استخدام التدافئة الكربونية لتأكيد سلامة القطع الأثرية التاريخية

وبقيام كمية الكربون المتبقي 14 في عينة ومقارنة ذلك بالمستوى الجوي الأصلي، يمكن للعلماء أن يحسبوا منذ متى الكائنات الحية التي ماتت، وتشمل هذه العملية استخدام مطياف الكتلة المعجلة أو مضاد للتجميل لإحصاء عدد ذرات الكربون 14 مقارنة بذرات الكربون - 12، ولا تتطلب أجهزة قياسية حديثة الرش سوى عينة أقل من المواصفات القياسية للغازلة.

معايرة وأهمية الرنين الشجرة

إن عصر الكربون الشعاعي الخام الذي يتم الحصول عليه من القياس ليس عاما تقويميا مباشرا، لأن تركيز الكربون 14 في الغلاف الجوي قد تذبذب أكثر من آلاف السنين بسبب التغيرات في النشاط الشمسي وميدان الأرض المغناطيسي، يجب على العلماء أن يقارنوا النتائج، أما المنحنى المستخدم على نطاق واسع، المعروف باسم IntCal20، فهو مبني من آلاف القياسات على حلقات الأشجار في العصر المعروف.

وهذه العملية المعايرة حاسمة في تأكيد صحة القطع الأثرية التاريخية، فعلى سبيل المثال، إذا ادعى أحد القطع الأثرية الخشبية أنه من القرن الأول [(FLT:0]CE ، فإن تاريخ الكربون المُعيَّن ينبغي أن يقع ضمن هذا النطاق، وإذا كان التاريخ قد انقضى بعد عدة قرون، فإن هذا الجسم يحتمل أن يكون استنساخا لاحقا أو تغيرا في الغلاف الجوي.

التطبيقات الرئيسية في التوثيق الأثري

"حزام تورين"

وربما يكون حلّه هو أكثر الأمثلة شهرة على تاريخ الكربون المستخدم في التوثيق، هو عظم تورين، وهو ثوب يُعتقد الكثيرون أنه كان حرق يسوع، ففي عام 1988، قامت ثلاثة مختبرات مستقلة بتأريخ الكربون على عينات من الشجيرات وخلصت إلى أن الألياف الخيطية التي تُنشر بين 1260 و1390 CE():

خريطة فينلاند

وثمة حالة أخرى عالية الجودة هي Vinland Map]، وهي خريطة مزعومة بالسن 15 تبين جزءاً من أمريكا الشمالية قبل كولومبوس، وفي البداية، قُسم العلماء على أساس التذكير، وقد بيّن التأريخ الراديوي للفوضى في العقد الأول أنه كان من المحتمل أن ينتج حوالي 1440، وهو ما سيتفق مع السياق الذي جرى فيه استكشاف التمرين.

المخطوطات المسماة بالبلايين و مخطوطات البحر الميت

The dead Sea Scrolls, discovered between 1947 and 1956 in the hectaress of Qumran, are among the most important textual finds for biblical scholarship. Initial dating relied on paleography (handwriting fashion), but radiocarbon dating independently confirmed the broad age range of the scrolls. Accelerator mass spectrometry on 14 samples from various scrolls placed them between 250[FLT:]

القطع الأثرية المصرية وجهاز تورينو

كما كان للمواعدة اللاسلكية للكربون دور فعال في التحقق من عمر القطع الأثرية المصرية، مثل خريطة تورين بابيرو، التي تقارب 1150 BCE، وباختبار المخلفات العضوية من الألياف البولية، تمكن الباحثون من تأكيد أن الخريطة قد صدرت أثناء فترة إعداد الخرائط الجغرافية.

القيود والتحديات

وفي حين أن مواعدة الكربون أداة قوية، فإنه لا يمكن تذليلها، ويجب النظر في عدة قيود عند استخدامها للتحقق من صحة القطع الأثرية.

