国公 – 热释光测量给古陶瓷断代 ZT

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国公转发的以热释光测量技术给古陶瓷断代的文章,使大家更明确地理解了这一可以用数据描述的、可以重现的、可以验证的,原始而直接的的科学方法。

国公:
运用现代技术手段—热释光测量给古陶瓷断代 ZT

断代是古陶瓷研究、收藏、投资的基础,是古陶瓷鉴定中最核心的问题。数百年来,国内外古陶瓷业界人士为之付出了巨大的努力,总结了许多经验,而综观这个过程,我们看到人们无一例外地在采用“类比学”的方法来进行断代鉴定。

“类比学”得出的断代鉴定结果,采用的是间接证据,而间接证据的证明力低,其鉴定结果的可信度也就低。

类比学的方法是一种科学的方法。在古陶瓷的断代断源的鉴定中就是运用标准器从胎、釉、色、型、工艺、时代风格各个方面与被鉴定器物进行比较,从而找到断代断源的依据,作出其“年代”、“窑口”的结论。整个过程中往往会采用文献资料、年代蚀痕等辅助考证手法,这些辅助手法也同样是在“比较”之中间接地得到答案。这也就是人们说的凭“眼力”。“眼力”实质是鉴定者的综合分析能力加上记忆中标准器相关知识的多少、深浅、对错之集合。见少了容易出错,经验不够可能出错,资料查阅少了不行,记忆不全也不行,疏忽了也要出错,这就是人的“眼力”的主观局限性。

为提高“眼力”,克服眼力的局限性,人们沿着类比学的思路,采用现代PIXE质子激发X荧光分析、XRFCX莹光光谱分析等科技手法,客观地、准确地测出器物所含的各种物质成份,进而精确地进行分析比较,在比较器物的颜色、成份上做到了“眼力”无法做到的事情:有了客观的数据作为标准,有了更广阔的理论,能够进行更精确的对比。因此,一段时间以来,人们开始相信,只要有足够可靠的标准器,借助统计学等各种相关专业知识,在成份、颜色上的断代鉴定问题似乎就可以得到解决了。近二十年来,确实有国内外不少大型的研究机构在这方面投入了大量的财力物力和人力来推进。但是,结果却并不理想,主要的原因是:古陶瓷属个性化的生产,就是从同一窑烧制的器物中也找不到胎、釉、色完全相同的器物,更何况不同窑口,不同时间阶段,不同的生产地区所出产的产品,其时间跨度之大、地域伸延之广,都远远超出了现在人们的设想。因此,要获得完全准确的标准器并从中获取标准数据用以作为类比的依据就成了几乎不可能完成的任务,这样在鉴定物与标准器的颜色、成份比对上就永远不可能得到完全一致的结论,最后只能得到“接近”、“类似”、“非常接近”这样的间接证据。这样的证据用于断代,几乎没有证明力,这正是类比学方法在断代鉴定中的局限性,是其先天的“硬伤”。近几十年来国外发生的数起文物争议案件,专家的证词和证书以及莹光光谱分析结果都不能被法庭所接受成为证据,也说明了间接证据的证明力太低。

在古陶瓷的鉴定中,类比学在历史价值、文物价值、艺术价值以及型制、工艺、时代风格诸方面都有不可替代的优势,但是在断代鉴定中却有非常明显的局限性,主要表现在三个方面。

一、类比学断代必须依赖“标准器”,标准器的对错、数量的多少、代表性是否足够以及保存的状况就决定了“类比学断代”的成败。在断代鉴定实践中常常有标准器不能满足需要的情况,人们通常只能从书本、资料和博物馆看到极少的经考古发掘有明确记年的标准器,而在海量的出土与存世的古陶瓷器物中,能够与这些标准器对应的器物非常有限。用这些标准器去解决那些非对应的器物的断代问题必然加大偏差,降低可信度。可现实中又不可能找到能满足需要的那么多标准器。例如要通过比对成份判断一件龙泉窑瓷器的年代,总不能把580座龙泉系窑口上下数百年乃至上千年的标准器物都收集齐全,并拿来提供“类比”吧?同样的道理,这也是现代PIXE质子激发X荧光分析、XRFCX莹光光谱分析法因为无法采集到数量庞大、准确的标准器来建立数据库而陷于困境的重要原因。

