المواعدة النسبية
بعد التنقيب في الموقع، يتعلق أحد الأسئلة الأولى التي يجب الإجابة عليها بالوقت. يأتي الكثير من المعنى الذي يمكن استنتاجه من الموقع من السياق - عندما تم استخدام الموقع ومتى تم صنع القطع الأثرية المختلفة التي تم جمعها واستخدامها وتركها. إنه سؤال بسيط يجب طرحه، ولكن كان من الصعب الإجابة عليه منذ فترة طويلة.
تسمح تقنيات التأريخ الأحدث والأكثر تقدمًا الآن لعلماء الآثار بتحديد متى تم احتلال المواقع وصنع القطع الأثرية. يمكننا تحديد متى تم التخلص من العناصر، وحصاد النباتات، وحرق الخشب والمواد الأخرى، وصنع الأدوات. يعتمد مدى تحديد هذه التواريخ على التقنية المستخدمة. توفر معظمها التواريخ كنطاقات زمنية، وتخضع النطاقات لهامش الخطأ (على سبيل المثال، منذ 10,000 إلى 20,000 سنة +/— 2,000 سنة). يجمع علماء الآثار بين تقنيات متعددة لتضييق هذه الأطر الزمنية وزيادة دقتها.
يختبر التأريخ المباشر الأدلة الأثرية بتقنيات مثل قياسات الكربون المشع بينما يقدر التأريخ غير المباشر عمر الأدلة الأثرية من خلال تأريخ شيء آخر, مثل المصفوفة التي تم العثور فيها على الأدلة. يتم تصنيف تقنيات المواعدة أيضًا حسب نوع التواريخ التي تقدمها. تعتمد تقديرات التأريخ النسبية على الارتباطات والمقارنات بين العنصر والأشياء الأخرى الموجودة في الموقع وتصف الكائن بأنه أقدم أو أصغر من كائنات المقارنة. يحدد التأريخ المطلق النطاق العمري (وأحيانًا هامش الخطأ) للأشياء نفسها.
هناك طريقة أخرى يقوم بها علماء الآثار بتأريخ الأشياء نسبيًا وهي من طبقات الأرض التي تم العثور عليها فيها. تعتمد هذه الطريقة على قانون الأفقية (افتراض أن طبقات التربة تتراكم فوق بعضها البعض) وقانون التراكب (افتراض أن التربة الأصغر توجد فوق التربة القديمة)، والتي تشكل أساس التأريخ الطبقي أو علم الطبقات، حيث يقوم علماء الآثار ببناء تسلسل زمني نسبي لطبقات التربة من الأقدم (في الأسفل) إلى الأصغر (في الأعلى). توفر هذه التقنية التواريخ النسبية ليس فقط للطبقات في الإيداع ولكن أيضًا للكائنات الموجودة داخلها - في هذه الحالة، تاريخ التجاهل بدلاً من تاريخ الإنشاء أو الاستخدام. طالما ظلت الطبقة مغلقة ولم يكن هناك أي تدخل من الطبقات الأخرى، فإن علم الطبقات يخبر علماء الآثار أن أي شيء في تلك الطبقة لا يقل عمره عن التربة التي تم العثور عليها فيها.
يمكن أن يساعدنا أيضًا تصنيف القطع الأثرية باستخدام التسلسل وترتيب الأشياء ترتيبًا زمنيًا في التأريخ. عند استخدام التسلسل، غالبًا ما يتم تصنيف القطع الأثرية أو «كتابتها» بناءً على صفاتها وسماتها، مثل المواد التي صنعت منها وأشكالها وزخارفها. التغييرات في الأسلوب مفيدة بشكل خاص. سوف تشبه القطع الأثرية التي يتم إنتاجها في نفس الوقت (ومن قبل نفس المجموعة) بعضها البعض في الأسلوب، ولكن التغييرات الأسلوبية تحدث تدريجيًا بمرور الوقت وتتراكم اختلافات صغيرة. نتيجة لذلك، يمكن أن تبدو القطع الأثرية من فترات زمنية مختلفة تمامًا عن بعضها البعض. ضع في اعتبارك أجهزة التلفزيون. ربما يمكنك بسهولة وضع مجموعة من أجهزة التلفزيون منذ اختراعها منذ ما يقرب من 100 عام وحتى اليوم بترتيب زمني صحيح استنادًا إلى بعض الخصائص الأساسية مثل حجم الشاشة وعمق الشاشة والميزات مثل المقابض والأزرار والهوائيات. هذا مثال حديث للتسلسل الأسلوبي حيث يعتمد التأريخ على وضع مجموعات القطع الأثرية بترتيب تسلسلي بناءً على التغييرات الأسلوبية في ميزاتها. كثيرًا ما يستخدم علماء الآثار التسلسل الأسلوبي لتأريخ الفخار والسلال ونقاط المقذوفات.
