物体の年代がどの程度古いか、そして本当に古代のものであるかは、2つの関連しているが別の質問です。考古学者は現地調査と実験室科学の組み合わせで最初の質問に答え、物体の材料と製造の痕跡を主張される時期に可能であったとわかっているものと照合することで2番目の質問に答えます。
ステップ1：地面での相対年代測定
実験室検査の前に、考古学者は土層の研究である地層学に依存しています。イェール大学の人間関係地域ファイル(eHRAF)の教育リソースによると、地層学は層が時間とともに蓄積すると仮定しているため、より深い層で見つかった材料は通常、上の材料よりも古いです。これは相対年代測定と呼ばれます。これは、特定の年を生成することなく、あるアーティファクトが別のものより古いか新しいかを確立しています。
相対年代測定だけでは、2つの層を分ける年数を言うことはできません。そのために、考古学者は絶対年代測定方法に頼ります。eHRAFリソースは「特定の起源の日付と時間範囲（例えば年での年齢範囲）を生成する」と説明しています。地層学的配列と絶対方法は通常一緒に使用されます。土の層がコンテキストを提供し、科学的検査が数字を提供します。
ステップ2：年代に数字を付ける
放射性炭素年代測定は有機遺骨の最も広く使用されている絶対方法です。生物は大気から炭素-14を吸収します。死ぬと、同位体は一定の速度で減衰します。放射性炭素実験室のBeta Analyticは、骨、歯、木炭、木などのサンプルをこの方法でテストでき、実験室と考古学者は汚染を避けるために発掘前にサンプリング戦略について同意する必要があると述べています。Beta Analyticの施設は現在、提出されたすべてのサンプルを加速器質量分析法(AMS)で測定しており、これは放射性減衰を測定する代わりに炭素-14原子を直接計数します。
炭素-14の半減期は5,700年（±30年）です。これはWikipediaの受け入れられた科学値の要約によると述べられています。放射性炭素年代測定は通常、約50,000年前までのサンプルに限定されていますが、特殊な準備により、方法を60,000年、あるいはまれに現在の約75,000年前まで延長できる場合があります。それ以降は、信頼できるほど測定するのに十分な炭素-14が残されていないためです。
木の場合、年輪年代学（木の年輪の研究）は放射性炭素年代測定より正確になります。オックスフォード大学の考古学リソースは、樹木が年に1つの成長輪を置き、幅は気候に応じて変わること、そして異なる材木からの重複する輪パターンが研究者に長い地域の参照配列を構築することを説明しています。保存状態の良いサンプルでは、木が伐採された日付を「ほぼ週または日まで」狭めることができます。この方法には信頼できるパターンを確立するために少なくとも50年の輪が必要であり、地域の参照配列が既に存在する場所でのみ機能します。オックスフォードリソースは、イギリス鉄器時代を含む多くの期間と地域が該当していないことに注意しています。
陶器やレンガなどの焼成粘土物は、熱ルミネッセンス(TL)を通じて異なる方法で年代測定されます。考古学データサービスによって公開されたガイドは、陶器を窯で焼成するとその鉱物内の自然な放射線「時計」がゼロにリセットされることを説明しています。その後、粘土は自身と周囲の土壌中の放射性元素から徐々にエネルギーを再蓄積します。そのエネルギーを測定し、それを発見地点での既知の年間放射線量で割ると、年代が得られます。同じガイドは、単一の読み取りに依存するのではなく、複数の測定と技術を組み合わせたときにTLの結果が最も強いことに注意しています。
考古学で使用される一般的な年代測定方法| 方法 | 対象 | 典型的な精度 | 主な制限 |
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| 地層学 | 土層とその内容 | 相対配列のみ、年なし | より古い/より新しい順序を与えます、日付ではありません |
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| 放射性炭素(AMS) | 有機材料：骨、木炭、木、貝殻 | 統計的年代範囲；約50,000年まで信頼できる | 有機材料が必要です；汚染リスク |
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| 年輪年代学 | 見える年輪を持つ木 | 年または季節に達することができます | 地域の参照配列と50以上の輪が必要です |
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| 熱ルミネッセンス(TL) | 焼成セラミックス、陶器、レンガ | 年齢範囲、例えば世紀 | 破壊的サンプリング；単一の測定は信頼できない場合があります |
