用原子弹可以鉴定无名尸、古董酒、象牙和红木家具?
2017-08-09
TAG: 红木家具 原子弹 象牙 古董 鉴定
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Excuse me???

 

在世界上还有两个超级大国时,美国先搞出了原子弹。1949 年,苏联也爆了颗 “斯大林 1 号”。美国一看这还了得?三年后就爆了颗氢弹。苏联又咬牙跟上。美国又再度加码……总之,从 1951 年到 1962 年的 11 年里,两个超级大国几乎年年换着花样地炸蘑菇云。

 

直到苏联炸了枚 5000 万吨 TNT 当量的超级氢弹“沙皇”——这东西的威力等于广岛长崎那两颗原子弹加起来再乘以 1400 倍……到了这地步,大家都想收手了,否则哪天一失控没准就人类全灭。再说了,这几年你俩倒是炮仗放得欢,可知空气被污染?放射性灰烬都四处飘了好吗?别的不说,你看看大气里的碳-14?

 

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欣赏一下碳-14 本人

 

最常见的碳原子是碳-12。碳-14 比碳-12 多出两中子,这东西在大气里本来就有,只是含量特别少,大概是在 10-12 这个数量级——少到什么程度呢?打个比方罢,假如大气是从地球去月球又回地球又去月球这么折腾三趟的总距离,里面也就1毫米是碳-14。

 

在过去十万年里,大气里的碳-14 含量基本没变。直到美苏开始放烟花,把稳了十万年的碳-14 含量翻了一番。从奥地利和新西兰的测量数据看,全球大气里的碳-14 从 1955 年开始显著上升,在 1963 年达到最高峰,然后生物圈开始慢慢吸收碳-14,大气里的含量也随之下降。1955 年是道分界线,活过 1955 年的生命,呼吸间都带着来自核弹的微尘。

 

这就是著名的“核弹曲线”(bomb curve)。在大部分人还在忧虑这些放射性对人类造成的健康威胁时,法医学家和物理学家已经开始琢磨另一件事:这曲线,好像可以用来定年啊!

 

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这种“事已至此,不如搞搞新意思”的原则(或者说无原则)让科学家有种毫无人性的气质。不过这事确实可行,原理是这样的,生物活着时会跟外界不断交换物质,于是组织里的碳-14含量会跟合成当时的大气含量持平。

 

有些组织合成后就不怎么变,比如眼睛里的晶状体差不多在我们1~2岁时形成,牙釉质差不多在 12 岁时形成——测量这些组织里的碳-14 含量,就能大致估出一个人的出生年份(只要生于 1955 年后)。有些组织则一直在更新,直到人死亡才停止,比如毛发、皮肤和指甲——测量这些组织里的碳-14 含量,就能大致估出一个人的死亡年份(只要死于 1955 年后)。死亡年份减去出生年份就是年纪。

 

那些损毁严重的无名尸,从前只能通过看牙齿和骨骼磨损的程度来大致估算年纪,误差在5~10 年。如今用碳-14 的核弹曲线,误差能控制在 1.6 年。2004 年东南亚那场大海啸里,核弹曲线就帮忙查出了许多遇难者的身份。在动植物保护上,核弹曲线也立了功——你说这是 100 年前的象牙所以可以合法进口?碳-14 一测就知道这只大象殁于哪年,那支犀牛角的主人何时闭眼,还有家具里那株红木倒下的时间。

 

同样的办法还被拿来定其他生物制品的年代。比如名画,意大利物理学家就发现一幅据称是法国画家费尔南德·莱热(Fernand Leger)1914 年左右的画,制成画布的棉与麻却生长在 1959 年后。

 

又比如年头长点的酒。澳大利亚阿德莱德的科学家就去测葡萄酒里的碳-14 含量,发现那些最贵的酒里至少 5%在生产年份上造了假。你要拿出一瓶 1787 拉菲,碳-14 含量却提示这酒里的葡萄明显沐浴过冷战后的核尘埃,场面就会比较尴尬。

 

中科院的科学家也测过名贵白酒的碳-14,发现因为发酵工艺不同,浓香型白酒的碳-14 年一般跟窖藏年代在同一年,酱香型白酒的碳-14 年则应比窖藏年代还要早个 2~3 年,符合这规律的才是真货。那么造假的白酒占了多少呢?实验没做下去,可能酒厂没给研究经费支持。

 

不过,这么灵的定年法我们用不了多久了。冷战核试验的微尘被生物圈吸收了这么多年,已经降了十之八九。再加上这几年大家拼命碳排放——烧的煤炭石油那都是几百万年衰变下来的纯碳-12——于是进一步稀释了大气里的碳-14。

 

预计到 2030 年左右,大气里的碳-14 又将回到十万年来的稳定值。在那之后,无名尸与古董酒的定年将再次回到迷雾之中——除非哪个国家在地表再丧心病狂地爆几颗超大当量的核弹。就现在朝鲜半岛上诡谲的风云走势来看,似乎这样的事情,也不完全是天方夜谭。

 

 

 

 

撰文:游识猷

遗传学硕士、果壳网主笔、

科学松鼠会前主编、中国科普作家协会会员,

关注生物、健康、环境领域的前沿进展。

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