يضع التسلسل بالتردد F مجموعات القطع الأثرية بترتيب تسلسلي من خلال فحص التردد النسبي لأنواع مختلفة من القطع الأثرية. يعتمد على فهمنا أن الاختلافات الأسلوبية في الأشياء غالبًا ما تتبع أنماطًا متشابهة من حيث الشعبية - يتم استخدام الأساليب الجديدة في البداية بأعداد صغيرة ثم، إذا أصبحت شائعة، يتم استخدامها أكثر من الأساليب القديمة بحيث يظهر المزيد منها، في ذلك الوقت وفي السجل الأثري. يمكن أن يحل النمط الجديد في النهاية محل الأنماط السابقة تمامًا. يؤدي رسم وتيرة القطع الأثرية ذات الاختلافات الأسلوبية إلى منحنيات «على شكل سفينة حربية» (فكر في شكل سطح السفينة الحربية من الأعلى) تكون ضيقة في البداية (تعكس الاستخدام المحدود للقطعة الأثرية)، وتصبح أوسع مع اعتماد العنصر واستخدامه بشكل متكرر، وضيقة مرة أخرى حيث يتم استبدالها بأنماط أحدث. ومع ذلك، عادةً ما تحتوي الكائنات ذات المنفعة البحتة على منحنيات خطية تظهر كأعمدة مستقيمة في الرسوم البيانية الترددية. يتم إنشاء تسلسلات التردد لمواقع متعددة في منطقة ما باستخدام علم الطبقات لتحديد الفترات الزمنية للمقارنة. غالبًا ما يتم تأريخ أنماط الفخار المزخرفة باستخدام التسلسل التكراري. فعلى سبيل المثال، تم ترتيب ألوان وزخارف أجداد بويبلوان من خلال دراسة التغييرات في أساليب صناعة الفخار الخاصة بهم.
المواعدة المطلقة
بينما تقدم تقنيات التأريخ النسبي العديد من الفوائد, بما في ذلك استخدام تقنيات مثل علم الطبقات لأي نوع من المواد تقريبًا, لديهم أيضًا قيود. يمكن استخدام تقنيات التأريخ النسبي لتحديد ما هو أقدم وأصغر من أي شيء آخر ولكن ليس عدد السنوات أو العقود أو آلاف السنين التي تم فيها صنع العنصر واستخدامه. تم تطوير تقنيات التأريخ المطلقة التي يمكنها تخصيص مجموعة من السنوات للقطع الأثرية فقط في القرن الماضي ووسعت بشكل كبير معرفة علماء الآثار بالماضي وقدرتهم على تصنيف الأشياء.
حتى السجلات التاريخية مثل الهيروغليفية في مصر وقوائم حكام المايا المسجلة على اللوحات (علامات حجرية مستقيمة منقوشة) يجب أن تحتوي على بعض المعلومات الأساسية لتأريخها. يتطلب إنشاء التسلسل الزمني العمل الواعي لربط تواريخها بالتقويم الخاص بنا.
تعتبر العملات المعدنية والعناصر الأخرى المنقوشة بالتواريخ مفيدة لتحديد عمر الموقع, على الرغم من أن هذه الأنواع من العناصر تحدث فقط في ثقافات وسياقات معينة. نظرًا لأن هذه العناصر عادةً ما يتم تمييزها عند إنشائها ثم استخدامها بعد ذلك بوقت طويل، فإن التاريخ المختوم على العنصر يخبرنا فقط بأقرب وقت لاستخدامه بدلاً من وقت استخدامه فعليًا في الموقع. يُعرف هذا النوع من المواعدة باسم terminus post quem، بمعنى «الوقت الذي بعده».
