考古是復(fù)現(xiàn)過(guò)去時(shí)代的科學(xué)，考古工作者通過(guò)古代人類活動(dòng)留下的遺址、遺物等研究古人的生產(chǎn)、生活和社會(huì)活動(dòng)等。傳統(tǒng)的考古方法是根據(jù)遺址和遺物的出土地點(diǎn)、字跡、圖案、器物的質(zhì)地等去查找相關(guān)的歷史記錄，或與同時(shí)期的器物進(jìn)行比較研究。由于歷史記錄的不完整或缺乏旁證，傳統(tǒng)考古方法留下了不少難解之謎，現(xiàn)代物理技術(shù)的發(fā)展和在考古中的應(yīng)用為解答這些謎團(tuán)提供了科學(xué)的方法。

現(xiàn)代物理技術(shù)在考古中的作用主要是：①確定考古樣品距現(xiàn)在的年代，主要利用碳14衰變，鈾系元素衰變，古地磁測(cè)定等；②分析樣品成分、結(jié)構(gòu)，主要利用掃描電子顯微鏡，金相顯微鏡，X射線衍射，原子光譜，同位素分析，中子活化技術(shù)等，③古遺址探測(cè)：主要利用航空攝影，磁性勘探，放射線探測(cè)等。下面就是幾個(gè)考古實(shí)例。

1）電子顯微鏡揭開(kāi)古石器之謎：

人類的石器時(shí)代離現(xiàn)代已有幾十萬(wàn)年了，現(xiàn)代人在古人類生活的地方找到了一些石器，但這些石器是古人選取的天然石塊還是人類有意加工成型的？石器的用途又是什么？用肉眼或簡(jiǎn)單的放大鏡無(wú)法分辨，但是在電子顯微鏡下，巖石的斷面、紋理等都清晰地呈現(xiàn)在眼前，是天然形成的還是通過(guò)砍、砸、磨、削等方法加工制成的就很容易分辨了。同時(shí)還可以觀察到這些石斧、石鐮等由于不同用途造成的磨損，從而區(qū)分出是砍劈木頭的斧還是砸碎動(dòng)物骨頭的斧；是用來(lái)割谷物的鐮，還是割蘆葦、割草的鐮。

2）質(zhì)子束撩開(kāi)勾踐劍防銹面紗：

1965年，在湖北江陵望山一座楚墓中發(fā)掘出了一把越王勾踐用過(guò)的寶劍，劍長(zhǎng)64.1 cm，寬5 cm，表面有黑色花紋，劍格上裝飾著玻璃和綠松石等飾物。出土后人們驚訝地發(fā)現(xiàn)埋在地下2500多年后，劍的表面仍花紋清晰光彩奪目。人們非常想了解劍的防銹技術(shù)，但卻不能對(duì)劍本身有任何的破壞和改變，從劍表面取樣分析是不可能的，人們用粒子加速器加速質(zhì)子，細(xì)細(xì)的高速質(zhì)子流轟擊劍的表面，劍表面的原子吸收了質(zhì)子的動(dòng)能后，躍遷到高能級(jí)，高能級(jí)的原子是不穩(wěn)定的，又從高能級(jí)躍遷回低能級(jí)，同時(shí)放出x射線。不同元素的原子放出的x射線不同，通過(guò)對(duì)x射線的分析，發(fā)現(xiàn)劍表面除大量的鐵元素外，還含有硫（S）元素，說(shuō)明鑄劍后對(duì)劍表面進(jìn)行了硫化處理，而硫化處理也是現(xiàn)代常用的一種金屬防銹技術(shù)。質(zhì)子束對(duì)玻璃轟擊發(fā)現(xiàn)了玻璃中含鉀和鈣，電子顯微鏡的深測(cè)說(shuō)明了當(dāng)時(shí)已掌握了金屬表面的硫化技術(shù)和產(chǎn)生含鉀和鈣玻璃的技術(shù)。

3）紅外線再現(xiàn)技術(shù)看“上虞帖”。

王羲之是我國(guó)著名的書法家，現(xiàn)存世的唐朝臨摹王羲之的“上虞帖”，雖非羲之親筆，但也是書法技術(shù)中難得的珍品，數(shù)百年的歲月侵蝕，和許多人手的傳遞使紙張變質(zhì)，受到污損，有些字模糊不清，運(yùn)筆轉(zhuǎn)折處和筆鋒部分更難分辨，其真假就一直爭(zhēng)論不休?？萍既藛T用紅外線照射這幅字，再用紅外接收裝置將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，電信號(hào)通過(guò)顯示器成為人們能看到的字，由于紅外線波長(zhǎng)較長(zhǎng)，衍射作用明顯，透過(guò)表面的污跡而使字跡更清晰，其筆勢(shì)、筆鋒均呈現(xiàn)在人們眼前，爭(zhēng)議由此平息。

4）激光顯微發(fā)射區(qū)分真假“萬(wàn)年紅”：

古書多為紙，而蠹蟲(chóng)以紙為食，為了使書能長(zhǎng)期保存，我國(guó)古人發(fā)明了一種桔紅色的涂料，涂在紙上，裝書時(shí)裝訂在書的扉頁(yè)和封底，書就不會(huì)被蟲(chóng)蛀了，人們將這種涂上桔紅色涂料的紙稱為“萬(wàn)年紅”。但也有一些書中也有紅色的紙，卻不能防蛀。問(wèn)題在哪里呢？用激光照射這種紙，由于吸收激光照射的能量引起了二次發(fā)射，分析二次發(fā)射的光發(fā)現(xiàn)有防蛀作用的真“萬(wàn)年紅”中含鉛，鉛是對(duì)生物有毒的重金屬，蠹蟲(chóng)難以在書中生存；不能防蛀的“萬(wàn)年紅”涂料中不含鉛。

5）碳14判耶穌裹尸布的真假：

多年來(lái)在意大利都靈大教堂中供奉著一塊帶血跡的麻布，據(jù)說(shuō)是耶穌遇難時(shí)的裹尸布，但也有不少人認(rèn)為這完全是杜撰。為判真假，人們用碳14測(cè)量法測(cè)麻布生產(chǎn)的年代。在麻中同時(shí)含有碳12和碳14，其中占絕大部分的是沒(méi)有放射性的碳12，極少量的是具有放射性的碳14。在麻的生長(zhǎng)期間，由于不斷進(jìn)行新陳代謝，保持了碳12和碳14的比例不變，而麻割下織成布后，碳14不斷地放出射線后衰變，因此其含量越來(lái)越少，所以測(cè)出麻布中碳14的含量就可判斷出麻生長(zhǎng)的年代，測(cè)定的結(jié)果是麻不是和耶穌同時(shí)代的，這使得一些虔誠(chéng)的膜拜者大失所望，但科學(xué)只能講實(shí)事求是。

現(xiàn)代物理技術(shù)參與考古研究，解開(kāi)了許多考古學(xué)上的謎，但傳統(tǒng)的考古方法是不可替代的，將現(xiàn)代物理技術(shù)和傳統(tǒng)考古方法有機(jī)結(jié)合起來(lái)必將使我們更多地了解古代人類社會(huì)。