考古工作的二次革命

澳門粵港澳大灣區人工智能學會副理事長  陳永健

隨著科技的大量應用,對於傳統的歷史考古工作,迎來第二次革命。先簡單的說一下,科技引領考古工作的第一次革命是甚麼?就是當今很多人都聽說過的「碳–14」應用,簡單的說,碳-14就是一種內含14顆粒子、具放射性的碳元素(一般碳元素是只有12顆粒子),兩種碳元素都存在各種動植物體內。由於碳-14是帶放射性的同位素,具有半衰期特徵;即碳-14由原來的含量減少到一半所要的時間,這個時間已知是5730年。由此可以讓遺骸跟活著的同類生物體內的碳-14元素含量作對比,就能計算出被測古老生物體遺骸的存在年數,反向推算出該生物體生活在哪個年份。由於碳-14在活生物體內的含量很穩定,所以根據半衰期推算出來的年份也很準確。這是考古工作的第一次科技革命。

至於第二次考古學科技革命是甚麼?大約2005年左右,考古科學家利用飛機上的激光雷達,對地表進行描繪,幫助尋找出失落多年的古蹟遺址。由於激光雷達可以穿透樹林、植被和水,而且精度很高,辨識度達到厘米級的技術優點,通過激光雷射在空中進行掃瞄,配合衛星定位,可以獲得大量點狀單位的數據。再利用軟件將這些數據重組,便可以描繪出精準的3D地型出來,而且是濾去水、樹林、植被(例如草叢、灌木叢)的干擾。由於是3D成像,讓人得以從不同的角度觀察長久以來埋在這些樹林、植被,甚至水底之下的地貌。因為激光雷達的高辨識度,可以發現地面上一些微細而帶規則的古老遺跡。例如剛於「自然」期刊5月號中發佈的一個案例,德國考古學家最近利用激光雷達在南美洲亞馬遜地區,意外地發現埋藏在原始森林內的金字塔和附近非常密集的社會群落,一個瑪雅城市。這個地點就算是在歐洲人進入美洲之前,當地原住民也從來不曉得附近存在著這個古老遺跡。另一個案是英國一位業餘考古學家,多年來利用激光雷達找出已埋藏於植被下多個世紀的古羅馬道路和連接著的羅馬帝國要塞遺址。

對於前線考古工作,激光雷達也帶來很大的幫助。通過對遺址進行全面的3D地貌描繪和測量,同時讓考古工作人員發現地面上肉眼辦別不到的細微歷史殘留痕跡,從而可以為發掘現場進行精細的分析和發掘工作的規劃。所以激光雷達為考古工作帶來了第二次革命,這些突破為相關工作提供以往所沒有的價值。

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