تکنيک هاي تاريخگذاري در باستان شناسي (1)

نويسنده: **حسن هاشمي زرج آباد

(Dating Techniques in Archaeology)

چکيده:

بدون ترديد يکي از دغدغه هاي باستان شناسان پس از کشف اشياء از دل خاک تعيين قدمت يا به تعبيري سال يابي دقيق آن است. تحولاتي که از آغاز قرن بيستم تا کنون در جمع آوري و پردازش داده ها و پژوهش هاي باستان شناسي به وجود آمده است، به يافتن روش هاي جديد تجزيه و تحليل داده ها به ويژه تکنيک هاي تاريخگذاري منجر شده است. باستان شناسان و متخصصان علوم باستاني سعي خواهند داشت با دستيابي به روش هاي صحيح تاريخگذاري پيشرفت هاي فرهنگي و فن آوري در مکاني مشخص و نيز تعيين محدوده ي زماني اين پيشرفت ها؛ در مناطق مختلف به بررسي فرآيند نفوذ و تاثير پيشرفت هاي علمي و فرهنگي جوامع مرتبط با يکديگر و شناخت چگونگي تحولات همزمان در اين جوامع بپردازند. به همين منظور در علم باستان شناسي تکنيک هاي مختلفي به طور مستقل يا در ارتباط با يکديگر براي تعيين تاريخ به يک شيء و يا يک اثر و در نتيجه تاريخگذاري يک واقعه يا دوره به وجود آمده است. دو گونه ي عمده ي روش هاي تاريخگذاري (تعيين قدمت) شواهد و مدارک باستان شناسي تبيين شده است.
1 ـ تکنيک هاي تاريخگذاري نسبي (Relative Dating Techniques)
2 ـ تکنيک هاي تاريخگذاري مطلق يا کرنومتري (Absolute Dating Techniques)
که اصول نظري، موارد کاربردي، محدوده ي ساليابي و محدوده ي خطاي هر يک از اين تکنيک ها را مي توان با استفاده از جدول ها و نمودارها ارائه نمود.
واژه هاي کليدي: باستان شناسي، ساليابي، تاريخگذاري نسبي، تاريخگذاري مطلق، لايه نگاري، راديواکتيو.

مقدمه:

تاريخگذاري عبارت است از تعيين موضع رخدادها در طي زمان و اين پيگيري براي درک فراز و نشيب هاي جريان گذاشته واجب است. (1) زمان کميتي پيوسته است که در حواس انساني به صورت رشته وقايع به هم پيوسته احساس مي شود. محدوده ي زمان بين اين وقايع يا بين يک واقعه تا زمان حال بر حسب تعداد سال هايي که بين اين وقايع سپري شده اندازه گيري مي شود.
تغيير يک نشانه ي تاريخگذاري براي باستان شناس است. تغييرات امکان تقسيم اين کميت پيوسته را به قطعات مادي مجزا يا دوره ها فراهم مي آورند. پژوهشگر سعي مي کند با بررسي و طبقه بندي يافته هاي مختلف در مکان هاي متفاوت به تقسيم بندي دوره هاي معين زماني و تعيين قدمت آنها بپردازد. (2) باستان شناسان به تغيير در طي زمان توجه فراوان دارند ولي براي سنجش تغييرات در طي زمان ابتدا بايد بتوانيم زمان را بسنجيم. (3) در باستان شناسي جهت اندازه گيري زمان دو گونه تاريخگذاري براي مطالعه ي تحول جوامع و بازمانده هاي مادي وجود دارد:

الف) تکنيک هاي تاريخگذاري نسبي

ب) تکنيک هاي تاريخگذاري مطلق يا ساليابي کرنومتري (4)

