Arkeometri [Geniş Anlatım]

ARKEOMETRİ

“Arkeometri” sözcüğü “arkeoloji” ve “metrik” sözcüklerinden türetilmiştir. Anlam olarak fen ve doğa bilimleri yöntemleri kullanılarak eski eserlerle ilgili her türlü ölçüm ve değerlendirme yapılmasını içerir.
Arkeometri çalışmalarının yapıldığı laboratuvarlarda ve kullanılan tekniklerde endüstriye dönük yönler bulunmaktadır. Örneğin, çevre radyasyon ölçümleri, spektroskopik analizler ve kimyasal analizler, arkeometri çalışmalarında kullanılan dozimetrelerin endüstriyel uygulamalarda da kullanılabilmesi.
Tanımı:
Arkeolojide çeşitli fen ve doğa bilim dallarının matematiksel ölçüm ve analiz yöntemlerinin uygulanması ve kullanılması olarak tanımlanabilir.

Arkeometriye Genel Bir Bakış ve Arkeolojideki Önemi:
Günümüzde yapılan arkeolojik araştırmaların kültür tarih açısından,elden geldiğince eksiksiz olarak değerlendirilebilmeleri için fen ve doğa bilmlerinin çeşitli dallarından birlikte yararlanılan bu yeni bilim alanından diğer ülkelerde olduğu gibi son yıllarda ülkemizde de daha yoğun bir şekilde yararlanılmağa başlanmıştır.
Aslında arkeometrinin başlangıcının 19.yy’nin başlarına kadar geriye gittiği söylenebilir.1800’de ilk kez M.H.KLAPROTH Berlin Bilim Akademisinde sikkeler,camlar ve orta çağ heykelleri üzerinde gerçekleştirdiği bazı kimyasal analizlerin sonçları hakkında bir bildiri verir. J.Riederer’in 19.yy’ın sonlarına doğru ve yüzyılımız başlarında gerek Avrupa’da üst paleotik devir mağara duvar resimlerinin bulunuşu,Önasya’da Anadolu’da başlayan ve yoğunluk kazanan arkeolojik kazılarda ele geçen çeşitli buluntular,metal,keramik,cam,duvar resimlerinin boyaları gibi organik malzemeden yapılan araç ve gerecin kimyasal analizleri büyük ölçüde artmağa başlar. Troya kazılar,Ur Kral Mezarları’ının keşfi,Mısır’da özellikle Flinders Petrie’nin Negade kültürüne ait buluntuları,bu analizlerin daha yoğun bir biçimde yapılmasını sağlar.Böylece Klaphort’un analizlerini F.Rathgen,C.H.Desch,J.R.Partington,H.H.Coghlan ve daha birçoklarının araştırmaları izler ve bunları gitgide daha büyük bir ilgi ile karşılanır.
1878’de Baron De Geer İsveç’de göl ve bataklık tortul kültelerindeki yıllık ömürlü bitki kalıntılarını inceleyerek,bunların içinde bulunduğu ‘balçık katmanlarının’ sayımına dayanan ‘Varv analizleri’olarak adlandırılan bir mutlak tarihlendirme yöntemi geliştirir.Böylece günümüzden yaklaşık 9000 yıl Öncesıne kadar giden bir mutlak yaş tayini yapma imkanı doğar.1920’lerde Yugoslav matematikçi ve astronomlarından Milutin Milankovitz ise,güneş sistemindeki lekelerin dünyada iklim değişmelerine neden olduğu varsayımından hareket eder;bu değişmelerin matematiksel olarak hesaplanması Buzul Çağlarının 600 bin yıl kadar geriye tarihlendirilebileceğini ortaya koyar.