توفر الدورات السنوية الطبيعية أيضًا طرقًا للتأريخ في بعض السياقات. تسمح المتغيرات، وهي عبارة عن طبقات مزدوجة من الحصى المغسول والرواسب المترسبة في البحيرات الجليدية عن طريق تراجع الصفائح الجليدية، لعلماء الآثار بتأريخ الرواسب والأدلة المرتبطة بها. هذا ممكن لأن الأنهار الجليدية الذائبة ترسب الطمي الخشن خلال أشهر الصيف عن طريق المياه الجارية والطين الناعم خلال أشهر الشتاء عندما تكون البحيرات مغطاة بالجليد وتستقر الجسيمات الدقيقة المعلقة في الماء تدريجيًا في القاع. يمثل كل زوج من طبقات الطمي الخشن والطبقات الطينية الدقيقة التي يتم ترسيبها سنويًا عامًا واحدًا، مما يسمح لعلماء الآثار بإنشاء تسلسلات تعود إلى الزمن من أحدث طبقة، والتي لها عمر معروف، إلى النقطة التي تم فيها إيداع القطع الأثرية. في السويد، على سبيل المثال، تم استخدام هذه التسلسلات الجليدية لتأريخ العناصر التي تعود إلى ما يصل إلى 12,000 عام.
ربما تكون إحدى أكثر الوسائل شيوعًا للتأريخ باستخدام الدورات الطبيعية هي علم التأريخ الشجري. تتمتع العديد من أنواع الأشجار بفترة نمو واحدة كل عام، مما ينتج حلقة نمو يمكن رؤيتها في المقطع العرضي للجذع. تعكس هذه الحلقات الظروف البيئية لموسم النمو في ذلك العام وتتشابه في الأشجار المختلفة التي تنمو في نفس المنطقة، وغالبًا ما تكون ذات حلقات نمو سميكة خلال السنوات الرطبة وحلقات رقيقة في سنوات الجفاف. يقارن علماء الآثار حلقات الأشجار الحية والميتة لإنشاء تسلسلات إقليمية تعود إلى وقت قطع الشجرة الأولى في التسلسل إلى وقت قطع الأشجار التي كانت تستخدم للأخشاب في المواقع الأثرية، مثل الحزم الداعمة للهيكل.
تعمل Dendochronology بشكل جيد جدًا في المواقع التي استخدمت فيها الأشجار للبناء وحافظت الظروف البيئية على الخشب بمرور الوقت. وبطبيعة الحال، يقتصر استخدامه على المناطق التي تنمو فيها الأشجار التي تنتج حلقات محددة بوضوح في المناخات التي تتميز بموسمي الصيف والشتاء. تم تطبيقه على نطاق واسع في جنوب غرب أمريكا، على سبيل المثال.
أدت الشروط المحددة اللازمة لتقنيات التأريخ المطلقة مثل علم الشجرة والتسلسل الجليدي لفترة طويلة إلى الحد من قدرة علماء الآثار على توفير نطاق محدد من التواريخ للعديد من المواقع. تغير ذلك في منتصف القرن العشرين عندما أدت دراسات النشاط الإشعاعي إلى أدوات لقياس المعدل الطبيعي للتحلل الإشعاعي، وفقدان النشاط الإشعاعي، والعناصر في الرواسب الأثرية. في الواقع، يتم حساب التواريخ المحددة باستخدام التحلل الإشعاعي اعتبارًا من عام 1950، وهو العام الذي تم فيه تطوير طريقة التأريخ هذه. تتحلل المواد المشعة مثل اليورانيوم بمعدل ثابت يُعرف باسم نصف العمر - عدد السنوات التي يستغرقها نصف هذا العنصر المشع للتحلل (تحويله إلى عنصر غير مشع). لكل عنصر مشع نصف عمر محدد ومعروف، وتقيس طرق التأريخ هذه كمية العنصر المشع ومنتج التحلل المستقر الخاص به، والذي يسمى العنصر البنت، لتحديد عدد فترات نصف العمر (السنوات) التي مرت منذ بدء عملية التحلل. تسمى هذه الطرق مجتمعة بالتأريخ الإشعاعي.
يعد التأريخ بالكربون المشع أحد أكثر تقنيات التأريخ الإشعاعي شهرة, الذي يقيس تحلل الكربون ‑14 (C‑14). توجد العديد من العناصر في أشكال مستقرة وغير مستقرة (مشعة) تسمى النظائر. يحتوي الكربون، على سبيل المثال، على عدد ذري قدره 6، وهو عدد البروتونات، وتختلف نظائر الكربون حسب عدد النيوترونات التي تحتوي عليها. يعتبر Carbon‑12 أحد نظائر الكربون المستقرة (غير المشعة)، ويُسمى بوزنه الذري، وهو العدد الإجمالي للبروتونات (6) والنيوترونات (6). الكربون 14 هو نظير مشع يحتوي على 6 بروتونات و 8 نيوترونات. يؤدي عدم استقرارها إلى التحلل، ويبلغ عمر النصف لها 5730 عامًا.
