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人類社会と過去の復元⑥ー年代を決定するもの(前編)ー

自然科学的に年代を求める方法は、物理的な性質を利用する鉄残留磁気分析法やファッショントラック年代測定法、放射性元素に注目して年代を調べる炭素14年代法、樹木年輪を手がかりとする年輪年代法が在る。

それぞれ分解能(精度)が異なるため測定対象となる資料に依り適切な測定法を選ぶ必要がある。

相対年代に対して絶対年代と呼ばれることもあるが、近年では数値年代という呼び方も用いられるようになった。

熱残留磁気分析法(Thermoremanent magnetization Method.TRM)または考古地磁気法(Archaeological Method)は熱残留磁化という現象を利用している。

地磁気は、地磁気永年変化と呼ばれる緩慢な変化をしているので、加熱された時代が異なれば、熱残留磁化の方向も異なる。

そのため、過去の地磁気の方向と一致するかを見て年代を推定することが出来る。

熱石が土が熱を受けてから周囲の自然放射線の影響をどのくらい受けてきたかを測るために熱やレーザ光による発光現象を利用する方法がある。

この方法は、測定対象が限られ、数%程度の誤差が在るので旧石器時代など炭素14年代法を補完する年代域や、土器や瓦などの被熱資料の年代測定に用いられる。

粘土中に含まれる石英は、周囲から微弱な放射線を受けると、その量に比例して遊離電子を蓄積するが、熱に対して容易に反応する性質を持つので、約500度以上で加熱すると、元の安定な状態に戻り、この際光を発し、熱ルミネッセンス(Thermoluminescence)という。

光の強さは蓄積された放射線の量に比例するので、光の強度から求められる放射線量と出土した場所における年間の放射線療法との関係から500℃以上で熱を受けてからの年数を導き出すことができる。

約100万年前までを対象としながらも、放射線量が常に一定だったとは限らないので、放射線量が不均一であった場合は誤差の原因となる。

測定に必要な試料の量は、石英粒子なら50mg、土器ならば3〜5mm×0.5cm厚程度である。

資料本体を切り取るという、所謂破壊分析なので抵抗の強い測定法であり、主な測定例としては、縄文草創期の留学線分度器、古代の製鉄炉やテフラなどがある。

あらゆる測定法(TRM法、炭素14法、熱ルミネッセンス法)を、共通の「年代推定インターフェース」として実装する。

class Chronometer:
    """
    【思想】「いつ、その出来事が起きたか」を特定するための計測器。
    対象物の物理的性質(熱、磁気、放射線)を読み取り、数値年代を導き出す。
    """
    def __init__(self, method_name, resolution):
        self.method_name = method_name
        self.resolution = resolution  # 分解能(精度)

    def estimate_age(self, material):
        """
        【技術】年代推定。
        対象物(material)が抱えている「蓄積された変化量」を計算する。
        """
        # ここに物理的な計算ロジックが入るイメージ
        print(f"{self.method_name}を実行中(精度:{self.resolution})...")
        return "推定数値年代"

# 具体的な測定ツールの生成
trm_method = Chronometer("熱残留磁気分析法", "高精度/被熱資料限定")
tl_method = Chronometer("熱ルミネッセンス法", "数%の誤差/土器・瓦用")

# 測定対象:縄文土器
jomon_pottery = {"type": "土器", "heat_history": True, "quartz_content": "50mg"}

# 測定の実行
age = tl_method.estimate_age(jomon_pottery)

「破壊分析」とメソッド (estimate_age)

「資料本体を切り取る」という破壊分析。
プログラミングで言えば、「データを読み取る(Read)だけでなく、そのオブジェクトを書き換えたり破棄したりする処理」に似ている。一度実行すると元の状態には戻せない、という「代償」を伴う関数である。

分解能(resolution)による使い分け

Pythonでは、状況に応じて最適な「ライブラリ」を選ぶ。
「測定対象により適切な測定法を選ぶ必要がある」というのは、まさに「入力データ(土器か、鉄か)によって、呼び出す関数を切り替える」という条件分岐(if文)の考え方と重なる部分がある。

ここまで、読んで下さり、ありがとうございます。

今日も、頑張り過ぎず、頑張りたいですね。

では、また、次回。

※見出し画像は、チュルリョーニスの「前奏曲とフーガ『天使』」からです😌

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