新技术解读圣经时代的考古发现。学分:特拉维夫大学
据特拉维夫大学：来自四所以色列大学——特拉维夫大学、耶路撒冷希伯来大学、Bar-Ilan大学和Ariel大学——的研究人员取得了突破，这将使考古学家能够鉴定挖掘中发现的燃烧材料，并估计它们的燃烧温度。
将他们的方法应用到从古迦特(以色列中部的泰尔萨菲)的发现，研究人员验证了圣经的记载，“大约在这个时候，亚兰王哈薛上来攻打迦特，并占领了它。然后他转而攻击耶路撒冷”(列王纪下12，18)。他们解释说，与以前的方法不同，这项新技术可以确定某种物品(如泥砖)是否经历了一次燃烧事件，即使是在相对较低的温度下，从200摄氏度以上。这些信息对于正确解释研究结果至关重要。
这项多学科的研究由来自特拉维夫大学人文学院索尼亚&马可·纳德勒考古研究所和希伯来大学古地磁实验室的Yoav Vaknin博士领导。这篇论文发表在《公共科学图书馆·一》上。
Lipschits教授说:“在整个青铜和铁器时代，以色列大部分地区的主要建筑材料是泥砖。这种廉价易得的材料被用来建造大多数建筑的墙壁，有时是在石头地基上。这就是为什么了解制造这些砖块的技术如此重要。”
Vaknin博士补充说，“在同一时期，其他地区的居民，如难以获得石头的美索不达米亚，会在窑中烧制泥砖，以增加其强度和耐用性。《创世纪》中巴别塔的故事里提到了这种技术:‘他们彼此说，来，我们做砖，把砖烧透。所以他们用砖代替石头”(创世纪11，3)。
然而，大多数研究者认为，这项技术直到很久以后，随着罗马人的征服，才传到以色列。在那之前，居民使用晒干的泥砖。因此，当在考古挖掘中发现砖块时，必须提出几个问题:首先，砖块是否经过烧制，如果是，它们是在建造之前在窑中烧制的，还是在破坏性的火灾中就地烧制的？我们的方法可以提供结论性的答案。”
新方法依赖于测量磁场，当砖块燃烧和冷却时，磁场被记录并“锁定”在砖块中。
瓦克宁博士说，“制成砖块的粘土含有数百万铁磁颗粒——具有磁性的矿物质，其行为就像许多微型‘指南针’或磁铁。在晒干的泥砖中，这些磁铁的方向几乎是随机的，因此它们会相互抵消。”
因此，砖块的整体磁信号很弱且不均匀。加热到200摄氏度或更高，就像在火灾中发生的那样，会释放出这些磁性粒子的磁信号，从统计数据来看，它们往往会在特定的时间和地点与地球磁场保持一致。当砖块冷却下来时，这些磁信号保持锁定在它们的新位置，砖块获得了强且均匀定向的磁场，该磁场可以用磁力计测量。这清楚地表明砖块实际上已经被烧制过了。”
在程序的第二阶段，研究人员使用一种称为热退磁的过程，逐渐“擦除”砖块的磁场。这包括在古地磁实验室的特殊烤箱中加热砖块，以中和地球磁场。
热量释放磁信号，磁信号再次随机排列，相互抵消，总磁信号变弱，失去方向。
瓦克宁博士说，“我们循序渐进地进行这个过程。首先，我们将样品加热到100摄氏度，这只会释放出一小部分磁性矿物的信号。然后我们将它冷却下来，测量剩余的磁信号。然后，我们在150°C、200°C等温度下重复该过程，逐步进行，直至700°C。”
“这样一来，砖块的磁场就逐渐消失了。每种矿物的信号被‘解锁’时的温度与它最初被‘锁定’时的温度大致相同，最终，在原始火灾期间达到了磁场被完全擦除的温度。”
研究人员在实验室测试了这项技术:他们在受控的温度和磁场条件下烧制泥砖，测量每块砖获得的磁场，然后逐渐消除它。他们发现砖块在燃烧的温度下完全消磁了——这证明了这种方法是有效的。
Vaknin博士说:“我们的方法能够识别发生在比任何其他方法都低得多的温度下的燃烧。大多数用于识别烧结砖的技术都是基于矿物质的实际变化，这种变化通常发生在温度高于500摄氏度的时候，即一些矿物质转化为另一些矿物质的时候。”