الحد الأقصى للسن

ولا يمكن الاعتماد على المواعدة الشعاعية إلا بالنسبة للعينات التي تصل إلى حوالي 000 50-60 سنة، وما عدا ذلك، فإن كمية الكربون المتبقي 14 ضئيلة جداً بحيث يؤدي الإشعاع والتلوث إلى خطأ غير مقبول، وبالتالي لا يمكن أن توثق الطريقة الأحفورية أو القطع الأثرية من حقبة البوليثيك التي هي أكبر من هذه العتبة، أما بالنسبة لتلك الأجسام، فإن تقنيات أخرى مثل سلاسل اليورانيوم أو اللوم الحافز الافتراضي يجب أن تستخدم.

مخاطر الهيمنة

لأن تدابير مواعدة الكربون تتعقب كميات من الكربون 14، وحتى التلوث بالكربون الحديث يمكن أن يؤدي إلى تخلف العمر الأصغر، والمشكلة المشتركة هي نمو الفطريات أو البكتيريا على القطع الأثرية القديمة، التي تستحدث كربوناً جديداً - 14 وإذا قام المزور بإضافة كمية صغيرة من المواد العضوية الحديثة إلى جسم أكبر، فإن تاريخ المادة الكيميائية المتطورة سيبدو أصغر من العمر الحقيقي.

مشكلة الخشب القديم

تحد كبير في مواعدة القطع الخشبية الخشبية هي مشكلة الخشب القديم شجرة قد تكون قديمة منذ عدة قرون عندما تقطع، بمعنى أن عمر الخشب الكربوني يعكس وقت النمو وليس وقت النجارة أو الاستخدام، والتزوير الذي يستخدم الخشب القديم من مصدر حقيقي يمكن أن يمر باختبار كربوني مذيع حتى وإن كان الجسم نفسه قد صنع مؤخراً، وكان هذا مصدر قلق رئيسي في صحة حجر جيمس

العينات

ولا تكون جميع المواد العضوية مناسبة بنفس القدر لمواعدة الكربون، فالألياف الخشبية والأخشاب والنباتية تميل إلى إعطاء نتائج موثوقة لأنها مستمدة مباشرة من الكربون في الغلاف الجوي، غير أن العظام يمكن أن تكون إشكالية لأنها قد تستوعب الكربون من المياه الجوفية بعد الترسيب، وتغير نسبة الكربون إلى 14 الأصلية، ويحسن استخراج كولاجين من العظام الدقة، ولكن لا يزال ينطوي على أوجه عدم يقين.

التقنيات والابتكارات الناشئة

Compound-Specific Radiocarbon Analysis

ويمكن للتطورات الأخيرة العلماء أن يعزلوا مركبات عضوية محددة - مثل الدهون أو حمضات الأمينو أو الكولسترول - من عينة مختلطة، وهذه التقنية، التي تسمى ] - تحليلات مركبات الكربون ذات المحتوى المغناطيسي ، يمكن أن تُحدّد مكونات فردية، مثل البيسواكس المستخدمة في حفر قديمة أو الزيوت النباتية في وعاء الموثوقي.

النموذج الإحصائي في بايزي

(أ) تحسين دقة ودقة تواريخ الكربون الإشعاعي، يستخدم علماء الآثار بشكل متزايد النموذج الإحصائي لباياي ، ويجمع هذا النهج بين تواريخ متعددة للكربونات ومعلومات سابقة مثل انهيار الأشعة أو السجلات التاريخية - لإنتاج نطاقات عمرية محسنة، مثلاً إذا كانت المعالم تحتوي على عدة عينات عضوية في إطار المجموعة الواحدة من المواد الكيميائية

تقنيات أخذ العينات الدقيقة

ومن أكثر التطورات إثارة القدرة على التأريخ بالعينات الدقيقة، حيث يمكن للطرق الجديدة القائمة على الليزر أن تستخرج وتحلل شارة من بذرة واحدة أو ألياف من المنسوجات دون ضرر واضح، وهذه القدرة على أخذ العينات الدقيقة تتيح للعلماء أن يواعدوا القطع الأثرية التي كانت تعتبر سابقاً صغيرة أو قيمة للغاية، فعلى سبيل المثال، يمكن للباحثين الآن أن يواعدوا بين الطلاء العضوي في الطلاء القديم دون إزعاج السطح البصري للوحة.