二、实践中,标准器本身也有认定困难的问题。不要说社会上流传的没有明确出土记录的器物或瓷片,就是窑址考古发掘出来的瓷片要分清年代也不容易。甚至同一窖藏、同一沉船的器物经科学考古发掘也仍有断代难的问题。因为没有对应的标准器,“孤疑难证”的真品不乏其物。常有鉴定结论中出现“没见过”或“历代出土未见相同器物”的评语,这背后的主要因由就是标准器的缺失。对于类比断代的方法来说,标准器的缺失和缺陷所带来的障碍是根本性的,无法突破的。

三、用类比学找到的断代依据都是间接证据,因为间接证据的证明力低,往往使断代结论带有不确定性,而易改变。大家都有这样的体会:鉴定一件高档瓷器的年代,先要想方设法查找相关的可供类比的标准器和资料,又要一趟一趟请教许多专家、行家,希望借助他们大脑里面的“数据库”来寻找类比结论,可是却往往得到的结论各不相同,只好又继续下一番“轮回”,找更多的样品、资料,找更多的专家、行家……只到精疲力尽为止,还得不到一致的结论。许多古陶瓷爱好者和藏家的藏品,都长期放在“是是非非”的架子上,有的干脆对古陶瓷收藏说“拜拜”。只能获的间接证据是比较学断代不可逾越的鸿沟。

类比学鉴定断代不能产生唯一的结论,这就给造假贩假提供了可利用的空间。

正是看到了类比法断代鉴定靠的是间接证据这个软肋,于是造假行业借着当前的收藏大潮兴风作浪。他们运用现代技术手段,伪造出大批愈来愈精、愈来愈“真”的高仿品,使许多怀有真才实学的专家、行家都不敢轻易断言断语。专家们愈来愈面临着,要么常去跑市场逛地摊,近距离了解伪品制造的方方面面、前前后后,从中获得可以提供“类比”的信息和实物包括各种不同档次的赝品,要么就得在未曾接触过的陶瓷的断代鉴定面前缄默少语的两难境地。专家们尚且如此,那么广大的陶瓷界人士,更多的收藏爱好者又该如何呢?这并不是哪个人的无能,而是类比法这种方法的无能。

既然类比学提供的间接证据无法满足断代鉴定的需求,人们就必须开辟新的道路,寻找可以直接从器物本身获取原始证据的古陶瓷的断代鉴定方法,热释光正是这样一种科学方法。

从古陶瓷器物本身获取断代的原始的直接证据,这是热释光给我们带来的新路。热释光测定年代采用核技术中的热释光(TL)方法来测定陶瓷器物的实际年龄,国际上始于20世纪五十年代,经过半个多世纪发展已经非常成熟。成熟的标志是它不仅能够精确地测出陶瓷器物从烧制时至测量时的年期,而且通过技术本身的优势和若干专利能十分有效地排除人为干扰,成功对抗现有的一切做伪手段,从而保证测试结论的真实无误。

热释光方法的测量精度,是与投入的成本成正比的,一般误差为10%,若采用最新开发的辅助技术以及数据校正,可将误差率降至2-3%左右。而现实中只需要用最低成本来达到要求的精度就可以了,这个目标是完全可以设定并做到的。

热释光的基本原理,是利用陶瓷物体内部所含放射性杂质长期发出的非常稳定的辐射线与该器物烧成后所经过的时间成正比的关系,来测定该器物从生成开始至测定时的年龄。陶瓷物体中有许多矿物晶体,有石英、长石、方解石等,同时还有一些极微量的放射性杂质,如铀U、钍Th和钾-40等。其中一些天然放射性核素的半衰期很长,每年可发出固定剂量的α、β射线。这些射线同时与一定量的宇宙射线、周围土壤中的γ射线一起被陶瓷中的矿物晶体吸收。被吸收的辐射能,一部分转换成热能消耗掉,另一部分则被晶体贮藏起来。时间越长,贮藏的能量就越多。当这些矿物晶体受热时,这些能量就会变成可见光放射出来。贮藏的能量愈多,光也就愈越强。这样光强也就与贮藏的时间形正比。由于陶瓷器物烧制时温度可达数百至上千摄氏度,这时矿物晶体内的辐射贮能就会全部释放掉,因此器物形成的起始时间就可以从此时开始即计时从“零”开始。经过一定的年期后,当加热从该器物中取出的样品,使其中矿物晶体发光,并测出光的强度,就可以计算出对应年期中被贮存的辐射能量,这个能量即为该陶瓷器物吸收的总剂量——“古剂量”。再测定并计算出这件器物每年吸收的来自自身杂质的α、β射线的能量、器物存放周围土壤的放射剂量以及宇宙射线年剂量之总和,就可以计算得到该器物的年龄:

