
编者注:在本每周系列中,LiveScience探讨了技术如何推动科学探索和发现。
考古学家的概念可能会想到戴着卡其布的印第安纳·琼斯(Indiana Jones)的手和膝盖,用微小的刷子挖掘文物。但是如今,考古学家触手可及的工具更加复杂,而且冒险也同样更少。
从可以识别伪影的化学构成的X射线枪到可以检测到埋藏金字塔的地面穿透雷达使用的技术研究古代的人类文明绝非古老。
“像所有技术一样,我们得到了更快,更小,更好的趋势,”英格兰谢菲尔德大学的考古学家Ellery Frahm说。弗拉姆补充说,可移植性也很关键。
传统上,考古学家受到可以从田野或从博物馆运输到可以分析的实验室运输的文物数量的限制。并且在野外现场周围或下方绘制大面积是不可行的。但是现在,根据化学,石油工业和其他领域的适应性技术已经将新的血液注入了过去的研究。
射线枪,而不是牛
印第安纳·琼斯(Indiana Jones)可能是最著名的虚构考古学家,但与该领域的一些实际工具相比,他的牛头苍白。 [印第安纳琼斯的10个现代工具这是给出的
“我出去做考古射线枪,“ Frahm告诉LiveScience,并补充说:“这并没有比这更多的科幻。”
弗拉姆(Frahm)和他的同事开发了一种便携式版本的X射线荧光(XRF),这是确定人工制品化学构成的常见技术。科学家使用一种“射线枪”向样品发射X射线,从而增强了样品中电子的能量,它们会发出与特定元素相对应的新X射线,例如锌或铜。美术馆使用类似技术研究绘画。
通过测量发射辐射的波长和强度,科学家可以找出存在哪些元素以及它们在人工制品中的丰度。目前,弗拉姆(Frahm)和他的同事正在使用便携式XRF找到黑曜石制成的石材工具,这是一种由快速冷却的熔岩形成的火山玻璃。
在挖之前看
考古学家在铲除铲子之前使用了一些最尖端的技术。遥感方法使科学家可以找到隐藏的位点和物体,从埃及金字塔到理查德三世的葬礼。
纽约美国自然历史博物馆的人类学家David Hurst Thomas说:“考古学家是销毁自己数据的少数科学家中的一些。”托马斯说,遥感考古学就像关节镜手术一样 - 科学家不必再做大“削减”了。
托马斯(Thomas)在佐治亚州海岸的圣凯瑟琳岛(St. Catherine's Island)使用了近40年的遥感方法。在这些工具的帮助下,他和他的同事们发现了方济各会任务的失落现场圣卡塔琳娜·德·盖尔(Santa Catalina de Gale),可追溯到1566年至1680年。历史上最被忽视的奥秘这是给出的
托马斯(Thomas)的团队测量土壤电阻率,这涉及将电流通过土壤并测量电阻。这些变化对应于水含量,因为电流通过水的速度更快。托马斯告诉《生命科学》:“它为您提供了惊人的模式。”
该团队还使用磁力测定法 - 由于埋藏的建筑物和伪影或自然波动,测量地球磁场的变化。从磁场的其余部分减去自然变异性揭示了考古特征的地图。磁力测定法适合寻找结构遗迹,实际上,这就是托马斯发现方济各会任务的方式。
然后是地面渗透雷达这是一种无损的技术,其中科学家反弹了高频无线电波,并测量反射信号,这些信号揭示了埋在地面中的物体或结构。托马斯说,在过去的几十年中,雷达工具和相关的计算能力大大提高了。
土壤电阻率很好地区分建筑物的内部和外部,但是在森林森林地区的效果较差,因为树根弄乱了读数。磁力计非常适合检测由铁,钢,砖和许多岩石类型制成的特征,但是嵌入土壤中的杂散金属的位置会干扰读数。地面穿透雷达非常适合在深处定位文物和特征,但需要统一的沙质环境。
托马斯说,当将多种技术结合在一起时,考古学效果最好。托马斯说:“它们重合的地方,这就是您要去挖掘的地方。”
这些遥感方法中的许多也可以通过飞机,卫星甚至风筝来完成。
例如,激光雷达- 结合光和雷达的术语 - 概述了考古遗址的较大特征,这些特征很难从地面上看到。 LIDAR系统在地面上发光并检测到反射的光线。 Google Earth是另一个有用的资源。科学家在2011年报告说与Google Earth在沙特沙漠中成千上万的坟墓。
这些技术都不是发掘的替代品,但它们帮助考古学家进行了更多针对性的挖掘。马萨诸塞大学波士顿大学考古学家约翰·斯坦伯格(John Steinberg)说:“我们仍然需要挖掘,但我们可以挖得更少,了解得更多。”斯坦伯格说,更少的挖掘更便宜,更有效,但是科学家可以学到很多东西。
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