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考古學(xué)的定年方式主要分為兩大類(lèi)：相對(duì)年代與絕對(duì)年代。前者系指以考古學(xué)最基本的層位學(xué)與類(lèi)型學(xué)的觀(guān)念，推知考古遺址或文化前後的時(shí)代排序關(guān)系，但不清楚確切的年代；後者則是利用一些新的技術(shù)，得知考古遺物距今的確實(shí)年代。後者中又以碳十四定年法最為人所知，也是臺(tái)灣考古學(xué)界最常用的定年法。

碳十四定年法於1949年由物理學(xué)家J. R. Arnold和W. F. Libby建立。碳十四為自然界中三種碳的同位素之一(另外兩種為碳十二與碳十三)，因?yàn)橹挥衅渚哂蟹派渚€(xiàn)，因此又稱(chēng)為放射性碳，碳十四會(huì)放射β粒子蛻變?yōu)榈?，半衰期?730±40年。最初，外來(lái)的宇宙射線(xiàn)與大氣作用產(chǎn)生宇宙射線(xiàn)中子，大氣高空層中宇宙射線(xiàn)中子和大氣氮核起核反應(yīng)生成碳十四，碳十四會(huì)與氧氣結(jié)合成氧化碳分子，其化學(xué)性與二氧化碳相同，與二氧化碳混合參加自然界碳的交換循環(huán)運(yùn)動(dòng)，因此，凡是和大氣中的二氧化碳進(jìn)行過(guò)直接或間接交換的含碳物質(zhì)都包含碳十四。

由於生物體與大氣經(jīng)常發(fā)生交換，因此衰變掉的碳十四可經(jīng)常獲得補(bǔ)充，一旦生物體死亡後，其體內(nèi)的碳十四得不到補(bǔ)充，無(wú)法參加循環(huán)，就會(huì)開(kāi)始衰變，也就是每5730±40年，其放射性水平就會(huì)降為原有水平的一半?？茖W(xué)家就是利用這一點(diǎn)，以現(xiàn)代碳十四的放射水平作為標(biāo)準(zhǔn)(這當(dāng)然是使假定這種碳十四的現(xiàn)象幾萬(wàn)年來(lái)都沒(méi)有改變)與欲測(cè)量的標(biāo)本中的碳十四相比較，由此推算出標(biāo)本碳十四死亡或停止交換的年代。

此法建立之後，就成為史前考古學(xué)的重要工具，為考古學(xué)史劃時(shí)代的標(biāo)竿。值得注意的是，由於衰變周期之故，此種定年法較適用於對(duì)數(shù)千年至七萬(wàn)五千年前左右的標(biāo)本進(jìn)行斷代?？脊胚z址中常見(jiàn)可供此法斷代的物質(zhì)包括木頭、木炭、植物種子、貝殼、編織物、毛發(fā)、骨頭、泥炭、含炭沉積物等等，但是并不是所有的遺址都有適合測(cè)定的標(biāo)本。

此外，使用碳十四定年法也非完全沒(méi)有誤差。首先，實(shí)驗(yàn)室所發(fā)表出來(lái)的年代數(shù)據(jù)都會(huì)標(biāo)示出年代誤差，這是統(tǒng)計(jì)學(xué)上的標(biāo)準(zhǔn)誤差。另外，根據(jù)樹(shù)木年輪的研究，碳十四的濃度并不如預(yù)期的沒(méi)有變化，學(xué)者因此依樹(shù)木年輪的斷代做出一個(gè)校正量表，由此校正碳十四的測(cè)定年代。最後，標(biāo)本本身、采集過(guò)程、實(shí)驗(yàn)過(guò)程都有可能使測(cè)定結(jié)果發(fā)生誤差，因此考古學(xué)者通常需要經(jīng)過(guò)多次測(cè)定，才能確定遺址或遺物的年代。

參考資料

殷瑋璋編1985 《考古學(xué)田野工作手冊(cè)》，明文書(shū)局Brian M. Fagan2003 Archaeology: a brief introduction, 8th ed., Prentice Hall

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