1901’de bulunan,fakat arkeoloji alanında 1929 da ilk olarak uygulanan bir diğer yöntem ise ‘dendrokronoloji’dir.Uzun ömürlü ağaçların yatay kesitlerindeki halkaların oluşumları ve bunların sayılmaları ile,ağacın kesildiği zamandaki yaşının mutlak olarak bulunabileceği anlaşılır.
Buzul devirlerinde yaşamış olan hayvanların türlerinin tesbiti,hem iklimsel hem de paleocoğrafya açısından, yaş tayinleri için kullanılmağa başlar. Gene 1916’da İsveçli botanikçi Lennar von Post’un ilk olarak geliştirdiği ‘polinoloji’ yöntemi,gerek Buzul Çağlarının gerekse Pospleistosendeki bitki örtüsü ,iklim değişmeleri ve tarihlendirme için kullanılır.
2.Dünya savaşına kadar arkeolojik buluntuların değerlendirilmesi için,gerek çeşitli kimyasal ve fiziksel yöntemlerle yapılan malzeme analizleri,gerekse mutlak tarihlendirmeleri için daha birçok yöntemlerin geliştirildikleri görülür. Ancak arkeolojiye dönük bu araştırmaların ‘Arkeometri’ adı altında yeni bir boyut kazanması ve bugünkü konumuna kavuşması 1950-1960 yılları arsına rastlar.
Libby ve arkadaşlarının, yaşamları sonaermiş organik maddelerin içinde bulunan radyoaktif karbon14’ün ölçülmesi ile arkeolojiye yeni bir mutlak tarihlendirme yöntemini armağan etmeleri bir anlamda ‘gerçek arkeometri’nin bir başlangıcı olarak kabul edilebilir.
Bilindiği gibi,eskisinden farklı olarak bugün artık arkeolojik araştırmalar geçmiş uygarlıkları,tarihsel gelişimleri içinde,mümkün olduğunca eksiksiz bir şekilde değerlendirilebilmeyi amaçlamaktadır.Bu yüzden eski bir kültürün hakkıyla anlaşılabilmesi,tanımlanabilmesi için,o kültürü meydana getiren insanların,o günkü doğal çevrelerinin,içinde yaşadıkları biyolojik ortamı oluşturan hayvan ve bitki topluluklarının (yani ekolojilerinin),insan,hayvan,bitki ilişkilerinin ellerindeki kaynaklardan yararlanma biçim ve derecelerine bağlı olarak ekonomilerinin,teknolojilerinin,sosyal,politik sanatsal düzeylerinin aydınlatılması gerekmektedir. Gene aynı bağlam içinde,o kültürleri oluşturan insan kaynaklarının içinde yaşadıkları devrin mutlak tarihlendirilmelerinin yapılmasına gerek,çağdaşları olan,diğer kültürlerin,ya da uygarlıkları meydana getiren topluluklarla,gerekse doğal ve biyolojik ile olan ilişki ve karşılıklı etkileşimlerinin tümüyle açıklığa kavuşturulmasına çalışılmaktadır. Bu amaçlara koşut olarak arkeometrinin bu güm vardığı aşamada arkeoloji alanında kullanılan yöntemler kısaca şöyle özetlenebilir:

