利用超导现象测定文物的年代

  
以色列的科学家发明了一种利用超导现象来确定文物年代的新方法。这项新技术依靠测量被冷却到低温的文物样品上铅的磁性信号来测定文物年代。由于远古的物品普遍使用铅，使用这种方法可以确定烟管、钱币、瓶子等很多古代物品的年代。
铅在大多数环境下都是很稳定的，仅以十分缓慢的速度腐蚀为氧化铅或碳化铅等腐蚀物。当铅冷却至7.2K以下时，铅就变为超导体，而铅的腐蚀物则不能。这意味着，当我们把样品置于一个温度低于7.2K的磁场中时，铅的磁性就要比铅腐蚀物强很多倍。我们甚至可以假设所有的磁性信号都来源于铅，而忽略铅的腐蚀物的贡献。

来自维兹曼科学协会（Weizmann Institute of Science）的西蒙·里奇（Shimon Reich）及他的同事--冶金学家格里高利·雷特斯(Grigori Leitus)和来自维兹曼协会和海法大学（University of Haifa）的考古学家萨利尔·沙雷夫（Sariel Shalev）测量了从不同年代文物中取下的小样品的磁性。这样就能计算出样品中存在的铅的质量。然后称量样品的质量，可以得到铅和铅腐蚀物的总质量。而这两个质量之差就是铅腐蚀物的质量。

里奇小组利用以色列特尔多（Tel-Dor）地区已知年代的文物和一些现代的铅质物品。特尔多的文物包括了从大约2500年前的波斯时代到约750年前的十字军东征时代的各种物品，这些样品都经过了精确的年代测量。里奇小组把这些物品中含铅腐蚀物的比例与其考古年龄进行比较，并将结果作图。他们发现，样品中铅腐蚀物的质量和样品的年龄成正比。因此，如果能测出样品中铅腐蚀物的质量，并将其绘制成图表，就能从图表中计算出样品的年代。“到目前为止，还没有考古学方法能直接测定出铅的年代。”里奇说。

原则上说，里奇小组的这项技术是非破坏性的，因为它并不需要使用物理或化学方法将铅腐蚀物从铅中分离出来。此外，由于铅腐蚀物随着时间的增加而变多，所以待测文物的年代越久远，其测定时间的相对精度就越高。