يعتبر Carbon‑14 مهمًا لعلم الآثار لأنه شائع في الرواسب الأثرية. يتم إنتاجه عندما يضرب الإشعاع الكوني الغلاف الجوي ويتم دمجه في جزيئات ثاني أكسيد الكربون. عندما تمتص النباتات ثاني أكسيد الكربون بشكل طبيعي، فإنها تدمج الكربون 14 في هياكلها، والكائنات الحية التي تستهلك النباتات تدمج الكربون ‑14 في أنسجتها. تحتوي جميع المواد العضوية الموجودة في الرواسب الأثرية، بما في ذلك الخشب والنباتات والسلال والمنسوجات والبقايا البشرية والحيوانية، على هذا الكربون. مع مرور الوقت، يتحلل Carbon‑14 في الرواسب بمعدل نصف عمره البالغ 5730 عامًا، لذلك يمكن أخذ عينات من البقايا العضوية في الرواسب الأثرية لتحديد الوقت الذي انقضى منذ وفاتها. كلما زادت نسبة الكربون ‑14 إلى منتجه الثانوي غير المشع، كلما ماتت المادة العضوية مؤخرًا (كان هناك وقت أقل لحدوث التحلل). تشير الكميات الصغيرة من Carbon‑14 مقارنة بمنتجه الثانوي غير المشع إلى أن المادة العضوية ماتت منذ فترة أطول. بشكل أساسي، يمكن لعلماء الآثار استخدام أي شيء موجود في السجل الأثري الذي كان يعيش في السابق (ويبتلع الكربون) للحصول على تاريخ باستخدام التأريخ بالكربون المشع.
يتم إجراء التأريخ بالكربون المشع بواسطة الكيميائيين الذين يقومون بتحليل العينات المرسلة إليهم من قبل علماء الآثار. يجب أن تبقى العينات خالية من التلوث حتى لا يتم تعبئة مصادر الكربون الحديثة (مثل البطاقات الورقية) بأي شيء سيخضع لتحليل C-14. يمكن لهذه التقنية تحديد تاريخ الأشياء والمواد بدرجة عالية من الدقة ولكنها تتطلب المعايرة لأننا نعلم الآن أن تركيزات الكربون في الغلاف الجوي لم تظل ثابتة بمرور الوقت. يؤثر تركيز C‑14 في الغلاف الجوي في ذلك الوقت على كمية C‑14 المدمجة في خلايا النباتات والحيوانات. بالإضافة إلى ذلك، فإن قدرتنا على التأريخ بدقة باستخدام هذه التقنية تقتصر على العينات التي يتراوح عمرها بين 400 و 50,000 عام؛ تنخفض الدقة خارج هذا النطاق. هناك مشكلات أخرى تتعلق بتأريخ C-14 أيضًا، بما في ذلك تأثير الخزان البحري، الذي يؤثر على تأريخ الأصداف بالكربون المشع. تستوعب العديد من الكائنات البحرية كلاً من الكربون الجوي من البيئة والكربون القديم من المواد التي تستهلكها والتي تأتي من أعماق المحيط ويتم نقلها إلى السطح عن طريق تدوير المياه والتيارات. يتطلب التأريخ بالكربون المشع الذي يتم إجراؤه على بقايا الحياة المائية المعايرة لمراعاة هذه التعقيدات.
تم تلخيص تقنيات القياس الإشعاعي الأخرى التي يستخدمها علماء الآثار في الجدول التالي.
| تقنية المواعدة |
مادة مؤرخة |
كيف تعمل |
| البوتاسيوم والأرجون (K/Ar) |
الصخور البركانية (البركانية) التي تحتوي على البوتاسيوم المشع ‑40 |
يتم قياس نسبة البوتاسيوم المشع ‑40 إلى المنتج التابع له، Argon‑14، في عينات من الصخور لتحديد عدد فترات نصف العمر التي مرت.
