文書による記録がないので、三星堆の遺物の年代をどうやって知るのでしょうか?

近年、三星堆から発掘された文化財は常に人々の間で話題となっている。これらの独創的で神秘的な工芸品はいつ作られたのでしょうか。そして、このような輝かしくユニークな文化を創り出したのは誰なのでしょうか。

考古学者の目には、「時間」は最も魅力的な言葉です。一方で、文化遺産の古さを示しています。時が経っても文化遺産は変わらず、遺物と時間は完璧な調和のとれた共鳴を実現します。一方、時間は科学と合理的思考の光も表します。考古学者はさまざまな方法を使用して遺物、遺跡、文化の年代を特定し、それによって遺物の背後にある歴史と文化を明らかにします。

出典：国家文化財管理局公式ウェブサイト

三星堆文化の年代をめぐる長年の論争と同様に、今回は科学的な検出方法の助けを借りて基本的に確認されました。今回の三星堆遺跡発掘調査では、考古学者らが約200個のサンプルに対して炭素14年代測定を実施し、最終的に年代測定データは紀元前1131年から紀元前1012年の間に集中していると結論付けた。文化財の年代の判定は、根拠のない主観的な推測や推測ではなく、科学的な手段に基づいた合理的な判断であることが分かります。石器時代や青銅器時代の遺物の年代を決定する際に、炭素14（C-14）年代測定法は強力な能力を発揮しています。

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炭素14法はどのようにして文化遺物の年代を明らかにするのでしょうか?

炭素（C）は自然界に多く含まれる元素です。主な同位体は 3 つあり (すべて陽子数は 6 ですが、中性子の数は異なります)、安定同位体 C-12、C-13、放射性同位体 C-14 です。その中で、C-12 が最も一般的であり、C-14 はそれほど一般的ではありません。それで、C-14 はどのようにして生まれたのでしょうか?宇宙線の影響により、空気中の窒素原子核の陽子の数は、元の7個から6個に変化し、分子量14の炭素同位体（C-14）を形成します。

炭素同位体C-14の形成の模式図

出典: 白家曉

C-14 は単独では長く存在できず、空気中の酸素と反応して最終的に二酸化炭素を形成します。植物は光合成中に二酸化炭素を吸収しますが、動物や人間は植物を食べることで間接的に C-14 を吸い込みます。生物は生きている間、呼吸を通じて常に自然界と炭素の交換を行っているため、体内の C-12 と C-14 の濃度は環境中の濃度とバランスが保たれています。

炭素14はβ崩壊を起こしてより安定した窒素14になる

出典: テンセント

C-14 は放射性であるため、ベータ崩壊して N-14 になります。したがって、生物が死ぬと、その残骸に含まれる炭素 14 の量は徐々に減少しますが、炭素 12 の量は一定のままです。この生物の死亡時刻を知りたい場合は、C-14 と C-12 の含有量の比率を測定し、C-14 の放射性崩壊式に従って計算するだけで済みます。 C-14 が元の質量の半分に崩壊するのにかかる時間は「半減期」と呼ばれ、5730 年と測定されています (私の国で使用されている標準)。

生物と自然界の間の炭素交換と炭素14の崩壊の模式図

出典: webexhibits.org

C-14 を使用した時間の測定方法も、大まかな段階から比較的正確な段階へと進化しました。この方法が初めて登場したとき、崩壊プロセス中に放出されるベータ線を測定しました。欠点としては、多くの材料が必要で、精度に欠けるという点がありました。この厄介な状況が逆転したのは、1970 年代になってから AMS 法 (加速器質量分析法) が登場してからのことでした。加速器を使用して C-14 原子の数を確認すると、テスト材料の消費量が減っただけでなく、年代測定の精度も大幅に向上しました。

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炭素14法は本当に正確ですか?

炭素14年代測定は考古学で広く使用されていますが、炭素14年代測定だけに頼るのは十分ではありません。現在、文化遺産が置かれていた環境の大気中の炭素 14 レベルを知ることはできないため、理想的な条件下では、大気中の炭素 14 レベルは数千年にわたって変化していないと仮定することしかできません。

しかし、現実には、大気中の炭素14の濃度は変動するため、現代の炭素14放射性標準を使用して測定された遺物の年代には大きな偏差が生じます。この問題を解決するには、年輪法を使用して樹齢を補正する必要があります。

木の年輪

出典: アンスプラッシュ

その年の大気中の炭素14濃度を直接得ることはできませんが、木の年輪はその生物学的特性を通じてその年の大気中の炭素14放射能比率の相対的な変化を記録します。気温や降水量の違いにより、樹木の成長過程で年輪の密度は変化します。

ウプサラ大学に展示されている古代エジプトのワニのミイラ

出典：ホイ・ジュンボ

同じ気候帯を選択し、異なる時期の同じ樹種の年輪情報を組み合わせ、近いものから遠いものへと並べることで、1～2年までの精度を持つ年輪変化表を作成できます。炭素14の年齢を縦軸、木の年輪の年齢を横軸にすると、木の年輪の年齢補正曲線が得られます。炭素14年代測定から得られたデータを較正曲線と比較することで、補正後のより正確な日付、つまり暦の日付を得ることができます。炭素14年代測定法と年輪年齢補正曲線は互いに補完し合い、文化遺物のタイムコードを明らかにすることができます。

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考古学における年代測定

炭素14年代測定の原理を知れば、その限界をすぐに理解できます。この方法で年代測定できるサンプルは、木炭、木材、骨、紙、皮革など、大気から炭素14を取得した有機物だけです。ただし、文化財のカテゴリはこれらよりもはるかに多く、炭素14年代測定法では、5万年から6万年以内の古代の物体の正確な年代測定しかできません。

出典：新華網

したがって、考古学には、考古学的遺跡内のレンガ、タイル、陶器などの熱残留磁気を利用して年代を測定する地磁気年代測定法など、他にも多くの年代測定法があります。熱ルミネッセンス年代測定法は、陶器や焼いた土の絶縁結晶の熱ルミネッセンス現象を利用して年代を測定する方法である。ウラン系列年代測定法は、主に旧石器時代の遺跡で、死んだ動物の骨と地下水との交換や吸着によって得られたウランを検出するために使用されます。

ウプサラ大学で古代エジプトの遺物が展示される

出典：ホイ・ジュンボ

文化遺産は歴史を固めたものです。発掘された後、情報収集、文化財の修復、背景調査などの段階を経て、博物館でその真の姿を見ることができるようになります。博物館に足を踏み入れると、素晴らしい文化遺産に驚かされるでしょう。側面に小さな銘板が取り付けられていることに気づいたでしょうか。そこには、通常、文化財の発掘場所が記録され、文化財の名前や年代などが紹介されています。これまではこうした紹介を無視していたかもしれませんが、文化遺産の年代を特定することがいかに難しいかがわかった今、ぜひ注意深く読んでみてください。