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運用現代技術手段---熱釋光測量給古陶瓷斷代

(2015-02-24 22:44:38) 下一個

斷代是古陶瓷研究、收藏、投資的基礎,是古陶瓷鑒定中最核心的問題。數百年來,國內外古陶瓷業界人士為之付出了巨大的努力,總結了許多經驗,而綜觀這個過程,我們看到人們無一例外地在采用“類比學”的方法來進行斷代鑒定。

“類比學”得出的斷代鑒定結果,采用的是間接證據,而間接證據的證明力低,其鑒定結果的可信度也就低。

類比學的方法是一種科學的方法。在古陶瓷的斷代斷源的鑒定中就是運用標準器從胎、釉、色、型、工藝、時代風格各個方麵與被鑒定器物進行比較,從而找到 斷代斷源的依據,作出其“年代”、“窯口”的結論。整個過程中往往會采用文獻資料、年代蝕痕等輔助考證手法,這些輔助手法也同樣是在“比較”之中間接地得 到答案。這也就是人們說的憑“眼力”。“眼力”實質是鑒定者的綜合分析能力加上記憶中標準器相關知識的多少、深淺、對錯之集合。見少了容易出錯,經驗不夠 可能出錯,資料查閱少了不行,記憶不全也不行,疏忽了也要出錯,這就是人的“眼力”的主觀局限性。

為提高“眼力”,克服眼力的局限性,人們沿著類比學的思路,采用現代PIXE質子激發X熒光分析、XRFCX瑩光光譜分析等科技手法,客觀地、準確地 測出器物所含的各種物質成份,進而精確地進行分析比較,在比較器物的顏色、成份上做到了“眼力”無法做到的事情:有了客觀的數據作為標準,有了更廣闊的理 論,能夠進行更精確的對比。因此,一段時間以來,人們開始相信,隻要有足夠可靠的標準器,借助統計學等各種相關專業知識,在成份、顏色上的斷代鑒定問題似 乎就可以得到解決了。近二十年來,確實有國內外不少大型的研究機構在這方麵投入了大量的財力物力和人力來推進。但是,結果卻並不理想,主要的原因是:古陶 瓷屬個性化的生產,就是從同一窯燒製的器物中也找不到胎、釉、色完全相同的器物,更何況不同窯口,不同時間階段,不同的生產地區所出產的產品,其時間跨度 之大、地域伸延之廣,都遠遠超出了現在人們的設想。因此,要獲得完全準確的標準器並從中獲取標準數據用以作為類比的依據就成了幾乎不可能完成的任務,這樣 在鑒定物與標準器的顏色、成份比對上就永遠不可能得到完全一致的結論,最後隻能得到“接近”、“類似”、“非常接近”這樣的間接證據。這樣的證據用於斷 代,幾乎沒有證明力,這正是類比學方法在斷代鑒定中的局限性,是其先天的“硬傷”。近幾十年來國外發生的數起文物爭議案件,專家的證詞和證書以及瑩光光譜 分析結果都不能被法庭所接受成為證據,也說明了間接證據的證明力太低。

在古陶瓷的鑒定中,類比學在曆史價值、文物價值、藝術價值以及型製、工藝、時代風格諸方麵都有不可替代的優勢,但是在斷代鑒定中卻有非常明顯的局限性,主要表現在三個方麵。

一、類比學斷代必須依賴“標準器”,標準器的對錯、數量的多少、代表性是否足夠以及保存的狀況就決定了“類比學斷代”的成敗。在斷代鑒定實踐中常常有 標準器不能滿足需要的情況,人們通常隻能從書本、資料和博物館看到極少的經考古發掘有明確記年的標準器,而在海量的出土與存世的古陶瓷器物中,能夠與這些 標準器對應的器物非常有限。用這些標準器去解決那些非對應的器物的斷代問題必然加大偏差,降低可信度。可現實中又不可能找到能滿足需要的那麽多標準器。例 如要通過比對成份判斷一件龍泉窯瓷器的年代,總不能把580座龍泉係窯口上下數百年乃至上千年的標準器物都收集齊全,並拿來提供“類比”吧?同樣的道理, 這也是現代PIXE質子激發X熒光分析、XRFCX瑩光光譜分析法因為無法采集到數量龐大、準確的標準器來建立數據庫而陷於困境的重要原因。

