年關聯的曲線，需要一系列確定年代的樣本，這些樣本經過測試以確定其放射性碳年齡。樹輪學，即研究樹木年輪的學問，首次提供了這樣的序列：單個木材片的年輪顯示由於環境因素如年降雨量等造成的特徵性厚度變化。在某一地區所有樹木均受到這些因素的影響，因此檢查來自古老木材的年輪序列可以識別重疊的序列，從而推斷出無斷裂的年輪序列。
1960年代，韋斯利·弗格森首次基於古盆松樹年輪創建了這樣的序列，並在1967年由漢斯·蘇斯參考這些數據發表了第一個放射性碳測年的校準曲線。
這條曲線顯示了與直線的兩種類型的變化：一種是約9,000年的長期波動，另一種則是通常被稱為「波動」的短期變化，周期為幾十年。雖然一段時間以來，波動的真實性尚不明確，但現在這些波動已得到充分驗證。
校準方法
概率法
現代的校準方法通過使用放射性碳年範圍的原始正態分佈來生成顯示日曆年相對概率的直方圖。由於校準曲線無法用公式描述，因此這必須依賴數值方法來進行。為此，有許多可供使用的程序，如OxCal和CALIB，它們可以在網上訪問，使用者可以輸入放射性碳年範圍，選擇校準曲線，並生成既有數據表形式也有圖形形式的概率輸出。
插值法
在個人計算機廣泛可用之前，較簡單的「插值法」曾被廣泛使用。當測試樣本生成的放射性碳年齡與 ±σ 的誤差範圍一起呈現後，便可利用校準曲線導出該樣本的日曆年範圍。
但是，這種方法並未考慮到放射性碳年範圍原始為正態分佈的假設，而不所有的日期在給定的放射性碳年範圍內都是同樣可能的。
波波匹配法
對於一組已知順序和時間間隔的樣本，如樹輪序列，其放射性碳年齡形成校準曲線的一個小子集。這種“波波匹配”的技術能夠提供比單個放射性碳日期更精確的日期。利用這種技術，研究者能在校準曲線的某一範圍內，找到與樣本日期曲線最密切的匹配波動，並提前定出更高精度的測定日期。
隨著技術發展，科學家們能夠通過多種方法組合幾個放射性碳日期。例如，在確定的地層序列中，如果找到從不同層面來的放射性碳年，則有可能通過統計方法將這些測定組合，產生更準確的日期。
這一切的努力顯示，隨著我們對校準技術的深入理解和最新數據的引入，放射性碳測年所帶來的貢獻將會越來越大。而在這個過程中，我們不禁思考：放射性碳校準對於歷史理解的重要性究竟有多大？
