考古怎么测量时间

考古科学家如何确定文物的年代？中国古代是怎么计量时间的？中国古代测量时间的仪器主要有(漏刻)和(日晷)。漏刻是中国最古老的计时设备，故宫用什么来观察时间？考古科学家常用的年代测定技术考古科学家可以使用各种技术来研究遗骸出现的时间，科学家如何约会。

文物考古断代科学文章(1)碳同位素测年技术(1)碳十四测年法，又称放射性碳测年法，一般写成14C。宇宙射线与地球大气层相互作用产生中子。当热中子击中14N时，它们与氧反应，在地球上产生14C。在大气环境中，新生的14C迅速与氧气结合，形成含14C的14Co2，与原有的大气Co2混合，参与自然碳交换循环。所有生物都含有14c，14C不断衰变为14N。

生物一旦死亡，与周围环境的放射性碳交换就会停止，其中的14C含量按照放射性衰变规律逐渐减少，5730年后减少到原来的一半。在衰变过程中，发射出β粒子(14C→14N β)。因此，我们可以计算出生物与大气交换停止的年龄。14C测年法是目前最准确的测年方法，具有很多优点。(1) 测量范围广，考古样品可在10005000年内测定。

考古科学家可以利用各种技术来研究遗骸出现的时间。如果发现的遗骸是有机物，如动物骨骼，可以用放射性碳测年法；如果发现了木质残体，如柱子或过梁，可以应用树木年轮测定法；如果发现火坑，可以用古地磁测年法。用放射性碳元素测年的原理是，生物可以从空气中或通过食物链吸收碳，碳中会有少量的放射性同位素碳14，以恒定的速率衰变，直到没有放射性标准碳。

树木年轮测定法之所以有效，是因为树木年轮之间的宽度随着降雨量的变化而变化。所以在类似的气候或者历史时期，树的年轮也会是类似的。通过对已知年龄、同一地区的树木年轮样本进行比较，可以准确地知道结构相同的树木的生长年龄。古地磁测年的机制是地球磁场会以一种已知的方式随时间逐渐改变方向。

使用放射性元素碳14，简称14C。一般是按照文物上的碳12来计算的。生物体活着的时候，在新陈代谢的过程中，由于碳12和碳14不断排出体外进入体内，体内碳12和碳14的比例保持在10 ^ 12:1。生物体死亡时，由于新陈代谢停止，生物体与外界的物质交换停止，碳14无法得到补充。这样生物体内碳14的含量就会不断减少。5730后只剩1/2，11460后只剩1/4。

通过科学测量碳14和碳12的比例，可以计算出古生物的年龄。中国文物考古工作者使用碳-14方法，取得了许多重大科学成果。比如从碳14法的鉴定结果推断，中国早在宋代就开始用煤炼铁。1972年初至19744年初，中国人考古工人有计划地在长沙马王堆发掘了三座汉墓。

考古学术上，文物的断代主要有相对断代和绝对断代。相对断代是判断遗物和遗迹的时间顺序，主要方法有考古地层学和类型学。绝对年龄的确定依赖于各种科学技术手段来确定各种遗骸的具体年龄。常用的方法有碳十四测年、钾氩测年、热释光测年、裂变径迹测年等。当然，这些方法都有各自的适用范围和优缺点，得出的年龄允许有一定误差。

探索时间年代测定的痕迹科学家说地球的年龄是45.4亿年。他们是怎么知道的？新闻上经常报道多年前发现的一具尸体或一件古董。记者的语气就像楼兰姑娘演完他们正好在现场一样老生常谈。会不会在发现的尸体或者古物上有一个时钟，可以告诉我们具体是多少年前的？这似乎有点异想天开！但是等等！你敢说自然界没有自然时钟吗？

而且不止一个！这些是什么样的钟？我能把它挂在墙上吗？地球上的一切都是由一百多种不同类型的原子组成的，例如碳原子和铁原子。所有同类型的原子统称为元素。例如，碳是指所有的碳原子。人分为黄种人和黑种人。所以元素下也有分类。例如，在碳下面，有三个不同的碳原子，即碳12、碳13和碳14。