قبل از اينکه تکنيک هاي تاريخگذاري مورد بحث قرار گيرد ضروري است به دو مفهوم نسبي و مطلق در مطالعات ساليابي اشاره گردد. تاريخگذاري مطلق براي بيان حوادث و رخدادهايي است که تاريخ وقوع آنها کم و بيش روشن و مشخص است. مثل سال وقوع جنگ ها، انقلاب ها که به صورت اعداد و ارقام قطعي ثبت و اعلام مي شود. در تاريخگذاري نسبي عدد يا رقمي ذکر نمي شود بلکه وقايع تاريخي در قالب يک دوره، برهه، مرحله يا مقطع زماني خاص عنوان مي شود مانند دوران شهرنشيني، دوران تاريخي و... (5) به تعبيري ديگر تاريخ مطلق، تاريخي تقويمي است مثلاً تاريخي چون سال 100 ميلادي را در نظر بگيريد که از طريق باستان شناسي به دست آمده است. اين تاريخ دقيقاً روزي را در سال 100 ميلادي مشخص مي کند. از طرفي تاريخ نسبي تاريخ يک اثر را نسبت به اثر ديگر بيان مي کند. مثلا هنگامي که مي گوييم کوزه « الف » از کوزه « ب » قديمي تر است تاريخ هيچ کدام از اين دو کوزه را مشخص نمي کنيم. بلکه به يک دوره ي خاص زماني اشاره کرده ايم در اين حالت از تاريخ نسبي استفاده کرده ايم. (6)
در تاريخگذاري نسبي باستان شناس از تکنيک هايي بهره مي گيرد که حاصل تجربيات و پيشرفت هاي علم باستان شناسي است. تکنيک هايي نظير گونه شناسي (Typology) و لايه نگاري (Stratigraphy) که امروزه جزء لاينفک مطالعات و پژوهش هاي باستان شناسي است، که در تعيين قدمت اشياء و آثار معماري طبقه بندي و تجزيه و تحليل داده ها کاربرد فراوان دارند.
اما تاريخگذاري مطلق که وابسته به پژوهش هاي علوم پايه نظير فيزيک هسته اي و شيمي است شامل تکنيک هاي متنوعي نظير راديوکربن يا کربن 14 (Radio Carbon or carbon 14 )، پتاسيم، آرگون (Potassium -argon)، ساليابي درختي (Dendrochronoloy)، پرتو سنجي يا ترمولومينيسانس (Thermoluminescense)، ابسيدين هيداراته شده (Obsidian Hydrataion)، ديرين مغناطيس شناسي (Archaemagnetic) و... است. (7)

الف) تاريخگذاري نسبي

در اين روش هر رويداد نسبت به رويداد ديگر تاريخگذاري مي شود. در باستان شناسي مواد فرهنگي يک محوطه ي باستاني را با ديگر محوطه ها مقايسه و به طور نسبي تاريخگذاري مي کنند. مثلا محوطه ي « الف » از محوطه ي « ب » قديمي تر است و هر دو از محوطه ي « ج » قديمي ترند. اين تاريخگذاري با روشهايي همچون لايه نگاري، تسلسل ابزار، اشياء و گياه شناسي امکان پذير است. (8) از ديدگاه تاريخي تعيين ارتباط هاي مربوط به قدمت نسبي بر روش هاي سنجش قدمت مطلق مقدم بوده اند. به تعبيري ديگر مي توان گفت که تکنيک تاريخگذاري نسبي در باستان شناسي درباره ي وقايع يا دوره هاي مهم تاريخ، بدون ذکر رقمي (تاريخ تقويمي) صورت مي گيرد و معمولاً به يک برهه ي زماني خاص يا يک دوره اشاره مي کند. (9) اين گونه تاريخگذاري با دو روش انجام مي گيرد:

1 ـ گونه شناسي (Typology):

مقايسه ي گونه شناسي آثار باستاني (اشياء، سفال، معماري) که تاريخ مطلق آنها نامعلوم است، با آثاري که تاريخ تقويمي يا تاريخ مطلق آنها مشخص است. (10)
باستان شناسان به هنگام تهيه ي گزارش پژوهشي، آثاري را که يافته اند طبقه بندي مي کنند و سپس بر اساس اين طبقه بندي به تاريخگذاري دست مي زنند. در حقيقت به کار گرفتن مفهومي به نام گونه و طبقه بندي گونه ها(گونه شناسي) به باستان شناسان کمک مي کند که تفاوت آثار را بشناسد و از طريق مقايسه به تاريخگذاري نسبي دست يابند. معمولاً در طبقه بندي ها به شکل (طبقه بندي شکلي) يا کاربرد (طبقه بندي کاربردي) بيشتر توجه مي شود. طبقه بندي عددي، طبقه بندي آزمايشي از ديگر روش هاي گونه شناسي است که جهت تاريخگذاري نسبي و گاهنگاري (Chornology) در باستان شناسي استفاده مي گردد. (11)