二、實踐中,標準器本身也有認定困難的問題。不要說社會上流傳的沒有明確出土記錄的器物或瓷片,就是窯址考古發掘出來的瓷片要分清年代也不容易。甚至 同一窖藏、同一沉船的器物經科學考古發掘也仍有斷代難的問題。因為沒有對應的標準器,“孤疑難證”的真品不乏其物。常有鑒定結論中出現“沒見過”或“曆代 出土未見相同器物”的評語,這背後的主要因由就是標準器的缺失。對於類比斷代的方法來說,標準器的缺失和缺陷所帶來的障礙是根本性的,無法突破的。

三、用類比學找到的斷代依據都是間接證據,因為間接證據的證明力低,往往使斷代結論帶有不確定性,而易改變。大家都有這樣的體會:鑒定一件高檔瓷器的 年代,先要想方設法查找相關的可供類比的標準器和資料,又要一趟一趟請教許多專家、行家,希望借助他們大腦裏麵的“數據庫”來尋找類比結論,可是卻往往得 到的結論各不相同,隻好又繼續下一番“輪回”,找更多的樣品、資料,找更多的專家、行家……隻到精疲力盡為止,還得不到一致的結論。許多古陶瓷愛好者和藏 家的藏品,都長期放在“是是非非”的架子上,有的幹脆對古陶瓷收藏說“拜拜”。隻能獲的間接證據是比較學斷代不可逾越的鴻溝。

類比學鑒定斷代不能產生唯一的結論,這就給造假販假提供了可利用的空間。

正是看到了類比法斷代鑒定靠的是間接證據這個軟肋,於是造假行業借著當前的收藏大潮興風作浪。他們運用現代技術手段,偽造出大批愈來愈精、愈來愈 “真”的高仿品,使許多懷有真才實學的專家、行家都不敢輕易斷言斷語。專家們愈來愈麵臨著,要麽常去跑市場逛地攤,近距離了解偽品製造的方方麵麵、前前後 後,從中獲得可以提供“類比”的信息和實物包括各種不同檔次的贗品,要麽就得在未曾接觸過的陶瓷的斷代鑒定麵前緘默少語的兩難境地。專家們尚且如此,那麽 廣大的陶瓷界人士,更多的收藏愛好者又該如何呢?這並不是哪個人的無能,而是類比法這種方法的無能。

既然類比學提供的間接證據無法滿足斷代鑒定的需求,人們就必須開辟新的道路,尋找可以直接從器物本身獲取原始證據的古陶瓷的斷代鑒定方法,熱釋光正是這樣一種科學方法。

從古陶瓷器物本身獲取斷代的原始的直接證據,這是熱釋光給我們帶來的新路。熱釋光測定年代采用核技術中的熱釋光(TL)方法來測定陶瓷器物的實際年 齡,國際上始於20世紀五十年代,經過半個多世紀發展已經非常成熟。成熟的標誌是它不僅能夠精確地測出陶瓷器物從燒製時至測量時的年期,而且通過技術本身 的優勢和若幹專利能十分有效地排除人為幹擾,成功對抗現有的一切做偽手段,從而保證測試結論的真實無誤。

熱釋光方法的測量精度,是與投入的成本成正比的,一般誤差為10%,若采用最新開發的輔助技術以及數據校正,可將誤差率降至2-3%左右。而現實中隻需要用最低成本來達到要求的精度就可以了,這個目標是完全可以設定並做到的。

熱釋光的基本原理,是利用陶瓷物體內部所含放射性雜質長期發出的非常穩定的輻射線與該器物燒成後所經過的時間成正比的關係,來測定該器物從生成開始至 測定時的年齡。陶瓷物體中有許多礦物晶體,有石英、長石、方解石等,同時還有一些極微量的放射性雜質,如鈾U、釷Th和鉀-40等。其中一些天然放射性核 素的半衰期很長,每年可發出固定劑量的α、β射線。這些射線同時與一定量的宇宙射線、周圍土壤中的γ射線一起被陶瓷中的礦物晶體吸收。被吸收的輻射能,一 部分轉換成熱能消耗掉,另一部分則被晶體貯藏起來。時間越長,貯藏的能量就越多。當這些礦物晶體受熱時,這些能量就會變成可見光放射出來。貯藏的能量愈 多,光也就愈越強。這樣光強也就與貯藏的時間形正比。由於陶瓷器物燒製時溫度可達數百至上千攝氏度,這時礦物晶體內的輻射貯能就會全部釋放掉,因此器物形 成的起始時間就可以從此時開始即計時從“零”開始。經過一定的年期後,當加熱從該器物中取出的樣品,使其中礦物晶體發光,並測出光的強度,就可以計算出對 應年期中被貯存的輻射能量,這個能量即為該陶瓷器物吸收的總劑量——“古劑量”。再測定並計算出這件器物每年吸收的來自自身雜質的α、β射線的能量、器物 存放周圍土壤的放射劑量以及宇宙射線年劑量之總和,就可以計算得到該器物的年齡:

