Wie Archäologen das Alter und die Authentizität antiker Artefakte bestimmen

Die Bestimmung des Alters eines Objekts und die Frage, ob es wirklich antik ist, sind zwei separate, aber miteinander verbundene Fragen. Archäologen beantworten die erste durch eine Mischung aus Feldbeobachtung und Laborwissenschaft, und die zweite, indem sie die Materialien und Herstellungsspuren eines Objekts mit dem abgleichen, was in der behaupteten Zeit möglich gewesen sein soll.

Schritt Eins: Relative Datierung im Boden

Bevor es zu Labortests kommt, verlassen sich Archäologen auf die Stratigraphie, das Studium von Bodenschichten. Nach einer Lehrmittelressource der Yale University's Human Relations Area Files (eHRAF) geht die Stratigraphie davon aus, dass sich Schichten mit der Zeit aufbauen, daher ist Material, das in einer tieferen Schicht gefunden wird, im Allgemeinen älter als das Material darüber. Dies wird relative Datierung genannt: Sie zeigt, dass ein Artefakt älter oder jünger als ein anderes ist, ohne ein bestimmtes Jahr zu liefern.

Eine relative Datierung allein kann nicht sagen, wie viele Jahre zwei Schichten trennen. Dafür wenden sich Archäologen an absolute Datierungsmethoden, die die eHRAF-Ressource als "bestimmte Ursprungsdaten und Zeiträume, wie z. B. ein Altersbereich in Jahren" beschreibt. Stratigraphische Sequenzierung und absolute Methoden werden normalerweise zusammen verwendet, wobei die Bodenschichten den Kontext liefern und die wissenschaftlichen Tests die Zahlen liefern.

Schritt Zwei: Dem Alter eine Zahl geben

Die Radiokohlenstoffdatierung ist die am weitesten verbreitete absolute Methode für organische Überreste. Lebende Organismen nehmen Kohlenstoff-14 aus der Atmosphäre auf; nach ihrem Tod zerfällt das Isotop mit einer festen Geschwindigkeit. Das Radiokohlenstoff-Labor Beta Analytic gibt an, dass Proben wie Knochen, Zähne, Holzkohle und Holz auf diese Weise getestet werden können, und dass Laboratorien und Archäologen sich vor der Ausgrabung auf eine Stichprobenstrategie einigen müssen, um Kontamination zu vermeiden. Die Einrichtung von Beta Analytic misst nun alle eingereichten Proben mit Beschleuniger-Massenspektrometrie (AMS), die Kohlenstoff-14-Atome direkt zählt, anstatt ihren radioaktiven Zerfall zu messen.

Kohlenstoff-14 hat eine Halbwertszeit von 5.700 Jahren, plus oder minus 30 Jahren, nach Wikipedias Zusammenfassung des akzeptierten wissenschaftlichen Wertes. Die Radiokohlenstoffdatierung ist im Allgemeinen auf Proben von bis zu etwa 50.000 Jahren begrenzt, obwohl eine spezialisierte Vorbereitung die Methode manchmal auf 60.000 Jahre oder in seltenen Fällen auf knapp 75.000 Jahre vor heute ausweiten kann, da darüber hinaus zu wenig Kohlenstoff-14 verbleibt, um zuverlässig gemessen zu werden.

Bei Holz kann die Dendrochronologie, das Studium von Baumringen, präziser sein als die Radiokohlenstoffdatierung. Eine Archäologieressource der Universität Oxford erklärt, dass Bäume jährlich einen Wachstumsring anlegen, wobei die Breite je nach Klima variiert, und dass sich überlappende Ringmuster von verschiedenen Hölzern es Forschern ermöglichen, lange regionale Referenzsequenzen zu entwickeln. Bei gut erhaltenen Proben, so die Quelle, kann das Datum, an dem ein Baum gefällt wurde, "fast auf die Woche oder den Tag" eingegrenzt werden. Die Methode erfordert mindestens fünfzig Jahre Jahrringe, um ein zuverlässiges Muster zu etablieren, und funktioniert nur dort, wo eine regionale Referenzsequenz bereits vorhanden ist; die Oxford-Ressource vermerkt, dass vielen Perioden und Regionen, einschließlich der britischen Eisenzeit, eine solche fehlt.