2 ـ لايه نگاري (Stratigraphy):

يکي از بنيادي ترين تحولات در جهت علمي تر شدن باستان شناسي اقتباس ايده ي بازسازي انباشت و رسوب لايه هاي طبيعي از علم زمين شناسي بود. نظريه ي لايه نگاري را در سال 1785 براي نخستين بار جيمز هاتن زمين شناس اسکاتلندي در کتاب نظريه اي درباره ي زمين معرفي کرد. (12) لايه نگاري اين امکان را به باستان شناسان مي دهد که با توجه به ارتباط لايه ها تسلسل نسبي آثار باستان شناسي را تشخيص دهند.
در حقيقت لايه نگاري يکي از اصول اساسي در حفاري باستان شناسي است و روشي است که به کمک آن مي توان محوطه هاي حفاري شده، را به طور نسبي تاريخگذاري نمود. در سال 1979 ادوارد هريس به طور علمي نظريه اي را درباره ي لايه نگاري در باستان شناسي مطرح نمود. (13) اصولاً مکان هاي باستاني متشکل از لايه ها و بازمانده هاي مواد باستاني هستند که با گذشت زمان روي هم انباشته مي شوند و تپه هاي باستاني را به وجود مي آورند. چون کاوشهاي باستان شناسي از سطح تپه باستاني آغاز مي شود؛ باستان شناسان لايه ها و مواد باستاني را به صورت عکس ترتيب انباشت آنها کاوش مي کنند و سعي مي کنند که مواد فرهنگي هر لايه اي را به صورت جداگانه جمع آوري و ثبت کنند و از مخلوط کردن لايه ها به يکديگر به شدت بپرهيزند. (14) اگر چه روش هاي نوين لايه نگاري امکان بازسازي هاي ظريف و دقيق را به باستان شناسان مي دهد ولي در کنترل لايه هاي گوناگون مکان هاي باستاني بزرگ با طبقات گسترده و پيچيده ي باستاني چنين روش هايي اغلب ضعيف هستند. در سال 1975 ادوارد هريس، باستان شناس انگليسي، روش نوآوري کرد که امروز با نام « نمودار يا ماتريس هريس » معروف شده است. از مهمترين دستاوردهاي نمودار هريس ساده و روشمند کردن امر فازبندي دوره هاي باستاني است که مي تواند با مطالعه ي تراکم اشياء سفال هاي مشخص هر دوره براي تاريخگذاري پشتيباني شود. بنابراين لايه نگاري مقايسه ي موقعيت لايه نگاري آثار بدون تاريخ مطلق با موقعيت لايه نگاري تاريخدار است. (15)
در مجموع تکنيک هاي تاريخگذاري نسبي به باستان شناسان اجازه مي دهد که تاريخ يک محوطه يا يک شيء يا يک لايه را با شيوه ي مقايسه اي با محوطه ها، آثار و لايه هاي باستاني ديگر به طور نسبي ساليابي نمايند. (16)

ب) تاريخگذاري مطلق يا کرنومتري

در اين روش سن مواد فرهنگي و يا زمان وقوع حادثه ي تاريخي را در يک خط زماني (روز، ماه، سال) و يا در ميان دو خط زماني (1000 تا 900 ق. م) تعيين مي کنند. تاريخگذاري با اين روش از راه هاي گوناگون انجام مي گيرد و نياز به اسباب و ابزار پيچيده ي علمي آزمايشگاهي دارد. اين روش خود به دو شيوه تقسيم مي شود: شيوه هاي راديواکتيو همچون کربن 14، پتاسم، آرگون و شيوه هاي غير راديواکتيو همچون ميدان مغناطيسي و تاريخگذاري استخوان ها. (17)