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真正性の確認：本当にそれが主張していることですか？
科学的日付は真正性の証明と同じではありません。専門家は物体がどのように作られたかも調べます。カーディフ大学、大英博物館、スミソニアン協会、キングストン大学の研究者による2008年の研究は、大英博物館に保管されている1つと、スミソニアンに保管されている2つの有名な「アステカ」水晶スカルを調査しました。ScienceDailyのレポートによると。電子顕微鏡による工具跡の分析を使用して、チームは両方のスカルが前コロンブス期メソアメリカで未知の回転ディスク工具で切られていたことを発見しました。構成テストはさらに、大英博物館のスカルに使用された石英がメキシコではなくブラジルまたはマダガスカルから採掘されたことを示しました。レポートはスミソニアンのスカルの石英源を述べませんでした。ScienceDailyによると、研究者は大英博物館のスカルは19世紀のヨーロッパで作られ、スミソニアンのスカルはメキシコシティで1960年に購入される直前に作られたと結論付けました。
水晶スカルのケースは、より広い点を示しています：材料の年代測定は、その現在の形にそれがいつ彫られたか、またはアセンブルされたかの年代測定と同じではありません。考古学データサービスの熱ルミネッセンスガイドは、最近焼成された物体は本当に古いものよりはるかに少ない蓄積放射線エネルギーを運ぶことに注意しており、これはこの方法が最後の100年内に作られた物体にフラグを立てるのを助けることができる理由の1つです。また、単一の読み取りに依存するのではなく、TL測定を他の技術と組み合わせることをお勧めしています。
- 走査電子顕微鏡の下でのツール跡分析。切断またはポーランド技法が主張されている期間に存在したかどうかをチェックするために、ScienceDailyによって報告された2008年の水晶スカル研究で使用されたように。
- 材料出典テスト。石、金属、または顔料が主張されている地域と時代に使用されていたことが知られている供給源と一致しているかどうかを確認するために、大英博物館の水晶スカルの石英起源テストの場合のように。
2つの質問がなぜリンクされているのか
実際には、考古学者と保全科学者は、単一のテストではなく補完的なチェックとして年代測定と認証を扱っています。放射性炭素またはTL分析からの本物の古い日付は、原料が存在していた時期を狭めます。工具跡と材料分析は、その物体自体が古い材料から最近作られたのではなく、その時期に形作られたかどうかを評価するのに役立ちます。eHRAFの教育リソースは、相対的および絶対的方法を組み合わせることで、考古学者に遺物の元の文脈における場所をより完全に理解させることに注意しています。
よくある質問
- 相対年代測定と絶対年代測定の主な違いは何ですか？
- 相対年代測定（地層学などの方法に基づく）は、あるオブジェクトまたはレイヤーが別のものより古いか新しいかのみを示しています。放射性炭素分析や年輪年代学などの絶対年代測定方法は、実際の年または年の範囲を生成します。イェール大学のeHRAF教育リソースによります。
- 放射性炭素年代測定は石、金属、または陶器に使用できますか？
- いいえ。放射性炭素年代測定は、骨、木、木炭、貝殻など、大気と炭素を交換したことのある有機材料でのみ機能します。Beta Analyticによると、石、金属、焼成粘土は熱ルミネッセンスなどの他の方法が必要です。
- 放射性炭素年代測定が機能しなくなる前に、オブジェクトはどの程度古くなることができますか？
- この方法は約50,000年まで一般的に信頼できます。特殊な技術により、60,000年、またはまれに約75,000年まで延長できる場合があります。その後、信頼できるほど測定するのに十分な炭素-14が残されていません。これは受け入れられた科学的数値のWikipediaの要約によります。
- 科学者は大英博物館の水晶スカルが偽物であることをどのように証明しましたか？
- カーディフ大学、大英博物館、スミソニアン協会、キングストン大学の研究者による2008年の研究では、電子顕微鏡を使用して、スカルが産業前時代に利用できなかった回転工具で切られていたことを示し、その石英がメソアメリカではなくブラジルまたはマダガスカルから来たことを発見しました。ScienceDailyによると。
- 科学的な年代測定テストは偽造者によって騙されることができますか？
- 考古学データサービスの熱ルミネッセンスガイドは、最近焼成された物体が本当に古い物体よりはるかに少ない放射線エネルギーを蓄積することに注意しており、これは最後の100年内に作られた物体にフラグを立てるのにこの方法が役立つ1つの方法です。ガイドはまた、単一の結果に依存するのではなく、TLを他の測定と組み合わせることを推奨しています。
