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加州大学圣迭戈分校团队以磁性阈值辨别古陶真伪

加州大学圣迭戈分校8月31日发布研究称,斯克里普斯海洋研究所团队通过比较陶器中两类磁性在加热后的消退温度,建立鉴别古陶与仿品的方法;超过1000年的样本,其黏滞剩磁需在高于112摄氏度时才会被擦除。

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加州大学圣迭戈分校8月31日介绍,斯克里普斯海洋研究所研究团队提出一种利用磁性特征辨别古陶与仿品的方法。团队负责人为博士后研究员约阿夫·瓦克宁,研究关注的不是器物外观,而是黏土在烧制、冷却以及之后漫长时间里留下的磁性记录。这也让材料本身成为可被重复检测的信息来源。

研究刊载于8月31日的《美国国家科学院院刊》。报道指出,陶器在窑中烧制时,颗粒会记录当时地球磁场的方向;若岩石在80万年前地磁反转时期冷却,其微小晶体的磁性方向便会与今天不同。这种物理过程为研究者提供了可追溯的材料线索。

不过,单看磁场方向并不能确定年代。样本在手中的朝向会改变测得的指向,因此同一件物品翻转后也可能显示不同方向。团队由此没有把“指向哪里”作为唯一判断依据,而是转向分析材料内两类磁性如何在受热时发生变化。

第一类是热剩磁。陶器烧制后冷却,较大颗粒的磁性会沿当时磁场方向固定下来,形成长期保留的信号。另一类是黏滞剩磁,较小颗粒的磁性不会完全稳定,会随时间和磁场变化而波动;这部分磁性可以通过再次加热被较容易地抹去。

团队发现,器物越新,擦除黏滞剩磁所需的温度越低。为检验这一点,研究人员选择了多种陶器,包括已知有数千年历史的样本、在耶路撒冷纪念品商店购得的器物以及已知仿品,并从50摄氏度开始、每次增加10摄氏度进行加热实验。不同来源的样本让实验能够对照年代和真伪已知的情况。

实验给出了一个明确的温度界线:若样本超过1000年,其黏滞磁化通常要在高于112摄氏度时才能被擦除;现代样本则在更低温度下便会消退。瓦克宁团队用这一差异来区分材料后期累积的磁性与最初烧制时留下的记录。

报道说,地球科学界对这些磁性性质已有数十年认识,但过去计算能力不足,难以建立相应的微磁模型。研究团队以模拟不同年代假想样本的烘烤过程来补充实验数据,最终把112摄氏度确定为具有鉴别意义的阈值。实验与模型的结合,使温度差异能够转化为更清晰的判断条件。

研究参与者还包括斯克里普斯的地球科学家莉萨·陶克斯、前博士生布伦丹·赛奇和地球科学家杰夫·吉。项目获美国—以色列双边科学基金会及美国国家科学基金会支持。团队计划把方法用于博物馆中真伪存疑的器物,并认为相关结果也可在涉嫌伪造的司法案件中作为证据使用。

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