Eliyahu Behar博士补充说:“识别粘土(泥砖的主要成分)因暴露于高温而发生的矿物学变化的一种常用方法是基于各种矿物质对红外辐射的吸收变化。在这项研究中，我们使用这种方法作为额外的工具来验证磁性方法的结果。”
Vaknin博士补充说，“我们的方法比其他方法更敏感，因为它针对的是磁信号强度和方向的变化，这种变化发生在更低的温度下。我们可以在低至100°C的温度下开始检测磁信号的变化，从200°C以上的温度开始，这些发现就是结论性的。”
此外，该方法可以确定砖冷却的方向。瓦克宁博士说，“当一块砖在建造前在窑中烧制时，它记录了地球磁场在那个特定时间和地点的方向。在以色列，这意味着北方和向下。但当建筑工人从窑中取出砖块建造一堵墙时，他们会将砖块随机摆放，从而使记录的信号随机化。”
另一方面，当一堵墙被就地烧毁时，就像它被敌人摧毁时可能发生的那样，所有砖块的磁场都被锁定在同一方向
在证明了该方法的有效性后，研究人员将其应用于一个具体的考古争议:在Tell es-Safi发现的特定砖结构——被确定为非利士城市迦特，歌利亚的家乡——是由预烧制的砖建造的还是就地燃烧的？基于《旧约全书》、历史资料和碳14年代测定法，流行的假说把这个结构的破坏归因于公元前830年左右，大马士革的亚兰国王哈薛对迦特的破坏。
然而，包括泰尔埃斯-萨菲发掘项目负责人梅尔教授在内的研究人员此前发表的一篇论文提出，该建筑并没有被烧毁，而是在几十年后倒塌，在该建筑中发现的烧结砖是在建造前在窑中烧制的。如果这个假设是正确的，这将是在以色列发现的最早的制砖技术。
为了解决这一争端，目前的研究小组将这一新方法应用于泰尔埃斯-萨菲城墙的样本以及在城墙旁边发现的倒塌碎片。
这些发现是决定性的:所有砖块和坍塌碎片的磁场显示出相同的方向——北向下。瓦克宁博士说:“我们的发现表明，砖块在被发现的地方就地燃烧和冷却，也就是说，在建筑本身的大火中，几个小时内就倒塌了。如果砖块在窑中烧制，然后放入墙中，它们的磁性取向将是随机的。”
“此外，如果该结构随着时间的推移而倒塌，而不是在一次火灾中倒塌，倒塌的碎片将显示随机的磁性取向。我们认为，我们的同事做出错误解释的主要原因是他们无法识别温度低于500°C时的燃烧。由于热量上升，建筑物底部的材料在相对较低的温度下燃烧，低于400°C，因此，之前的研究没有将它们识别为燃烧过，从而得出建筑物没有被火烧毁的结论。"
“与此同时，温度高得多的城墙上部的砖块经历了矿物变化，因此被确定为燃烧过——这使研究人员得出结论，它们在建造之前已经在窑中烧制过。我们的方法使我们能够确定墙壁和碎片中的所有砖块都在火灾中燃烧过:底部的砖块在相对较低的温度下燃烧，而在较高层发现的砖块或从顶部掉落的砖块-温度高于600摄氏度。”
Maeir教授说:“我们的发现对于破译当时以色列土地上最大和最强大的城市迦特的火灾强度和破坏范围，以及理解那个时代盛行的建筑方法非常重要。回顾以往研究的结论很重要，有时甚至反驳以前的解释，即使它们来自你自己的学校。”
Ben-Yosef教授补充说:“除了历史和考古意义，古代建筑方法还具有重要的生态意义。烧砖技术需要大量易燃材料，在古代，这可能会导致该地区大规模毁林，甚至物种灭绝。”
“例如，Timna山谷的古代铜矿开采的某些树种和灌木至今仍未恢复，而该行业一旦耗尽其天然燃料，最终就会崩溃。我们的发现表明，在犹大和以色列的国王时代，砖的烧制技术可能没有在以色列的土地上使用过。”
其他撰稿人包括希伯来大学地球科学研究所的Ron Shaar教授、特拉维夫大学Sonia& Marco Nadler考古研究所的Erez Ben-Yosef教授和Oded Lipschits教授、Bar-Ilan大学Martin(Szusz)以色列土地研究和考古系的Aren Maeir教授以及Ariel大学以色列土地研究和考古系和化学科学系的Adi Eliyahu Behar博士。