A- Arkeolojik toprak altı ve üstü kalıntıların,ören yerlerinin saptanmasında:

1-Optik yöntemler

Hava fotoğrafı arkeolojisi

Fotogrametri

2-Jeofiziksel/fiziksel yöntemler
Rezistivite

Elektrik sondası vb. yöntemlerden yaralanılmaktadır.

B-Arkeolojide çeşitli kalıntıların yaş tayinleri ile mutlak tarihlendirmelerde:
1-Radyoaktif yöntemler
a-Radyoaktif parçalanmadan kaynaklananlar.
b-Radyasyon etkisiyle enerji birikiminden kaynaklananlar.

2-Radyoaktif olmayan yöntemler
Jeofiziksel/manyetik alan değişmelerine dayananlar:Paleo/arkeomanyetizma

Rasemizasyon (kemiklerde amino-asid değişimi)
Uranium/Florin (U ve F miktarının ölçümüne dayananlar)
Obsidiyen Hidrasyonu (hidrasyon tabakasının ölçümü)
Cam yüzeyi tabakaları (cam yüzeyinin değişiminden oluşan tabakaların ölçümü)
Varv analizi (balçık tabakaları sayımı/ritmik doğa olaylarından kaynaklananlar)
Dendrokronoloji (ağaç halkaların sayımı/ritmik doğa olaylarına bağlı; C-14 için denetleyici ve düzeltici tarihlendirme yöntemi.)
Polinolojı (Pollen analizi,pollen spektrumlarının belirleyici özelliği)
Hayvan kemiği analizleri (Hayvan kronolojisi)gibi yöntemler çoğunlukla uygulanmaktadır.

C-Arkeolojik kalıntılarda hammadelerin saptanması/Kaynak analizleri.Hammadelerin tespiti ile teknolojik düzey,ticaret,kültürel ilişkilerin aydınlatılmasında yararlanıldığı gibi,dolaylı olarak da doğal çevre ve iklim hakkında da bazen bilgiler edinilebilir. Bu amaçlar için genellikle taş, mermer,obsidiyen,kil,çanak çömlek,toprak,metal,curuf vs. örneklerinin analizleri yapılır. Bu gün çoğunlukla ıslak kimyasal yöntemler yerlerini daha çok aşğ. yöntemlere bırakmışlardır:

1-Radyoaktif yöntemler
TL(Termoluminesans)
Neutron aktivasyonu
Atomik soğurma spektrometresi
2-Diğer fiziksel yöntemler
Optik mikroskobi
Optik Emisyon spektrometresi(spktral analiz)
X-ışını-floresansı
Elektron prob mikroanalizi
X-ışını saçınımı
Kızılötesi soğurma vb. gibi.

Kaynak analizlerinde bu ve benzeri yöntemler, çoğu kez bir arada da kullanılır.TL analizlerinde optik mikroskopiden yaralanıldığı gibi.

D-Doğal çevre ve biyolojik ortamın,ekolojinin aydınlatılması,besin ekonomisi,eski toprak kullanım alanlarının belirlenmesinde,nüfus saptamalarında:
Paleo/arkeo-antropoloji
Paleo/arkeo-botani
Polinoloji
Paleo/arkeo-zooloji
Jeomorfolojik ve jeokronolojik çeşitli yöntemler
Toprak analizleri vs.den yararlanılmaktadır

E-Müzeoloji ve arkeolojik kalıntıların restorasyon ve konservasyonlarının yapılmasında
Çeşitli kimyasal analizler
Çeşitli fiziksel analizler uygulanmaktadır

F-Arkeolojik kalıntıların tipolojik sınıflandırılmalarında,teknolojik düzeyin belirlenmesinde:
Matematiksel kümeleme ve serileme teknikleri
Bilgisayar arkeolojisi ve
İstatistik yöntemler giderek artan bir şekilde kullanılmaya başlanmıştır.Ancak çeşitli gruplara giren yöntemlerin,aynı alanların dışında değişik amaçlar için de kullanıldıkları unutulmamalıdır.Örnek olarak pollen analizi (palinoloji) pollenkronolojisi için olduğu kadar,doğal çevre ,bitki örtüsü,iklim koşulları için de önemli bir gösterge sayılmaktadır.

.

DOĞA VE FEN BİLİMLERİNDE YENİ YÖNTEMLER

Kan ve Doku Analizleri:
Doğa ve fen bilimlerinin yöntemlerini arkeolojik belgelerle uygulanması bu belgelerde gizlenen bilgilerin açığa çıkartılması, değerlendirilmesi ve geçmiş çağların günümüzde canlandırılması,değerlendirilmesi ve geçmiş çağların günümüzde canlandırılması açısından arkeologların önünde geniş ve yeni ufuklar açmaktadır.
Son yıllarda başlatılan bu tür araştırmaları kısaca anlatmak gerekirse;

