【科學講堂】析地磁解千古謎 科技考古尋人類火種起源

尋找能夠證明古代人類如何用火的可靠證據，是一項重大挑戰。近日，有研究團隊運用多種分析技術，對英國南部一處考古遺址進行探究，從而整合出一系列一致的證據，指出早在四十萬年前，古人類或其祖先已掌握生火與控制火焰的技術。本文將介紹這項新的研究成果。

火考古學（pyroarchaeology）作為考古學中專門研究與火相關的分支，近年來已發展出多種新的分析方法以輔助研究。

例如，在考古地磁分析法中，科學家可通過分析鐵磁性礦物在受熱時記錄的地球磁場強度與方向，推斷這些礦物何時曾被加熱。結合考古學家對不同地層年代的判定，可以計算出兩處火塘最後一次使用的時間間隔，其精度可達數百年甚至數十年之內。

燃燒物含量助識別人為火種

燃燒會產生特定的化學物質，這些化學物質會發射獨特的光譜。因此，通過分析考古現場物料的光譜，可以判斷是否發生過燃燒、燃燒的劇烈程度，從而幫助識別以往可能存在的細微火源。

多環芳香烴（簡稱PAH）是燃燒常產生的化學物質，尤其是人為燃燒往往生成分子量較高的PAH，因此通過測定PAH的輕重，有助於排除自然火源的干擾。

近日，一支研究團隊運用多種技術分析了英國南部的一處遺址。該遺址存有一處疑似露天火塘的結構，周圍發現有紅色沉積物與經火燒過的石器，但缺乏煤炭、灰燼或燒骨等更明確的用火證據，因此難以直接證明其與古人類用火有關。

通過磁力分析並與參考物質對比，研究人員證實遺址中紅色沉積物的磁性源於多次短暫而重複的加熱；同時，檢測到分子量較高的PAH，這些均與人為燃燒的假設相符。分析還顯示，該紅色沉積物曾經歷高達攝氏七百五十度的高溫。

研究人員也在遺址中發現了黃鐵礦碎片。這些黃鐵礦經歷過氧化作用，可能是古人用來擊打產生火花以助生火的工具。由於當地黃鐵礦十分稀少，它們很可能由古人類特意攜帶至該處用於取火。這進一步支持了遺址內曾存在人為火源的推斷。

小結

本次介紹的研究綜合運用多種技術，探究古人類用火行為。即使在沒有發現煤炭、灰燼等典型證據的情況下，仍能推斷出有價值的結論，為未來的相關研究提供了更多有效的分析工具。

●杜子航 教育工作者 早年學習理工科目，一直致力推動科學教育與科普工作，近年開始關注電腦發展對社會的影響。