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2023-12-19 13:08

科学家发现,古代刻字砖含有神秘磁“异常”的证据

对古代美索不达米亚的新研究发现了一种古代磁现象的证据,为深入研究人类历史上最迷人的时期之一提供了一种方法。

科学家们分析了美索不达米亚的古代砖块,揭示了大约3000年前地球磁场的古代峰值是多么剧烈。周一发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of The National Academy of Sciences)上的这项研究,依靠的是考古磁技术,或从古代物体中提取有关地球磁场强度和方向的信息。

加拿大西部大学西部古地磁和岩石物理实验室主任菲利普·麦考斯兰(Philip McCausland)没有参与这项研究,他解释说:“它基本上是在研究材料的磁记忆。”砖块或陶器等物品通常是由磁性岩石颗粒制成的,这些岩石在加热和冷却后,会保留当时地磁条件的特征。

“在非常高的温度下,这些物体是无记忆的。但随着温度下降,它会获取当时它所在的地球磁场的记忆,”麦考斯兰告诉Motherboard。

在这项研究中,研究人员使用了来自美索不达米亚(与现代伊拉克重叠)的含有氧化铁的古代砖块来研究电场强度。通过加热和冷却系统地从砖块的小碎片中去除古代的磁性特征,然后重新加热砖块并用实验室产生的磁场代替磁场,他们可以得到物体在过去和实验室条件下的磁荷比。

这告诉研究人员,这些砖块是在地球磁场是今天的1.5倍多的时候烧制的,在一个被称为黎凡特铁器时代的地磁异常时期。2009年,同一小组的成员在附近地区使用类似的方法首次发现了这种异常,但却是在岩石材料层上发现的。

威奇托州立大学的人类学考古学家、该研究的合著者马修·豪兰德说:“这一时期地球磁场强度极高,甚至比人们想象的在这么短的时间内可能出现的强度还要高。”研究人员的发现证实了当时该地区的磁场有多强,这在以前的研究中是不可能的。

最近有很多人对研究这一地区和时期感兴趣。豪兰说:“在公元前三千年,你第一次看到城市的发展,像巴比伦人这样令人难以置信的复杂社会的发展,以及该地区农业的第一次发展。”

但是,正如Howland和他的合作者解释的那样,这项研究一直受到过时技术的阻碍。在此之前,考古学家几乎完全依靠铭文或知道不同类型的铭文砖何时被使用来确定古代物品的年代。

研究报告的合著者、历史学家Shai Gordin在一份新闻声明中说:“历史铭文一直是考古研究中重要事件同步的工具。”“但是很少有科学方法可以帮助我们证实铭文的具体日期,更不用说可以独立判断其他有日期的铭文的可能日期了。”

豪兰德说:“我们的研究确实为未来的考古学家提供了一个基础,可以应用考古磁技术来确定以前在这些考古遗址无法确定的材料的年代,比如陶瓷。”他解释说,放射性碳测年法并不适用于许多古代宝藏,因为它们不含该过程所需的碳同位素C-14。

这项技术不仅对考古学家很有价值,对渴望了解地球磁场变化的地质学家来说,它也可能是一个福音。这些技术使科学家们能够回溯到他们开始直接测量磁场之前的时间。麦考斯兰解释说,科学家们在400年前才开始在世界各地的特定地点进行这些测量,直到卫星出现才开始进行全球测量。他说:“我们想知道这个领域在更遥远的过去是什么样子。”

黎凡特铁器时代的增压异常现象尤其令人费解。研究人员不太了解是什么导致了强度的峰值,也不太了解地球为什么以及如何周期性地产生这些峰值。

“地磁场是地球科学中最神秘的现象之一,”合著者、地球物理学家Lisa Tauxe在一份新闻声明中说。“阿尔伯特·爱因斯坦自己也说过,理解它的起源和行为是物理学中尚未解决的重大问题之一。”

根据麦考斯兰的说法,这项研究“令人印象深刻”,一方面是因为参与研究的社会和物理科学家组成了一个多元化的团队,另一方面是因为建立磁场强度的技术充满了困难。“大多数标本经常失败,它们实际上不是很好的保真记录器,因为通常,当你再次烘烤一些东西时,它会经历一些化学转化,你会失去一些保留记忆的能力,我们最终不会得到一个好的记录。”这是很多样本的命运,如果不是大多数的话。”“要得到一个明确的答案非常辛苦,他们在这里做得很好。”