يبلغ عمر النصف للبوتاسيوم 40 1.3 مليار سنة، لذا فإن هذه الطريقة هي الأكثر دقة للمواد التي يزيد عمرها عن مليون سنة.
|
| سلسلة اليورانيوم |
الحجر الجيري (كربونات الكالسيوم)، والذي يوجد في جدران وأرضيات الكهوف |
يوفر تواريخ دقيقة للغاية للمواد التي يتراوح عمرها بين 50,000 و 500,000 عام. |
| مسار الانشطار |
مواد حجر السج وغيرها من المواد البركانية الزجاجية |
يحدد العمر استنادًا إلى الانقسام الطبيعي (الانشطار) لليورانيوم‑238، الذي يترك آثارًا في سطح المادة. |
يمكن استخدام العديد من تقنيات التأريخ المطلقة الأخرى اعتمادًا على ظروف ومواد محددة في الموقع. انظر الرسم البياني التالي للحصول على بعض الأمثلة الشائعة.
| تقنية المواعدة |
مادة مؤرخة |
كيف تعمل |
| التلألؤ الحراري (TL) |
السيراميك والزجاج |
مع مرور الوقت، يحبس السيراميك والزجاج الإلكترونات المنبعثة من الإشعاع الطبيعي. يسمح تسخين المادة بما يتجاوز النقطة الحرجة بإطلاق الإلكترونات كطاقة ضوئية يمكن قياسها. تُستخدم هذه الطريقة لتحديد آخر مرة تم فيها تسخين المادة (مثل وقت حرق السيراميك).
يؤرخ بشكل فعال المواد التي يتراوح عمرها بين 100 و 500,000 عام.
|
| رنين دوران الإلكترون (ESR) |
المواد التي تتحلل عند تسخينها، مثل مينا الأسنان |
على غرار المواعدة في TL ولكنها أقل حساسية.
فعال لتأكيد التواريخ التي تم الحصول عليها باستخدام طرق أخرى.
|
| التأريخ الأثري المغنطيسي |
كلاي |
تغيرت المجالات المغناطيسية للأرض بمرور الوقت، مما تسبب في تحول موقع الشمال المغناطيسي. تسجل الجسيمات المغناطيسية في الطين اتجاه الشمال المغناطيسي في وقت تسخين الطين. |
| mtDNA |
حمض الميتوكوندريا |
يقارن الحمض النووي للأفراد والمجموعات السكانية الموجودة في الميتوكوندريا في خلاياهم (وهي عضية مسؤولة عن معالجة الطاقة) لإنشاء أنماط الهجرة بمرور الوقت. |
| كروموسوم Y |
كروموسومات Y |
يقارن الحمض النووي من كروموسومات Y (الكروموسومات الجنسية الذكرية) للأفراد والسكان لإنشاء أنماط الهجرة بمرور الوقت. |
يتم توفير مساحة إضافية لك لإضافة تقنيات المواعدة المطلقة الأخرى وفقًا لتوجيهات مدربك.
| تقنية المواعدة |
مادة مؤرخة |
كيف تعمل |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
شروط يجب أن تعرفها
- المواعدة المطلقة
- التأريخ الأثري المغناطيسي
- الوزن الذري
- كربون-12 (C-12)
- كربون-14 (C-14)
- عنصر ابنة
- علم التاريخ الشجري
- المواعدة المباشرة
- رنين دوران الإلكترون (ESR)
- تأريخ مسار الانشطار
- تسلسل التردد
- نصف الحياة
- بركاني
- المواعدة غير المباشرة
- النظائر
- قانون الأفقية
- قانون التراكب
- تأثير الخزان البحري
- مواعدة mtDNA
- تأريخ البوتاسيوم والأرجون (K/Ar)
- إشعاعي النشاط
- الاضمحلال الإشعاعي
- التأريخ بالكربون المشع
- التأريخ الإشعاعي
- المواعدة النسبية
- صخور رسوبية
- التسلسل
- التسلسل الأسلوبي
- المواعدة الستراتيغرافية
- علم الطبقات
- المحطة النهائية
- تلألؤ حراري
- الحجر الجيري
- تأريخ سلسلة اليورانيوم
- تنويعات
- تأريخ الكروموسوم Y
أسئلة الدراسة
- ما الفرق بين المواعدة النسبية والمواعدة المطلقة? قدم مثالاً لكل منها.
- لماذا كان اكتشاف مبدأ النشاط الإشعاعي مهمًا جدًا لعلم الآثار? اشرح التطورات التي أصبحت ممكنة وسبب أهميتها.
- باستخدام التأريخ بالكربون المشع كمثال، وصف كيف تسمح المواد المشعة بتأريخ الأدلة الأثرية.
- يلاحظ صديقك أنك قد تعلمت للتو العديد من تقنيات المواعدة المختلفة في دورة علم الآثار الخاصة بك ويتساءل عن سبب الحاجة إلى العديد من الأساليب لمعرفة عمر شيء ما. صِف كيف يمكنك الإجابة على سؤال صديقك وفكر في سببين على الأقل لتقنيات التأريخ المتعددة في علم الآثار.