                古劑量
年齡 = ————————
                年劑量總和

這就是熱釋光測量年代的方法。

熱釋光利用固體物理性質,通過核技術讀出了器物自身的年齡,這個證據來自器物本身,不需要任何類比,是原始的、直接的、獨有的、唯一的,是可以用數據 描述的、可以重現的、可以驗證的,因此它是原始的直接的證據,其證明力遠高於其他間接證據。上世紀90年代末期轟動一時的香港某古董專家作偽案,美國聯邦 法庭就是接受了英國、美國和香港三家熱釋光實驗室的檢測證書作為證據,而判處當事人販賣贗品案成立,並處以超過5000萬美元的罰金。

熱釋光改變了傳統的依賴標準器的比較學的斷代方法,簡捷、清晰、明確的給出了斷代的結論,使極為繁瑣的比較胎、釉、色、型、工藝、時代風格的類比求證 的過程一下子變得簡單快捷。更重要的,它幫助傳統類比學的鑒定方法揚長避短,使其避開了自身的局限性,在古陶瓷斷代的問題得到了明確的、決定性的結論的基 礎上,能夠進一步發揮出自身優勢,更好地集中力量去解決古陶瓷在產源、型製、工藝、時代風格以及曆史價值,文物價值,藝術價值等方麵的問題。它把更多的專 家學者從困境中解放出來,使他們將寶貴的時間精力投入到更需要、更有效率的研究中去。同時,熱釋光能夠非常有力地配合類比學打擊文物造假的犯罪活動,可以 為古陶瓷研究中遇到的斷代難題排憂解難,可以讓更多的過去無法確認年代的稀有古陶瓷器物成為標準器,為更多的“是是非非”之物堂堂正名,讓更多被埋沒的國 寶回歸榮耀……

熱釋光也有自己的局限性。首先它隻能斷代,而對於窯口,器物的藝術性及經濟價值、文物價值的評判隻能配合類比學、依靠類比學去完成。和所有的測量方法 一樣,熱釋光存在誤差。目前全球大約有60家左右的實驗室接受文物的鑒定委托,但是由於操作方法、技術水平、人員經驗等條件不同,使得檢測的精度各不相 同。例如:投入同樣的成本,有的實驗室采用較落後的“前劑量”方式,其精度就低,而有的已采用新的專利技術,就可將10%的誤差降低到2~3%左右。在應 對作為外加輻射和現代公共環境輻射(如機場安檢X光機的輻射等)產生的幹擾方麵,有的實驗室由於不采取分辨手段有造成失誤的情況(這裏我們不去分析人為原 因)。而專業性強的實驗室采取分辨技術手段後,十分準確地就區分出“古劑量”和“新加劑量”的不同。從而有效地排除掉幹擾,使對錯的正確率達到100%。 因此,在古陶瓷斷代鑒定時注意選擇無差錯或極少差錯的實驗室至關重要。

最後,也是熱釋光最主要的缺點,就是它必須取樣,而留給器物大約4㎜x4㎜x4㎜的損傷。這對於價值極高的精致藏品是難以接受的。通常對於大、中型器 物采取在隱蔽處取樣的方法使得對其外觀的影響不大。在現代造假猖獗的情況下,如其去冒買到贗品的巨大風險,不如接受器物有影響不大的極小瑕疵而得到真實可 靠的藏品。

現在科學家們正在沿著熱釋光斷代方法的思路,繼續探索從古陶瓷器物本身獲取原始直接證據的無損斷代的方法。種種進展,使我們相信這個目標已經不遠了。 

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