Cỗ máy thời gian: Phương pháp xác định niên đại bằng carbon giúp quá khứ sống lại
Tác giả: Bénédicte ReySACLAY, Pháp
Từ việc vạch trần nghệ thuật giả mạo cho đến khám phá bí mật của Nhà thờ Đức Bà, một cỗ máy đồ sộ bên ngoài Paris có thể quay ngược thời gian để tiết lộ sự thật.
Nhà khoa học người Pháp Lucile Beck cho biết, cỗ máy này sử dụng một kỹ thuật gọi là xác định niên đại bằng carbon, đã "cách mạng hóa ngành khảo cổ học", giúp người khám phá ra nó giành được Giải Nobel năm 1960.
Bà đã nói chuyện với AFP trước máy gia tốc hạt khổng lồ, chiếm toàn bộ một căn phòng trong phòng thí nghiệm xác định niên đại bằng carbon của Ủy ban Năng lượng Nguyên tử Pháp tại Saclay, bên ngoài thủ đô.
Beck đã mô tả "sự ngạc nhiên và hoài nghi" của các nhà tiền sử vào những năm 1990 khi cỗ máy tiết lộ rằng nghệ thuật hang động trong Hang Chauvet ở phía đông nam nước Pháp có niên đại 36.000 năm.
Phòng thí nghiệm sử dụng phương pháp xác định niên đại bằng carbon, còn gọi là carbon-14, để tìm ra mốc thời gian của hơn 3.000 mẫu vật mỗi năm.
Đầu tiên, mỗi mẫu được kiểm tra để tìm bất kỳ dấu vết ô nhiễm nào.
"Thông thường, chúng là sợi từ một chiếc áo len" của nhà khảo cổ học đầu tiên xử lý vật thể, Beck nói.
Sau đó, mẫu được làm sạch trong bồn axit và đun nóng đến 800 độ C (1.472 độ F) để thu hồi carbon dioxide. Khí này sau đó được khử thành than chì và đưa vào các viên nang nhỏ.
Tiếp theo, các viên nang này được đưa vào máy gia tốc hạt, tách các đồng vị carbon của chúng.
Đồng vị là các biến thể của cùng một nguyên tố hóa học có số lượng neutron khác nhau.
Một số đồng vị ổn định, chẳng hạn như carbon-12. Những đồng vị khác -- chẳng hạn như carbon-14 -- có tính phóng xạ và phân rã theo thời gian.
Carbon-14 liên tục được tạo ra trong tầng khí quyển trên của Trái đất khi các tia vũ trụ và bức xạ mặt trời bắn phá nitơ hóa học.
Trong khí quyển, điều này tạo ra carbon dioxide, được thực vật hấp thụ trong quá trình quang hợp.
Sau đó, động vật như chúng ta tham gia vào hành động này bằng cách ăn những loại thực vật đó.
Vì vậy, tất cả các sinh vật sống đều chứa cacbon-14, và khi chúng chết, nó bắt đầu phân hủy. Chỉ còn lại một nửa sau 5.730 năm.
Sau 50.000 năm, không còn gì sót lại -- khiến đây trở thành giới hạn về thời gian mà phương pháp xác định niên đại bằng cacbon có thể thăm dò.
Bằng cách so sánh số lượng các hạt cacbon-12 và cacbon-14 được tách ra bởi máy gia tốc hạt, các nhà khoa học có thể ước tính được độ tuổi của một thứ gì đó.
Bức xạ vũ trụ không phải là hằng số, cường độ của từ trường xung quanh Trái đất cũng không bảo vệ chúng ta khỏi nó, Beck nói.
Điều đó có nghĩa là các nhà khoa học phải đưa ra ước tính dựa trên các phép tính sử dụng các mẫu có độ tuổi được biết rõ ràng.
Tất cả những điều này giúp có thể phát hiện ra một bức tranh giả, ví dụ, bằng cách chứng minh rằng vải lanh được sử dụng trong bức tranh được thu hoạch sau khi họa sĩ được cho là đã chết.
Kỹ thuật này cũng có thể thiết lập những thay đổi trong khí hậu của hành tinh chúng ta trong hàng thiên niên kỷ bằng cách phân tích bộ xương của sinh vật phù du được tìm thấy ở đáy đại dương.
Notre-Dame tiết lộ -
Phương pháp xác định niên đại bằng cacbon có thể được sử dụng trên xương, gỗ và nhiều thứ khác, nhưng phòng thí nghiệm của Pháp đã phát triển các phương pháp mới cho phép họ xác định niên đại của các vật liệu không có nguồn gốc trực tiếp từ các sinh vật sống.
Ví dụ, họ có thể xác định niên đại của cacbon bị giữ lại trong sắt từ khi quặng của nó được nung bằng than củi lần đầu tiên.
Sau khi Nhà thờ Đức Bà Paris nổi tiếng gần như bị thiêu rụi vào năm 2019, phương pháp này đã tiết lộ rằng các đinh sắt lớn của nhà thờ có niên đại từ khi nó được xây dựng lần đầu tiên -- chứ không phải là sau khi trùng tu như người ta vẫn nghĩ.
Kỹ thuật này cũng có thể phân tích sắc tố chì trắng, được sơn trên các tòa nhà và sử dụng trong các tác phẩm nghệ thuật trên khắp thế giới kể từ thế kỷ thứ tư trước Công nguyên.
Để tạo ra sắc tố này, "chì đã bị ăn mòn bằng giấm và phân ngựa, tạo ra carbon dioxide thông qua quá trình lên men", Beck giải thích.
Bà cho biết bà luôn nói với các nhà khảo cổ học: "đừng làm sạch dấu vết ăn mòn, chúng cũng kể về quá khứ!"
Một mánh khóe khác giúp xác định niên đại của các ngôi mộ trong một tu viện thời trung cổ, nơi chỉ tìm thấy những chai chì nhỏ.
Khi các thi thể trong các ngôi mộ phân hủy, chúng giải phóng carbon dioxide, ăn mòn các chai và cung cấp cho các nhà khoa học manh mối họ cần.
"Sự ăn mòn này cuối cùng là bằng chứng duy nhất còn lại về tinh thần của các nhà sư", Beck trầm ngâm.
© 2025 AFP