Gebrannte Tonobjekte wie Keramik und Ziegel werden unterschiedlich datiert, durch Thermolumineszenz (TL). Ein vom Archaeology Data Service veröffentlichter Leitfaden erklärt, dass das Brennen eines Topfes in einem Ofen eine natürliche Strahlungsuhr in seinen Mineralien auf Null zurückgesetzt wird; danach sammelt der Ton langsam Energie von radioaktiven Elementen in sich selbst und dem umgebenden Boden an. Die Messung dieser gespeicherten Energie und deren Teilung durch die bekannte jährliche Strahlungsdosis am Fundort ergibt ein Alter. Der gleiche Leitfaden vermerkt, dass TL-Ergebnisse am stärksten sind, wenn mehrere Messungen und Techniken kombiniert werden, anstatt sich auf eine einzelne Messung zu verlassen.

Authentizität bestätigen: Ist es wirklich das, für das es sich ausgibt?

Ein wissenschaftliches Datum ist nicht dasselbe wie der Beweis der Authentizität. Spezialisten untersuchen auch, wie ein Objekt hergestellt wurde. Eine Studie von 2008 von Forschern der Cardiff University zusammen mit dem British Museum, der Smithsonian Institution und der Kingston University untersuchte zwei berühmte "aztekische" Kristallschädel, einen im British Museum und einen in der Smithsonian, nach einem Bericht von ScienceDaily. Mit Elektronenmikroskopanalysen von Werkzeugspuren fand das Team heraus, dass beide Schädel mit Rotationsscheibenwerkzeugen geschnitten wurden, die im präkolumbischen Mesoamerika unbekannt waren. Zusätzliche Zusammensetzungstests zeigten, dass der Quarz für den Kristallschädel des British Museums aus Brasilien oder Madagaskar gewonnen wurde, nicht aus Mexiko; der Bericht nannte keine Quarzquelle für den Schädel der Smithsonian. Nach ScienceDaily kamen Forscher zu dem Ergebnis, dass der Kristallschädel des British Museums im 19. Jahrhundert in Europa hergestellt wurde, während der Schädel der Smithsonian kurz bevor er 1960 in Mexiko-Stadt gekauft wurde, hergestellt wurde.

Der Kristallschädel-Fall veranschaulicht einen breiteren Punkt: Das Datieren eines Materials ist nicht dasselbe wie das Datieren, wann es geschnitzt oder in seine heutige Form zusammengefügt wurde. Der Leitfaden zur Thermolumineszenz des Archaeology Data Service vermerkt, dass ein kürzlich gebranntes Objekt weit weniger gespeicherte Strahlungsenergie trägt als ein wirklich altes, was einer der Gründe ist, warum die Methode helfen kann, in den letzten hundert Jahren hergestellte Objekte zu kennzeichnen; er empfiehlt auch, TL-Messungen mit anderen Techniken zu kombinieren, anstatt sich auf eine einzelne Messung zu verlassen.

• Werkzeugspurenanalyse unter einem Rasterelektronenmikroskop, um zu überprüfen, ob die Schneid- oder Poliertechnik in der behaupteten Zeit vorhanden war, wie in der Kristallschädel-Studie von 2008 verwendet, die von ScienceDaily berichtet wurde.
• Materialherkünftigungstests, um zu sehen, ob Stein, Metall oder Pigment mit Quellen übereinstimmt, die bekannt dafür sind, in der behaupteten Region und Ära verwendet worden zu sein, wie bei den Quarz-Ursprungstests am Kristallschädel des British Museums.

Warum die beiden Fragen miteinander verbunden sind

In der Praxis behandeln Archäologen und Konservierungswissenschaftler Datierung und Authentifizierung als ergänzende Checks statt als einen einzelnen Test. Ein genuines altes Datum aus der Radiokohlenstoff- oder TL-Analyse grenzt ein, wann das Rohmaterial existierte; Werkzeugspuren- und Materialanalyse helfen dann zu beurteilen, ob das Objekt selbst in dieser Zeit geformt wurde oder erst kürzlich aus älterem Material. Die eHRAF-Lehrmittelressource vermerkt, dass die Kombination von relativen und absoluten Methoden Archäologen ein vollständigeres Bild des Platzes eines Artefakts in seinem ursprünglichen Kontext gibt.