1 ـ تکنيک تاريخگذاري راديوکربن يا کربن14 (Radio Carbon or carbon14)

روش ساليابي کربن 14 مشهورترين روش ساليابي براي تعيين قدمت مواد آلي و مواد حاوي کربن است. اين روش در سال 1947 توسط ويلارد ليبي فيزيکدان دانشگاه شيکاگو درانستيتوي مطالعات هسته اي اين دانشگاه کشف شد. (18) در اثر تصاعد يک پروتون، نيتروژن 14 به کربن 14 تبديل مي گردد. کربن 14 با اکسيژن هوا ترکيب و به گاز کربنيک تبديل و جذب گياه شده و در ترکيبات بدن موجود زنده ذخيره مي گردد. چون کربن ذخيره شده در بدن موجودات زنده خاصيت راديواکتيو داشته و ناپايدار است، پس از مرگ موجود زنده به تدريج تجزيه مي گردد. با مقايسه ي نسبت کربن 14 موجود در زمان حيات يک موجود زنده و ميزان فعلي آن مدت زماني که از مرگ آن مي گذرد مشخص مي شود. (19) کربن 14 ماده ي پرتوزا است و نيم عمر مشخصي دارد. ليبي در محاسبات خود نيم عمر کربن 14 را 40 +و- 5730 سال محاسبه کردند. (20) يعني نيمي از کربن 14 موجود در هر جسم آلي پس از حدود 5730 سال از بين مي رود. با اندازه گيري مقدار باقيمانده کربن 14 در مواد آلي مي توان سن آن را تخمين زد چون توليد کربن 14 اتمسفر هر ساله در نوسان است، تاريخي که از آزمايش مواد آلي به دست مي آوريم با تاريخ تقويمي ناهمگون است. يعني يکسال کربن 14 به الزام 12 ماه نيست اين مشکل را فيزيک دانها با مقايسه ي تاريخ هاي به دست آمده با سن حلقه ي درختان که سن تقويمي است مي سنجند و تاريخ تقويمي را به دست مي آورند. در گذشته آزمايش کربن 14 نيازمند نمونه هاي بزرگ از مواد ارگانيک بود. ولي امروزه با استفاده از تکنيک Acceleatar Mass Spectrametry يا A.M.S مي توان سن نمونه هاي ارگانيک کمتر از يک گرم را نيز با دقت تعيين کرد. (21)
محدوده ي ساليابي کربن 14 با استفاده از روش A.M.S تا حدود 70 هزار سال است. تقريباً همه ي مواد کربن که در هنگام تشکيل ماده غلظت اوليه ي کربن 14 آن مشخص باشد، براي ساليابي کربن 14 مناسب هستند، چوب، زغال، رسوبات حاوي کربن، استخوان، آهن داري کربن (چدن و فولاد) کاغذ، چرم و پوست موادي مناسب براي ساليابي کربن 14 هستند. (22)
تاريخ هايي که به روش راديوکربن، باستان مغناطيس و گرماليان به دست مي آيد نياز به نوعي همسنجي دارد. (23) براي اظهار نظر قطعي درباره ي قدمت هاي تعيين شده به وسيله ي کربن 14 مطمئن ترين روش استفاده از نمودارهاي حلقه هاي درختان است. اين نمودارها حدود 8700 سال را در بر مي گيرد. به طور کلي دقت نتايج ساليابي کربن 14 به عواملي مانند دقت محاسبه سن راديوکربن، درصد خطاي سيستماتيک (SYSTEMATIC) اندازه گيري دقت نموداري شاهد، حلقه هاي درختان، نوع نمونه، تاريخچه و شرايط تشکيل آن بستگي دارد. (24) اولين نتيجه اي که از آزمايشات تعيين قدمت اشياء با استفاده از روش اندازه گيري کربن 14 حاصل و مورد قبول واقع شد، در سال 1950 ميلادي بود. ساليابي کربن 14 در پژوهش هاي باستان شناسي در ايران نيز جايگاه ويژه اي دارد. اولين ساليابي کربن 14 در پژوهش هاي باستان شناسي در ايران نيز جايگاه ويژه اي دارد. اولين ساليابي کربن 14 نمونه هاي ايران به منطقه ي حسنلو متعلق بود که در دانشگاه پنسيلوانيا انجام شد. نتايج ساليابي نمونه هاي مختلف از مناطق باستاني ايران نظير تپه حصار در مجلات مختلف مانند: Iran Radiacarbon و ديگر مجلات تخصصي باستان شناسي و باستان سنجي انتشار مي يابد. (25)
محاسبات ساليابي کربن 14 با ساتفاده از فرمول زير محاسبه مي شود.
در فرمول بالا I = فعاليت نمونه در دستگاه ساليابي O = فعاليت اصلي نمونه با توجه به استاندارد فعاليت کربن 14 جديد X = تبادل ثابت که برابر 0/693 (نيمه عمر) است. T = زماني که از مرگ نمونه گذشته است و e = مبناي لگاريتم طبيعي که در رياضيات به آن عدد نپرين گويند و مقدار آن برابر با 2/7182818 است که در اين محاسبه برابر با 2/72 در نظر گرفته شده است.
حال اگر « نيمه عمر » را برابر با 5568 سال در نظر بگيريم مي توان زمان (سال) را به صورت زير محاسبه کرد:
محدوده ي زماني که به وسيله ي کربن 14 ساليابي مي شود برابر با پنجاه هزار سال است که با غني کردن مصنوعي نمونه ساليابي را مي توان به هفتاد هزار سال افزايش داد. (26)