الاعتبارات العملية لحفظ السلامة

عندما يكتسب متحف أو جامع خاص قطعة أثرية عالية القيمة، عملية التوثيق متعددة الخطوات غالبا ما تشمل تحليل الكربون الإشعاعي، المفتاح هو العينة من منطقة غير واضحة، واستخدام أصغر كمية ممكنة، بالنسبة للأجسام الخشبية، عينة أساسية من داخل مخبأ أو داخلي نموذجية، بالنسبة للمنسوجات، الخيوط يمكن أن تُؤخذ من حواف أو صور مُعالجة.

ومن الممارسات المعتادة إرسال عينات مزدوجة إلى مختبرين مستقلين على الأقل، وهذا الحراس المقارنين ضد الخطأ المختبري أو مزيج العينات، وقد أفيد بأن النتائج هي نطاق زمني معايرة على مستوى معين من الثقة، وبحسب الاحتمالات 95.4 في المائة، وإذا كان التاريخ التاريخي المزعوم للعلامات اليدوية يقع ضمن هذا النطاق، فإنه يتجاوز اختبار الكربون الإشعاعي، وإذا لم يكن كذلك، فإنه يُعرف على أنه مشتبه فيه.

دراسة حالة: "مناقشة جيمس أوسواري"

ومثال على دور مواعدة الكربون في قضية مزورة عالية الجودة هو أن (جيمس أوسواري) هو صندوق عظم الحجري مُسجل في (أراميك) مع (جيمس) ابن (جوزيف) شقيق (يسوع) عندما ظهر في عام 2002، يعتقد الكثيرون أنه كان من أوائل القرن

الاتجاهات المستقبلية

ومع تقدم التكنولوجيا، لا تزال مواعدة الكربون أكثر دقة وميسرة، فتقنيات أخذ العينات على نطاق صغير تسمح للباحثين الآن بمواعدة بذور واحدة أو ألياف أو حتى بشارات مجهرية من القوارير القديمة، ويجري تطوير أجهزة أخذ العينات من مركبات الكربون المحمولة لإجراء تحليل موقعي في المتاحف والحفر الميدانية، بالإضافة إلى بذل جهود لتوسيع نطاق العيار إلى ما بعد 000 50 سنة باستخدام الوعود العتيقة وربطات البحرية للبحيرات.

وثمة مجال واعد آخر هو تطبيق الكربون الذي يعود إلى القطع الأثرية الخزفية، وفي حين أن السيراميات نفسها لا يمكن أن تكون موثقة بصورة مباشرة، فإن المخلفات العضوية المحتفظ بها مثل قشور الأغذية أو حمض الدهون الممتص توفر نافذة في عمر السفن، وبمواعدة هذه المخلفات، يمكن لأخصائيي الآثار أن يعيدوا بناء أنماط النشاط البشري والتجارة دون الإضرار بالبوتري.

وفي الختام، فإن مواعدة الكربون لا تزال أداة أساسية، وإن لم تكن انفرادية، في ترسانة التوثيق الأثري، إذ إن قوتها تأتي من الهدف، والأساس المادي لعملية التحلل الإشعاعي التي لا تتوقف على تفسير البشر أو رأيهم، وعندما يقترن ذلك بأخذ عينات دقيقة، وضبط النفس، والتوازن، والطرق التحليلية التكميلية، فإن المواعدة بالكربونات المشعة توفر أساسا قويا لفصل الكنوز التاريخية الحقيقية عن الإبداعات المزيفية المصممة بذكية.

المزيد من القراءة

• Radiocarbon Dating of the Shroud of Turin — Damon et al., Nature 1989]
• Oxford Radiocarbon Accelerator Unit – Sample Preparation and Methods]
• OxCal – Bayesian Radiocarbon Caliblibration Software]
• Radiocarbon Dating of the dead Sea Scrolls – Jull et al., 1995]