中国古代测量时间的仪器主要有(漏刻)和(日晷)。漏刻是中国最古老的计时设备。漏是漏锅，以漏水量来衡量时间的流逝，是守时器；刻字是带刻度的刻度，用来表示漏水反映的具体时间，是一种报时装置。将漏刻结合起来，产生了测时设备的漏刻。据《梁代漏刻经》记载，漏刻起源于传说中的黄帝时代。先有漏，后有刻，也就是一开始用漏多少壶来衡量时间，很麻烦，很难准确计时，于是出现了壶壁刻有标志的漏壶。

汉代许慎《说文解字》说:“漏，用铜(铜壶)接水；刻个节，熬个通宵。”由此可以推断，汉代的时间是以一刻钟为计量单位的，当时的时刻略小于I5分钟，这与我们今天称15分钟为一刻钟有关。漏雕也叫水钟。机械钟出现之前，一直是宫廷计时的主要设备。汉代有带补偿壶的漏水，可以保持恒定的水压。张恒世将带有虹吸管的漏雕与浑仪连接起来，制成了自动运水浑仪。

如果问几点了，估计大部分人都会拿出手表或者手机来看。但是，在古代，没有手表，没有手机。古人是如何判断时间的？时间的意义是什么？让我们来听听中国科学院国家天文台副研究员李耕的看法。山西襄汾县陶寺遗址上有一座天文台，是目前中国发现的最古老的天文遗址。陶寺遗址发掘于上世纪七八十年代，距今约4000年。2003年，考古科学家在废墟中发现了许多非常奇怪的地基。修复后发现，天文台是由柱子组成的，这些柱子的中心就是观测点。

我们常说“人皆知天文三代以上”，这个“三代”指的就是夏商周。我们人类生活在广阔的自然环境中，受自然影响很大。古人所有的生活和日常生活都是和自然联系在一起的，包括日期和时间，都是天文学家确定的。因此，通过观察太阳日出的方向来判断自己所处的节气，对于中国古代以农业为基础的社会来说是非常重要的。陶寺遗址被认为是考古上国家形成的前夕，当时有专门的天文学家。

用碳14！碳钟，顾名思义，用碳来计时。碳的同位素有很多种，其中一种叫碳14，碳钟就是用碳14来测量文物的时间。考古科学家需要一个非常精确的计时器来估计一件古代文物的年代。但是单纯依靠史书的记载得出的结果是不准确的，因为史书也是伪造的，记载也是错误的。幸运的是考古科学家发现了一种历史时钟，它可以准确记录一个物体的年龄。

考古科学家还用碳钟测定古代文物的年代。计时原理在神秘浩瀚的大自然中，有各种各样的“时钟”在不停地运转，自动记录着老人的行动轨迹，我们想要了解的碳钟就是其中之一。原来宇宙中有很多看不见的射线，也就是宇宙射线，是由宇宙中的天体发出的高能粒子组成的。当它们撞击地球大气层时，会与空气中的分子发生碰撞和变化，产生中子、质子和电子等粒子。

C14可以写成C14，它是自然界存在的碳的同位素之一，原子核中有6个质子和8个中子。自然界有三种碳同位素，即C12、C13和C14。碳的三种同位素中，只有C14具有放射性，可以自发放出β粒子，转变成N14。C14的半衰期是5730 40年，也就是每5730 40年，C14的量就会减少一半。因此，只要我们将碳质材料中存在的C14数与最初的C14数进行比较，就可以确定碳质材料的年龄。

这要从C14的出现说起。外来宇宙射线与地球高层大气相互作用产生中子，中子与大气氮原子核反应产生C14，因为碳14可以衰变为n 14，所以大气中的C14处于生产和消耗的平衡状态。因此，当C14的生成率和消耗率相等时，C14在所有碳原子中所占的比例是一定的，碳十四与其他碳原子具有相同的化学性质，因此它参与了自然界中碳的交换循环。