28 ـ تکنيک تاريخگذاري دندروکرونولوژي (Dendrochronology)

تکنيک تاريخگذاري دندروکرونولوژي يا ساليابي بر پايه ي تعيين سن درختان بر اساس استفاده از نمودار رشد حلقه هاي درختان استوار است. اين روش هم براي تاريخگذاري الوار و هم براي تصحيح تاريخ هاي کربن 14 استفاده مي شود. (27) روش تعيين تاريخ حلقه ي درختان در سال 1919 ميلادي توسط آرتور دوگلاس (Douglass) در کتابي تحت عنوان « دوران هاي آب و هوايي رشد درختان » ارائه گرديد. (28) اين تکنيک علاوه بر تاريخگذاري، اطلاعات ارزشمندي را در خصوص شرايط اقليمي و محيط زيست منطقه اي خاص ارائه مي نمايد. (29)
تاريخگذاري بر اساس حلقه هاي آوند در سال هاي اخير به محور « تاريخگذاري دقيق » در باستان شناسي بدل شده است. اين روش از ديدگاه نظري اهميتي ويژه دارد زيرا به کمک آن مي توانيم به تاريخ هاي نسبتاً دقيق دست يابيم که براي تاريخگذاري مطلق و شناسايي تاريخ هاي تقويمي دقيق حتي در دوران پيش از تاريخ مفيد است. (30)
اصول نظري اين روش بدين صورت است که هر حلقه در دوره ي رشد سالانه ي درخت در تنه ي آن به وجود مي آيد يگانه است. حلقه ها بسته به گونه ي فراهم بودن شرايط مساعد رشد پهن و يا باريک است و دقيقاً در دراز مدت حلقه هاي پهن و باريک هرگز تکرار نمي شود بدان جهت که تغييرات سال به سال آب و هوا هرگز يکسان نيست. با کنار هم نهادن الگوهاي حلقه ي درختي از درختان زنده و چوب هاي مرده که در قسمت هايي يکديگر را پوشانده اند دانشمندان گاه شماري حلقه ي درختان را ارائه نموده اند. (31) روش ساليابي رشد حلقه هاي درختان با دقت +و-1 سال يکي از دقيق ترين روش هاي ساليابي است. جدا از کاربرد گسترده ي اين روش در ساليابي اشياء و آثار چوبي، ساليابي رشد حلقه هاي درختان در چند حوزه ي خاص نقش ويژه اي ايفا مي کند. اين روش براي تعيين اصالت تابلوهاي نقاشي ترسيم شده روي بوم هاي چوبي استاندارد کردن نتايج ساليابي کربن 14 و بررسي باستان شناسي اقوام اروپايي که داراي آثار معماري چوب هستند اهميت ويژه اي دارد. (32)
تکنيک دندروکرنولوژي يا ساليابي درختي به هر صورت در خصوص تاريخگذاري الوار و آثار چوبي اطلاعات ارزشمندي را در اختيار قرار مي دهد. (33) براي دستيابي به نتايج صحيح، کاهش خطا، ساليابي نمونه هايي با قدمت نامعلوم بايد نمونه هاي رشد حلقه هاي درختان از زمان حال (زمان ساليابي در آزمايشگاه) تا دوره اي که نمونه متعلق به آن است در دسترس باشد.
در سال 1969 ميلادي فرگوسن (Ferguson) نمودار شاهدي از حلقه هاي رشد کاج سوزني تهيه کرد که تا 5142 سال قبل از ميلاد را در بر مي گيرد. مطالعات نشان داد که از اين نمودارهاي شاهد مي توان براي ساليابي نمونه هاي يافت شده تا شعاع 1600 کيلومتري شرق و جنوب و تا شعاع 480 کيلومتري شمال منطقه اي که اين درخت در آن مي رويد استفاده کرد يک نمودار شاهد تنها زماني قابل اعتماد است که بارها بررسي شده باشد و همچنين در ترسيم همه ي محدوده هاي آن از نمونه هاي متعددي استفاده شده باشد. تاکيد مي شود که مطمئن ترين و دقيق ترين روش استاندارد کردن نتايج ساليابي کربن 14، استفاده از اين نمودارها است. (34)

