过去在将含碳标本测得的年代数据作树轮校正时,往往是单个数据与曲线拟合。由于曲线的一些部位作锯齿状,拟合时的范围较大,因而误差也较大。这次改用系列样品测得的若干年代与树轮校正曲线拟合,效果就不一样了。由于若干个成系列的数据的连线也是曲线,将它与树轮校正曲线拟合,成了曲线与曲线的拟合,这使校正误差明显缩小。"工程"中测定了数百个碳样,并用上述方法进行拟合。实践证明,用考古学家提供的、早晚成系列的含碳样品进行碳14测年,将这些年代数据与树轮校正曲线拟合,其误差比过去大为缩小。这就确保了所得日历年代的准确性与可信性。
七、能否以实例说明上述方法在解决年代方面的作用?
共和元年(公元前841年)以前的西周时期年代,是"工程"中采用多学科联合攻关的重点之一。"工程"实施过程中,北京房山琉璃河墓地依墓葬所分的三期六段,提供了系列样品。三期代表了西周时期的早、中、晚期,分段是指每期遗存中还有相对早晚的遗存。它们的年代跨度从西周初至西周末。这些含碳样品用常规碳14方法测年,得到了与考古分期序列完全一致的年代序列:
西周早期(1) 1040─1006B.C.;
(2) 1015─950B.C.;
西周中期(3) 960─918B.C.;
(4) 935─850B.C.;
西周晚期(5) 852─810B.C.;
(6) 820─750B.C.。
从上述年代可以看到:西周时期的年代约当1040─750B.C.。这三期的年代早晚有序,与考古分期序列完全对应、没有矛盾。
诚然,就西周年代而论,靠一个地点测得的年代,还不足以作为西周年代立论的依据。因此在陕西长安的丰镐遗址、山西曲沃的天马──曲村遗址乃至琉璃河遗址的居住址等相关的西周时期遗存,也依它们的分期作了碳14测年。鉴于这几个地点的早中晚期能够对应起来,所得的年代与遗址的分期一致,也与琉璃河墓地早中晚期测得的年代一致,由此可以说明,依遗存的分期成果而构架的西周年代框架是可信的。
当然,上述年代之准确性,还需与共和元年(公元前841年)衔接而得以确认。天马──曲村遗址的晋侯墓地中的8号墓的测年解决了这个问题。
晋侯墓地的8号墓中出有晋侯苏编钟,钟铭上刻有"唯王三十又三年"的纪年。从随葬物品可以判断该墓为西周晚期遗存。但西周晚期诸王中在位超过三十年的只有厉王和宣王。那么,此墓究竟是厉王还是宣王呢?学者们的看法很不一致。
从墓中采选的木炭和骨头用常规碳14测年,经树轮校正曲线拟合后得到的日历年为808±8B.C.。这一年代与琉璃河墓地所分第三期(西周晚期)的年代范围没有矛盾。按《史记·晋世家》记载,晋侯苏死于周宣王16年,即公元前812年,与测年结果十分接近。但这一结果的价值,不只是解决了晋侯苏钟上所记的"唯王三十又三年"乃厉王之纪年,从而平息了一场争论;它还把"工程"中测得的西周年代框架与公元前841年自然地衔接起来。这就把"工程"建立的三代年代学框架,落在841B.C.这个基准点上,三代的年表将以此为基点往前延伸。足见碳14测年得到的年代,其可信度是很高的。
八、武王克商的年代涉及商周分界,这个年代碳14测年能解决吗?
武王克商的年代在三代年代中的位置十分重要,因为它涉及商周两代的分界。两千年来有不少学者对它进行研究,力图对这个年代有个准确的说法。但因以往的研究受材料与手段的局限,虽然提出了至少44种说法,均因证据不足而未能形成共识。这44种说法中,最早的为1130B.C.,最晚的为1018B.C.,前后相差112年。
"工程"启动以后,将这个问题作为重点,专门设有一个课题,组织各学科的学者进行攻关。根据考古学提供的年代信息,常规碳14测年提供的第一个日历年就是武王克商的年代范围。
1997年在丰镐遗址的发掘中,发现了一组可以分期的典型文化层。最下层的窖穴(编号为H18)中出土许多文化遗物及木炭、兽骨和炭化小米;从陶器等遗物可判定是先周文化晚期遗存。它的上面分别叠压有西周初期的文化层(T1第4层)、西周早期的两个窖穴(H16、H11)、西周中期的两个窖穴(H8、H3)和文化层(T1第3层)。由于H18与第4层之间没有发现因自然原因堆积的地层,表明H18与第4层是当时的居民在此活动期间持续形成的。它们形成的时间应在武王克商事件的前后,或者说,武王克商事件发生在使用H18这个窖穴与第4文化层堆积形成的年代范围之内。考古学家从这一组单位中分别采选含碳样品,用常规碳14方法测得的年代、经拟合换算成日历年后,得到了它们所跨的年代为1050─1020B.C.,提出武王克商的历史事件,应在这一年代范围之内。
