Archaeology

Απόλυτη χρονολόγηση είναι η διαδικασία προσδιορισμού της ηλικίας ενός αρχαιολογικού δεδομένου στην αρχαιολογία και τη γεωλογία. Ορισμένοι επιστήμονες προτιμούν τους όρους χρονομετρική ή ημερολογιακή χρονολόγηση, καθώς η χρήση της λέξης «απόλυτη» συνεπάγεται αδικαιολόγητη βεβαιότητα ακρίβειας^[1]. Η απόλυτη χρονολόγηση παρέχει την αριθμητική ηλικία ή εύρος σε αντίθεση με τη σχετική χρονολόγηση, η οποία τοποθετεί τα γεγονότα σε τάξη, χωρίς να μετρά χρονικές διαφορές μεταξύ των γεγονότων. Στην αρχαιολογία, η απόλυτη χρονολόγηση βασίζεται συνήθως στις φυσικές, χημικές και βιολογικές ιδιότητες των τεχνέργων, των κτηρίων ή άλλων κατασκευών που έχουν τροποποιηθεί από ανθρώπους και στις ιστορικές πηγές που προσδίδουν γνωστές ημερομηνίες (νομίσματα και γραπτή ιστορία). Οι τεχνικές περιλαμβάνουν τη δενδροχρονολόγηση, τη χρονολόγηση ραδιενεργού άνθρακα σε ξύλο ή οστά και μεθόδους χρονολόγησης παγιδευμένης ενέργειας, όπως η χρονολόγηση θερμοφωταύγειας των υαλωμάτων των κεραμεικών κ.ά.^[2].

Οι ιστορικές και ημερολογιακές μέθοδοι απόλυτης χρονολόγησης βασίζονται σε χρονολογίες και ημερολόγια που καταγράφτηκαν από αρχαίους λαούς. Για παράδειγμα, οι αρχαίοι Έλληνες κατέγραψαν την ιστορία τους εκκινώντας από τη χρονολογία των πρώτων Ολυμπιακών Αγώνων το 776 ΠΚΕ. Άλλοι αρχαίοι λαοί, όπως οι Μεσοποτάμιοι, οι Αιγύπτιοι, οι Ρωμαίοι και οι Μάγια διατηρούσαν ημερολόγια, στα οποία κατέγραφαν διάφορα γεγονότα με βάση τις εκάστοτε δυναστείες ή τις περιόδους εξουσίας των ηγεμόνων τους^[3]. Ένα από τα πιο ακριβέστερα ημερολόγια είναι αυτό των αρχαίων Αιγυπτίων, που περιλαμβάνει 31 δυναστείες, καλύπτοντας την περίοδο 3000-332 ΠΚΕ^[4].

Χρησιμοποιώντας τις ιστορικές και ημερολογιακές χρονολογίες -και με την προϋπόθεση ότι τα ημερολόγια μπορούν να συνδεθούν με την ιστορική χρονολογία- οι αρχαιολόγοι μπορούν να προσδιορίσουν με ακρίβεια την ηλικία αντικειμένων, όπως επιγραφών ή νομισμάτων, που αποκαλύπτονται σε «κλειστά» στρώματα. Επιπλέον, οι ιστορικές και ημερολογιακές χρονολογίες είναι χρήσιμες στη διασταυρωμένη χρονολόγηση. Έτσι, εάν, για παράδειγμα, η τυπολογική ακολουθία μιας αρχαιολογικής θέσης ή περιοχής μπορεί να συνδεθεί με τη στρωματογραφική ακολουθία μιας άλλης, η οποία μπορεί να χρονολογηθεί με ακρίβεια με βάση έστω και μια ιστορική ή ημερολογιακή χρονολογία, τότε η τυπολογική ακολουθία της πρώτης θέσης ή περιοχής μπορεί και αυτή να αποκτήσει απόλυτες χρονολογίες εκφρασμένες σε έτη.