پي نوشت ها:

1 ـ تاريخگذاري نسبي و مطلق ، ص 11.
2 ـ روشهاي ساليابي در باستان شناسي ، ص 3.
3 ـ مباني نظري باستان شناسي ، ص 79.
4 ـ تئوري و عمل در باستان شناسي ، ص 131.
5 ـ تاريخگذاري نسبي و مطلق ، ص 9.
6 ـ مباني نظري باستان شناسي ، ص 80.
7 ـ Encyclopedia of Historical Archaeology p . 146.
8 ـ ساليابي محوطه هاي باستاني ايران به روش کربن 14 ، ص 51.
9 ـ تاريخگذاري نسبي و مطلق ، ص 10.
10 ـ تئوري و عمل در باستان شناسي ، ص 131.
11 ـ مباني نظري باستان شناسي ، ص 96.
12 ـ روش کاوش در باستان شناسي ، ص 3.
13 ـ Thechniques of Archaeological Excavation . p 229.
14 ـ باستان شناسي و علوم ديگر ص 8.
15 ـ تئوري و عمل در باستان شناسي ، ص 174.
16 ـ Encyclopedia of Historical Archaeology p . 146.
17 ـ ساليابي محوطه هاي باستاني ايران به روش کربن 14 ، ص 51.
18 ـ Natural Radiocarbon From Cosmic Radiation -p931-936.
19 ـ زمين شناسي تاريخي ، ص 57.
20 ـ روش هاي ساليابي در باستان شناسي ، ص 53.
21 ـ تئوري و عمل در باستان شناسي ، ص 135.
22 ـ روشهاي ساليابي در باستان شناسي ، ص 61.
23 ـ مباني نظري باستان شناسي ، ص 89.
24 ـ روشهاي ساليابي در باستان شناسي ، ص 73.
25 ـ همان ماخذ ص 72.
26 ـ ساليابي محوطه هاي باستاني به روش کربن 14؛ ص 54.
27 ـ تئوري و عمل در باستان شناسي ، ص 135.
28 ـ Climatic Cycless anf Tree Growth , p 289.
29 ـ Encyclopedia of Historical Archaeology p147.
30 ـ مباني نظري باستان شناسي ، ص 89.
31 ـ نويافته هاي باستان شناسي ، چگونه علم رازهاي گذشته را فاش مي کند ، ص 12.
32 ـ روشهاي ساليابي ، ص 26.
33 ـ Thechniques of Archaeological Excavation . p243.
34ـ روشهاي ساليابي در باستان شناسي ، ص 24.