用原子弹鉴定无名尸与古董酒

@游识猷:【用原子弹鉴定无名尸与古董酒】

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”。三年后美国就爆了颗氢弹。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,大家都思收手了,否则哪天一失控没准就人类全灭。再说了,你俩炮仗放得欢,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?

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——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!

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,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。有些组织合成后就基本“固定不变”,比如眼睛里的晶状体差不多在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,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,意大利物理学家发现一幅据称是法国画家费尔南德·莱热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去测市售葡萄酒里的碳-14含量,发现那些最贵的酒里至少5%在生产年份上造了假。当碳-14含量提示一瓶1787拉菲酒里的葡萄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。年份造假的白酒占了多少呢?实验没做下去,可能酒厂不肯支持研究经费。

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——除非哪个国家再丧心病狂地在地表爆几颗超大当量核弹。但,似乎这样的事情,也不完全是天方夜谭。

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