       古剂量
  年龄 = ————————
       年剂量总和

这就是热释光测量年代的方法。

热释光利用固体物理性质,通过核技术读出了器物自身的年龄,这个证据来自器物本身,不需要任何类比,是原始的、直接的、独有的、唯一的,是可以用数据描述的、可以重现的、可以验证的,因此它是原始的直接的证据,其证明力远高于其他间接证据。上世纪90年代末期轰动一时的香港某古董专家作伪案,美国联邦法庭就是接受了英国、美国和香港三家热释光实验室的检测证书作为证据,而判处当事人贩卖赝品案成立,并处以超过5000万美元的罚金。

热释光改变了传统的依赖标准器的比较学的断代方法,简捷、清晰、明确的给出了断代的结论,使极为繁琐的比较胎、釉、色、型、工艺、时代风格的类比求证的过程一下子变得简单快捷。更重要的,它帮助传统类比学的鉴定方法扬长避短,使其避开了自身的局限性,在古陶瓷断代的问题得到了明确的、决定性的结论的基础上,能够进一步发挥出自身优势,更好地集中力量去解决古陶瓷在产源、型制、工艺、时代风格以及历史价值,文物价值,艺术价值等方面的问题。它把更多的专家学者从困境中解放出来,使他们将宝贵的时间精力投入到更需要、更有效率的研究中去。同时,热释光能够非常有力地配合类比学打击文物造假的犯罪活动,可以为古陶瓷研究中遇到的断代难题排忧解难,可以让更多的过去无法确认年代的稀有古陶瓷器物成为标准器,为更多的“是是非非”之物堂堂正名,让更多被埋没的国宝回归荣耀……

热释光也有自己的局限性。首先它只能断代,而对于窑口,器物的艺术性及经济价值、文物价值的评判只能配合类比学、依靠类比学去完成。和所有的测量方法一样,热释光存在误差。目前全球大约有60家左右的实验室接受文物的鉴定委托,但是由于操作方法、技术水平、人员经验等条件不同,使得检测的精度各不相同。例如:投入同样的成本,有的实验室采用较落后的“前剂量”方式,其精度就低,而有的已采用新的专利技术,就可将10%的误差降低到2~3%左右。在应对作为外加辐射和现代公共环境辐射(如机场安检X光机的辐射等)产生的干扰方面,有的实验室由于不采取分辨手段有造成失误的情况(这里我们不去分析人为原因)。而专业性强的实验室采取分辨技术手段后,十分准确地就区分出“古剂量”和“新加剂量”的不同。从而有效地排除掉干扰,使对错的正确率达到100%。因此,在古陶瓷断代鉴定时注意选择无差错或极少差错的实验室至关重要。

最后,也是热释光最主要的缺点,就是它必须取样,而留给器物大约4㎜x4㎜x4㎜的损伤。这对于价值极高的精致藏品是难以接受的。通常对于大、中型器物采取在隐蔽处取样的方法使得对其外观的影响不大。在现代造假猖獗的情况下,如其去冒买到赝品的巨大风险,不如接受器物有影响不大的极小瑕疵而得到真实可靠的藏品。

现在科学家们正在沿着热释光断代方法的思路,继续探索从古陶瓷器物本身获取原始直接证据的无损断代的方法。种种进展,使我们相信这个目标已经不远了。

难得的糊涂:
谢谢国公的好贴。以前读到所谓无损鉴定法,现在猜想可能是这个。当时,那篇论文是说故宫对所谓传世哥窑进行无损鉴定,也不知道结果是什么,按时间判断前年就应该出来了。

老邁:
類比方法的確是有參照系的,但就一般門類器物而言,無論眼學還是現代鑒識方法,都還是綜合一系列器物特點來采用適當參照系的。各種方法都有各自的局限性和其他方法不可企及的長處,如果一種方法可被另一方法完全取代,則這方法便可以淘汰了。收藏的現實告訴大家,還沒有十全十美的方法。

瓷迷不悟:
难得兄,热释光法不是无损鉴定。它要从器物上取样,留下一直径约4毫米的孔洞,这会毁了那传世哥窑器。
曾经和美国的热释光法权威Bortolot 博士谈了两个多小时。记得他说热释光法的可靠与否取决于建立一个完整的数据库。各窑口因瓷土不同,年剂量总和也是不同的。热释光法对陶器和StoneWare 比较有效而对高温瓷没太大把握。原因是完全瓷化了的高温瓷在烧制过程中把瓷土中的石英,长石的晶体结构都破坏了,不能稳定的吸收放射性能量。

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