Η χρονολόγηση με ραδιάνθρακα (14C) ανακαλύφθηκε το 1949 από τον W. Libby, επιτρέποντας τη χρονολόγηση αρχαιολογικών δεδομένων που έως τότε δεν υπήρχε τρόπος να χρονολογηθούν. Στη φύση, ο άνθρακας υπάρχει ως δύο σταθερά, μη ραδιενεργά ισότοπα, δηλαδή άνθρακας-12 (12C) και άνθρακας-13 (13C). Το ραδιενεργό ισότοπο είναι ο άνθρακας-14 (14C). Ο χρόνος ημιζωής του 14C είναι 5.730 ± 40 χρόνια, οπότε η συγκέντρωσή του στην ατμόσφαιρα θα αναμενόταν να μειωθεί σε μερικές χιλιάδες χρόνια. Ωστόσο, 14C παράγεται συνεχώς στη χαμηλότερη στρατόσφαιρα και την άνω τροπόσφαιρα, κυρίως από τις γαλαξιακές κοσμικές ακτίνες και σε μικρότερο βαθμό από τις ηλιακές κοσμικές ακτίνες^[5]. Έτσι, παράγονται νετρόνια, που με τη σειρά τους δημιουργούν 14C όταν συγκρούονται με ισότοπα αζώτου-14 (14N). Μέσω πυρηνικής αντίδρασης δημιουργείται το 14C^[6]. Μόλις παραχθεί, το 14C συνδυάζεται γρήγορα με το οξυγόνο στην ατμόσφαιρα, για να σχηματίσει αρχικά μονοξείδιο (CO)^[7] και τελικά διοξείδιο του άνθρακα (CO2)^[8]. Το διοξείδιο του άνθρακα που παράγεται με αυτόν τον τρόπο διαχέεται στην ατμόσφαιρα, διαλύεται στον ωκεανό και απορροφάται από φυτά μέσω φωτοσύνθεσης. Τα ζώα τρέφονται με φυτά και τελικά ο ραδιάνθρακας κατανέμεται σε όλη τη βιόσφαιρα. Η αναλογία 14C/12C είναι περίπου 1,25 μέρη 14C με 1012 μέρη 12C^[9]. Επιπλέον, περίπου το 1% των ατόμων άνθρακα ανήκει στο σταθερό ισότοπο 13C^[10]. Εκπέμποντας ένα βήτα σωματίδιο και ένα αντινετρίνο ηλεκτρονίου, ένα από τα νετρόνια στον 14C πυρήνα αλλάζει σε πρωτόνιο και ο πυρήνας 14C επανέρχεται στο σταθερό (μη ραδιενεργό) ισότοπο 14N^[11].

• Bianchi, T.S., Canuel, E.A. 2011. Chemical Markers in Aquatic Ecosystems, Princeton: Princeton University Press. ISBN: 978140083910
• Bowman, S. 1995. Radiocarbon Dating, London: British Museum Press. ISBN: 9780714120478.
• Henke, W. 2007, Handbook of paleoanthropology, New York: Springer. ISBN: 9783540337614.
• Kelly, R.L., Thomas, D.H. 2014. Archaeology: down to earth, Belmont, CA: Wadsworth, Cengage Learning. ISBN: 9781133959847.
• Lal, D., Jull, A.J.T. 2001. “In-situ cosmogenic 14 C: production and examples of its unique applications in studies of terrestrial and extraterrestrial processes”, Radiocarbon, (43)2, 731-742.
• Queiroz-Alves, E., Macario, K., Ascough, P., Bronk, R.C. 2018. “The worldwide marine radiocarbon reservoir effect: Definitions, mechanisms and prospects”, Reviews of Geophysics, (56)1, 278-305.
• Renfrew, C., Bahn, B. 2001. Αρχαιολογία: Θεωρίες, μεθοδολογία και πρακτικές εφαρμογές, Αθήνα: Ινστιτούτο του Βιβλίου-Α. Καρδαμίτσα.
• Taylor R.E., Bar-Yosef, O. 2014. Radiocarbon Dating: An Archaeological Perspective, New York: Routledge.