由于周祭周期、干支周期与月份周期之间存在一定关系,所以两个祀年、月份、干支、祀典名和被祭先祖名齐全的材料之间相距的日数、闰月和闰旬数都可以推算出来。推算帝辛周祭系统的可能年代时,以十一条祀年、月份、干支、祀典名和被祭先祖齐全的材料为基点,对二祀至十一祀周祭祀谱在历日中的位置作了推算。推算结果,在1100─1050B.C.之间,帝辛元祀的可能年份有1100、1095、1090、1080、1075、1070、1065、1060B.C.等8个。基于克商年选定为1046B.C.,帝辛元祀为1075B.C.的话,则帝辛在位为30年。
用同样的方法对帝乙与文丁的材料作了推算。结果得出帝乙在位26年或36年两种可能。今取帝乙26年说,则帝乙元祀为1101B.C.。文丁在位年的推算,因材料较少,不能提供有价值的年代。
总之,历史学家的研究结果,经天文学家的检验,使有关结论更具说服力。这是多学科合作中提出的一条新思路。尽管用不同方法得到的结论在表面上不甚一致,但用排入历日的方法──即使排入的是一小段(如帝辛二祀至十一祀)──那也是说明问题的。因为它印证了所排的周祭祀谱是合理的(哪怕是一部分合理)。目前虽还不能给出在位多少年的明确结论,但从设定的条件下算出若干个年份可供参用,实际上已经排除了许多不合条件的年份。所以,只要对所用材料的年代判断正确;运算的方法科学、精确;对相关条件的设定符合商代历法的实际情况,其结果应该是可信的。
十四、商前期和夏代的年代为什么没有像商后期和西周那样对王世有较明确的说法?
这是由于材料不足而造成的。在商前期和夏代年代学研究中,没有商后期中可以利用的大量甲骨卜辞;也没有西周时期有一批可供分期断代的有铭铜器和"四要素"齐全的铭文材料。这一状况,就决定了在商后期和西周年代学研究中使用的方法不可能在夏代或商前期的年代学研究中使用。
夏与商前期的考古发掘与研究工作也做得不少,有关分期基本上也被学术界同仁所认同。但是有两点与商后期和西周时期的考古是不同的。
1. 虽然夏代的世系(十四世十七王)在《史记·夏本纪》中记得很清楚;商前期自成汤至盘庚诸王世系在《史记·殷本纪》中也交代得很明白,但因夏与商前期考古遗存中缺乏上面提到的可以推断其王世的甲骨卜辞和青铜器铭文资料,使有关分期不能像商后期或西周时期的那样,与王世直接联系起来。由此而来的是,依据文化分期提供的含碳样品在作碳14测年、换算成日历年代后,这些年代也不能与王世联系起来。
2. 对考古学文化的属性和某些分期的认识在学术界未获共识。诸如:是根据文献中记载的夏、商古都去推定考古学文化的族属、进而推定哪些是夏文化、哪些是早商文化?还是用考古方法从已知的考古学文化中进行分析,去划分夏商文化的分界,进而去论定哪种考古学文化是夏代文化?夏代文化与商代文化是同源还是各有源头等等,目前都存在分歧。在缺乏文字等实证的情况下,这些分歧无法得到统一。在夏代和商代的分界还未解决的情况下,当然不可能就它们的王年等开展研究。基于上述原因,在"工程"的可行性报告中,有关夏代和商代前期在年代学研究中的目标与要求,跟商后期和西周的目标与要求有所不同,就是这个道理。
十五、目前公布的夏代与商前期年代框架是怎么推定的?
为了保证碳14测年的高精度,物理学家们对古代遗留下来的的树木,按年轮取样后分别进行测年,其最外缘的年代应为该树死亡的年代,借此可推定与它共存的文化遗存的年代。由于从古代树木的年轮中取样,它的系列样品与建立树轮校正曲线的依据同为树木之年轮,拟合时的精度高,所以它的年代可视为年代框架的重要支点。北京琉璃河1193号大墓中所用木椁的椁板外缘测得的年代就是一例。在郑州商城发掘的一口水井中用作井架的古木,因长期泡在水中,古木的保存情况极佳,有的部位还能看到树皮。采集后用不同树轮的样品作碳14测年、经树轮校正曲线拟合换算成日历年,判定古树的砍伐年代为1400±8B.C。根据考古分期,水井属二里岗上层一期。这样,用这口水井井架测得的年代,可以推定二里岗上层一期遗存的年代。它作为商前期年代的一个基点,对检验其它年代具有重要的意义。
由于学术界对在河南偃师和郑州发现的两座城址均属商代前期的城址的认识甚为一致,所以把这两座城址作为研究商前期年代的对象是不错的。"工程"实施过程中将这两座城址列入专题,对它们的文化遗存作了分期研究,并分别采选系列含碳样品进行碳14测年。测年组将碳14年代换算成日历年后,得到了两个与分期序列一致的年代序列。郑州商城的年代为: