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文物科技鉴定经典案例2：耶稣裹尸布奇案与碳十四测年技术

2014-04-20 22:59阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/3975873945


文物科技鉴定经典案例2：耶稣裹尸布奇案与碳十四测年技术
（无数“真十字架”中的一个）

在中世纪的欧洲，至少在表面上每个人都是基督教徒，这就使得教会成为最大的跨国公司，而无数的教堂就是其子公司。子公司之间也要相互竞争财源，而如果一座教堂有镇堂之宝，例如藏有圣物——据称是耶稣、圣母或圣徒的遗物，那么就会吸引来众多的朝圣者，也就意味着滚滚的财源。
因此就有了无数的圣物被创造出来以满足市场的需求。其中最神圣也最热门的当然是耶稣的遗物。虽然历史上是否真有耶稣这么个人是很值得怀疑的（没有任何确切的历史记载提到耶稣），但是教会却声称他留下了许多遗物，从耶稣诞生时躺的马槽、穿过的衣服，掉的乳齿、剪下的脚趾甲，吃最后的晚餐时用的杯子，到上十字架时戴的刺冠、钉子和十字架，都有教堂声称珍藏着，而且不止一个，数量最多的大概是耶稣上的十字架——所谓“
真十字架”。虽然耶稣只上过一次十字架，但是分散在各地的“真十字架”之多，用16世纪宗教改革家加尔文的话说，足够装满一艘货船。
有的圣物之离奇，到了荒唐的地步：有的教堂保存着当年圣彼得献给耶稣的鱼，有的教堂保存着几瓶耶稣变出来的酒，有的教堂保存着耶稣当年在耶路撒冷流下的眼泪，他背负十字架时流下的血液，法国香槟地区沙隆的一座教堂至今保存着耶稣的脐带，意大利帕多瓦圣安东尼教堂至今声称保存着一小瓶幼年耶稣喝过的圣母奶，还有几个教堂曾经同时声称珍藏着幼年耶稣受割礼后留下的包皮。每年1月1日天主教“割礼节”这一天，意大利卡尔卡塔教堂都会把据称珍藏着“圣包皮”的圣物匣抬出来游行。这个习俗一直延续到1983年为止，那一年圣物匣被小偷偷走，从此“圣包皮”下落不明。
在这些圣物中，最著名的是都灵裹尸布，在今天连许多非基督徒都听说过。据说，耶稣在十字架上被钉死之后、复活之前，尸体就是用它包裹、下葬的。它并非唯一如此声称的圣物：世界各地大约有40条声称与耶稣尸体有过零距离接触的裹尸布。都灵裹尸布之所以出名，在于据称在它上面印有耶稣身体的轮廓，至今许多人相信它是真迹。

文物科技鉴定经典案例2：耶稣裹尸布奇案与碳十四测年技术
（“裹尸布”的一部分，可以依稀看到一个平躺着的正面人像）


文物科技鉴定经典案例2：耶稣裹尸布奇案与碳十四测年技术
（“裹尸布”的另一部分，可以依稀看到一个背面的人像）

具有讽刺意味的是，这块裹尸布刚刚面世的时候，却被教会认为是赝品。它是在14世纪的时候首次出现在法国一座叫里雷的小镇。第一份提到它的历史文献是1389年法国特鲁瓦市主教致法国阿维尼翁的教皇（当时意大利罗马另有教皇与之相对立）的一封信。在信中，特鲁瓦主教报告发生在他的教区里雷镇的一件丑闻。他愤怒地指控说，里雷教堂的教士们出于赢利的目的，获得了一块巧妙地绘着一个人的两面身体图像的亚麻布，虚假地声称它就是当年包裹耶稣尸体的裹尸布。他说，这块布是在大约1355年首次在里雷展出的，当时即引起他的前任的注意。前任主教曾经做过调查，发现这是个骗局，布上的图像是人工精心绘制的，绘制它的画家也向前任主教坦白了。而这块布最早的主人、里雷教堂的创建者查尼（Charny）家族也不敢说它是真实的耶稣裹尸布，而只是说它是“相似物或象征物”。他们建造这座教堂的目的是为了展览这块“裹尸布”，并向参观它的人收钱。
不过，当时的教皇虽然不许人们把它当做“真实裹尸布”，但是仍然把它当成圣物，规定教徒可以通过朝拜它赦免罪过。1453年，“裹尸布”被卖给了萨伏伊公国的王室，收藏在一个镶银的圣物箱中，在一个新建的大教堂中展览。这一易手大大提升了“裹尸布”的地位，它甚至有了自己的节日。“裹尸布”后来在许多个不同国家的城市展示过。1532年12月，收藏它的教堂发生火灾，“裹尸布”虽然被抢救下来，但有些地方被烧掉了，在1534年由一些修女对烧坏的部分做了修补。1578年，“裹尸布”结束了旅行，被永久地安放在特地为它修建的都灵大教堂中。此后的几百年间，它为该教堂带来了无数的朝圣者对之顶礼膜拜，有时朝圣人数之多甚至让人窒息身亡。
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（收藏“裹尸布”的教堂）

到此为止，“裹尸布”和天主教的其他圣物并无太大的不同。19世纪末的一个偶然事件，让天主教世界之外的人也对它的真假产生了兴趣。1898年5月，都灵市议员皮亚受命给“裹尸布”拍照。他惊讶地发现，出现在底片上的“裹尸布”人像要比平常看到的清晰得多，它清楚地显示了一个约1.8米身材的男子裸体像，留着长发和络腮胡须，两手交叉放在阴部，在胸口靠近心脏的地方有一个大伤口，手腕和脚部似乎也有伤口，背部有些裂口似乎是受到鞭打留下的。
文物科技鉴定经典案例2：耶稣裹尸布奇案与碳十四测年技术
（“裹尸布”上的人像在底片上看得更清楚）
消息传开后，许多人马上联想到这些细节与基督教《圣经》所记载的耶稣受到鞭打之后在十字架上钉死一事相符，那个头像看上去也很像中世纪画家画的耶稣像，这似乎证明了“裹尸布”上的人像的确就是耶稣——皮亚也是这么认为的。但是如果熟悉《圣经》的话，就会发现该人像的这些细节恰恰与《圣经》所述不符，倒像是某个中世纪艺术家根据当时人们想像的耶稣像创作的作品。
文物科技鉴定经典案例2：耶稣裹尸布奇案与碳十四测年技术
（中世纪制作的耶稣像，与“裹尸布”上头像很像）
文物科技鉴定经典案例2：耶稣裹尸布奇案与碳十四测年技术
（17世纪大画家鲁本斯作品《十字架上的耶稣》描绘了人们想像的耶稣上十字架的情形）

根据《圣经》的记载，耶稣是“照犹太人殡葬的规矩”埋葬的。按照犹太殡葬习俗，尸体要进行清洗，剃光头发、胡须，抹上香油，而“裹尸布”上的那个“尸体”显然没有进行过这些处理。它的长发虽然显得很像人们心目中的耶稣，却露了马脚：尸体平躺时，头发应该散开，而不是现在这样像是一个人直立着头发垂直向下。而且，根据犹太习俗，尸体虽然用亚麻布包裹，但是是用几块布包裹的，头部用的是单独的一块布包裹（《圣经》里也说，耶稣复活后，人们发现耶稣的坟墓空了时，“进坟墓里去，就看见细麻布还放在那里；又看见耶稣的裹头巾，没有和细麻布放在一处，是另在一处卷着。”这与犹太习俗相符），因此耶稣的头部和身体就不会像“裹尸布”那样被印在同一块布上。那种用一块裹尸布包裹整个尸体的做法，是欧洲中世纪的习俗，而不是犹太习俗。仅凭这一点，就可推断都灵“裹尸布”乃是欧洲中世纪的赝品。
有人声称，都灵“裹尸布”上的人像在底片上比正片清晰，而且有三维立体效果，是人工画不出来的，只有神迹才能创造。实际上，用中世纪的绘画技巧就可以惟妙惟肖地复制出“裹尸布”。一种复制方法类似于中国的“拓片”法，先制作一个耶稣像浮雕，把亚麻布弄湿了粘贴在浮雕上，等布干了以后，敷上氧化铁蛋彩颜料，这样得到的布上人像也是在底片上更清晰，也具有三维立体效果，与“裹尸布”没有什么区别。更简单的办法是用稀薄的氧化铁蛋彩颜料直接在亚麻布上临摹“裹尸布”人像，结果与原画看不出区别。
文物科技鉴定经典案例2：耶稣裹尸布奇案与碳十四测年技术
（“裹尸布”上的头像在底片（右）上要比正片（左）上的清晰得多）
文物科技鉴定经典案例2：耶稣裹尸布奇案与碳十四测年技术
（用浮雕拓片法模拟制作的“裹尸布”头像的底片）
也有不少人试图用科学检测方法鉴定“裹尸布”的真伪。最早这么做的是法国一位解剖学教授。他用显微镜检查，发现“裹尸布”上沾有“血迹”。因此他在1902年4月21日在法国科学院报告说，他认为可以相信“裹尸布”的确包裹过耶稣的尸体。
70年后，瑞士犯罪学家富雷－苏尔泽（Max Frei-Sulzer）为“裹尸布”的真实性提供了另一条证据。他分析了从“裹尸布”样品刮下来的花粉，发现来自于几十种生长在中东的植物。这可以说明“裹尸布”的确源自以色列一带。不幸的是，此人在1983年涉嫌参与伪造“希特勒日记”，名誉扫地，让人也不能不怀疑他提供的“裹尸布”样品有假。的确，在他提供的26个“裹尸布”样品中，大部分的花粉都在其中的一个，表明可能是人为掺入的。即使“裹尸布”真的含有来自中东地区的植物花粉，也不过表明造假者用了产自或曾经经过中东的亚麻布，并不能证明它就是真品。
布上的“血迹”又是怎么回事呢？1979年，美国显微分析学家麦克隆（Walter C. McCrone）和他的助手用多种物理、化学方法分析了“裹尸布”上的5000多根纤维和32份来自“裹尸布”不同地方的胶带样本（用透明胶带从“裹尸布”上粘贴、取样），没有发现真正的血迹，看上去像“血迹”的东西其实是朱砂、红赭土，还有蛋彩，都是中世纪画家爱用的颜料。顺便说一下，这些“血迹”红得像是刚流出的血，看上去一点也不像陈年血迹——那应该是黑色的。
前面提到，在1532年，“裹尸布”差点被烧毁。当时“裹尸布”藏在圣物箱中，大火烧熔了镶嵌在箱上的银，滴到了“裹尸布”上，到今天还能在“裹尸布”上看到银滴的痕迹。银的熔点是961摄氏度，差不多是焚尸炉的温度。如此高的温度，将会使“裹尸布”上的原来可能有的任何血液成分都被摧毁。因此，如果真的有人在现在的“裹尸布”上发现血液成分的话，绝无可能是原有的，而是在1532年的大火之后才留下的，比如某个朝圣者为了治病在触摸“裹尸布”时留下的。
对“裹尸布”的真实性的最致命一击发生于1988年。那一年，罗马教廷令人惊讶地同意让科学家用同位素法测定“裹尸布”的年代。这需要对“圣物”有意造成一点损害：剪下一小块“裹尸布”，测定其中碳14的含量（编者备注：目前的碳十四检测技术已经不需要那么多样品，而只需要几毫克，大约一厘米长的头发丝那么多就够了）。
有的化学元素有几种不同原子量的原子，称为同位素。碳元素有三种同位素，根据其原子量的大小，分别称为碳12、碳13和碳14。其中碳12的含量最多，约占地球上碳原子的99％，碳13约占1％，而碳14的含量只有百万分之一。但是碳14含量虽少，却很有用，因为它具有放射性，会缓慢地按固定的速率衰变成氮原子。碳14的半衰期为5730年，也就是说，每过5730年，碳14的含量就会减少一半。这个衰变速率是永恒不变的，不受外界任何因素的影响。
生物在活着的时候，它们会不断地从外界吸收碳原子，包括碳14，这样碳14在生物体内的含量就基本不变。但是生物死后，不能再吸收外界的碳14，而体内原有的碳14将会按固定的速率衰变。这样，通过测定生物化石或生物制品中碳14的含量，再根据其半衰期，就可以计算出该生物体是在什么时候死的，也就可以确定生物化石或生物制品产生的年代。用碳14可以测定年龄在大约6万年以内的样品，如果样品的年龄超过了6万年，就要用其他半衰期更长的放射性同位素来测了。
1988年4月21日，在都灵大主教和录像机的监视下，从“裹尸布”剪下了长3英寸、宽0.5英寸的一小块，剪的位置既远离布上的人像，也远离烧焦的部分和1534年修补的部分。（编者备注：目前的碳十四检测技术已经不需要那么多样品，而只需要几毫克，大约一厘米长的头发丝那么多就够了）。这小块布被进一步剪成三块邮票大小的样品，分别交给了美国亚利桑那大学、英国牛津大学考古学研究所和瑞士苏黎世联邦理工学院的实验室，由他们用碳14法测定“裹尸布”的年龄。3个实验室都得到了相同的结果，“裹尸布”里的亚麻是在公元1260至1390年之间的某个时候收割的。这个时间段与“裹尸布”在里雷教堂首次面世的年代一致，与据称耶稣死亡的年代（约公元30年）则大相径庭。这就确凿地证明了“裹尸布”的确是14世纪的赝品。
这是三个世界著名的实验室分别独立地测出的一致结果，如果要指责他们都犯了操作错误未免太可笑了。但是坚信“裹尸布”的真实性的信徒们还是提出了种种理由来质疑这个结果。有的和神创论者一样，干脆从根本上质疑碳14测定法的可靠性，这就意味着不仅对“裹尸布”的测定结果有误，对所有其他历史文物、化石的测定结果也都有误，为了维护“裹尸布”的真实性而把其他文物、化石的真实性也都一笔抹煞，也是很可笑的。有的声称高温会改变碳的结构，而“裹尸布”曾经经历过高温，所以测定的结果比实际年龄小。这种说法同样是荒唐的，再高的温度也不可能改变元素的结构，高温对放射性同位素测定法的结果不会有影响。还有一种说法是误用了1534年修补“裹尸布”用的布料做为样品（虽然在取样时已确保不会搞错），那样的话，测出来的年代又太老了，老了200年。
最聪明的质疑理由是说样品受到了微生物污染。如果“裹尸布”上面生活着细菌或真菌，它们制造出来的单糖和多糖也含有碳，而且是年代比较近的碳，在测定“裹尸布”年代的时候，这些年代比较近的碳混杂在其中，就会使测定的结果比实际的要年轻。这种情形是可能发生的，但是要把一件1世纪的文物误测为14世纪，污染物的量必须非常大，需要占到总量的三分之一，那样的话，很容易用肉眼就能看出样品有一层厚厚的污染物了。而实际上，美国两家实验室分别用不同的方法对“裹尸布”样品做了检验，都未发现有受到微生物污染的迹象。
总之，不论是历史的记载、常理的推断还是科学的检验，都表明“裹尸布”是中世纪的赝品。但是对迷信的人们来说，再确凿的证据也无法动摇他们的信念。无数的信徒仍然坚信“裹尸布”就是耶稣的裹尸布，“裹尸布”上的人像就是耶稣留下的。2000年“裹尸布”最后一次展出时，仍然吸引来了上百万朝圣者。下一次的展出要等到2025年，朝圣的人数大概也不会少多少。今天的朝圣者的心态，与中世纪的时候并没有什么不同。而对教会来说，只要能吸引来朝圣者，管它是真是假呢。
（本文原载于《科学世界》杂志2007年12月号，作者：方舟子）
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延展阅读：碳十四年代测定技术简介
http://blog.sina.cn/dpool/blog/s/blog_ecfb05990101h1jl.html?vt=4
一、碳十四(C14)测年技术的发明与获诺贝尔奖
1944年，美国化学家W.Libby发明了碳十四测年技术，并用其测量了古埃及法老的棺木，结果和文献记载的这些法老的年代十分吻合。
1960年，Libby因此获得了诺贝尔化学奖。
文物鉴定技术介绍之二：碳14测年技术
（上图：碳十四技术发现者-美国化学家W.Libby教授）

二、碳十四测年基本原理
自然界存在3种碳的同位素，它们的重量比例是12：13：14，分别用碳-12、碳-13、碳-14来表示。前二者是稳定同位素，碳-14则有放射性，它会随着时间而发生衰变。碳-14的主要是由于宇宙射线中的中子与氮原子核发生反应产生碳-14。碳-14产生后同大气中的氧结合成14CO2分子，马上进入到大气中参加全球碳循环。14CO2从大气中溶解进入地球的水圈，同时也因光合作用和食物链而进入整个生物圈。大气圈、水圈和生物圈是碳的3个循环交换库。这三个交换库的碳总量不随时间变化，而且三个交换库之间的交换相当迅速，这样在循环交换库中碳-14的风度是空间均匀分布的。
文物鉴定技术介绍之二：碳14测年技术
（上图：新型C14质谱加速器）
生物在存活期间，不断地从大气中获取这种放射性碳。并和三个交换库中的碳-14含量达成平衡。但是任何一种动物或植物一旦死亡，其与外界的碳-14交换将停止，这样体内碳-14将不会更新，而由于碳-14为放射性元素，发生衰变，从而使存留体内的这种放射性碳不断减少。碳-14的半衰期约为5730年，即大约在5730年间，它的含量可以衰减一半。这样通过测量各类含碳生物现在所包含的碳-14含量，并与它原始的碳-14水平相比（即三个交换库平均碳-14含量），就可以推算出这些生物的死亡年代，进而可以推断与它们共存的遗存(诸如建筑遗址、墓葬或其它遗物)距今已有多少年了。
文物鉴定技术介绍之二：碳14测年技术
（上图：传统C14加速器）

最初的常规碳十四技术要求样品量较大，无法对珍贵文物进行鉴定。但随着技术的进步，碳14测年技术取得了长足的进步，特别是加速器质谱法（AMS-C14）的应用，使样品用量大幅度较少，同时年代测量的精确度也大幅度提高。

二、测年范围
目前该技术的测年范围可以从距今4万年至距今100年。而所需样品量仅为几十毫克，基本对文物不产生任何影响。
文物鉴定技术介绍之二：碳14测年技术
（碳14树轮校正示意图）

三、适用范围
竹木漆器，字画，骨器，毛皮制品、铁器等一系列含碳文物，含碳的陶瓷器。
注：铁器（钢）等适合北宋之前的文物，北宋之后由于使用煤来炼铁，此时C14方法不再适用。含碳陶瓷指的是夹碳的陶器，一些日用瓷器，表面有烟苔等。

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