Kan ve Doku Kalıntıları İle İlgili Araştırmalar :
British Columbia Provincal Museum uzmanlarından Thomas H. Loy ; arkeolojik kazılarda ortaya çıkan taş ve kemik aletler üzerinde kan ve doku gibi protein kalıntılarına rastladı ve geçen zaman içinde bunların varlığının saptanması , yerlerinden alınması ve analizi için yeni yöntemler geliştirdi. Loy; araştırmalarında göre arkeolojik taş ve kemik aletlerde kullanımları sırasında onlara yapışmış bulunan bitki,hayvan ve insan ,doku ve kan kalıntılarının binlerce yıl boyunca özelliklerini koruyabildiklerini saptamıştır. Tür saptanması için Thomas H.Loy değişik bazı yöntemleri kullanmıştır.

1-Hemoglobin Kristal Testi:
Her bir tür ,eşi olmayan ,sırf kendine özgü bir kan molekülleri protein düzenine sahip olduğu için,kan hemoglobini kristallerinin belirleyici şekillerine bakarak tür saptanabilir. Ucuz olan ve iyi işleyen bu yöntem iyi bir mikroskopla bazı kimyasal eriyiklere ve uygulamada yardımcı bir kılavuza ihtiyaç vardır.

2-İzoelektrik Ayarlama Yöntemi:
Bu yöntem proteinleri elektriksel olarak yüksüz ve bir elektrik alanda hareketsiz hala getirdikleri pH noktasına göre ayırır. Moleküllerin ‘izoelektrik noktası (PI)’diye anılan bu hareketsizlik noktası her bir türe göre değiştiği için,bu noktadan hareketle tür ayrımı yapılır.

3-Bağışıklık Testi:
Bu yöntem antikorların tanınması ve onların korunma mekanizması olarak,yabancı proteinlerle bağlanması esasına dayanır. Örneğin insan kanı olduğundan kuşkulanılan bir örnek insana karşı geliştirilmiş olan bu antikorlarla karşı karşıya getirilir. Eğer bu aşamada moleküller arasında bir bağlanma meydana gelirse söz konusu örneğin hüviyeti kanıtlanmış olur.

RADYOKARBON YÖNTEMİ VE ORANTILI KARBONDİOKSİT GAZ SAYIMI İLE TARİHLENDİRME

Bu yöntem Libby tarafından 1940’lı yıllarda ortaya atılmıştır.
Canlı çevresiyle karbon akış verişi yaptığı sürece 1gr. Karbon için 14 bozunma/dakika kadar bozunma yaparak karbon’u azota dönüştürür. Bu özgül aktivitenin sabit olması her yıl yerkürede 7,5 kg. radyokarbon oluştururken 7,5kg. radyokarbon da bozunup azota dönüştüğünü yani bir denge kurulduğunu belirtir. Bu durum bütün canlılar için geçerlidir. Eğer canlı ölür ve çevresi ile karbon alış verişi kesilirse,sağlığında sahip olduğu özgül aktiflik 5730 yılda yarılanacak şekilde azalmaya başlar. Çünkü radyokarbon 5730 yıl yarı ömürlü bir radyo izotoptur.
Görüldüğü gibi tarihleme demek aslında kalıntıda varolan radyokarbonun özgül aktifliğinin bulunması demektir.

ELEKTROSPIN REZONANS (ESR) TARİHLENDİRME YÖNTEMİ ARKEOLOJİK UYGULAMASI

ESR Yöntemi:
Radyoaktif elementler kararsız olup parçalanarak kimyasal olarak farklı özellikte elementlere dönüşürler. Alfa,Beta,Gama parçacıkları ışınım salarlar. Bu enerji parçaları yapıdaki elektronları koparır ve elektronlar kendi eksenleri etrafında döner. Bu elektron bir mıknatısçık gibi dönebilir. Bu özellikteki maddeler paramanyatik maddeler denir.
Madde manyetik alana konulduğunda manyetik alanlar ya aynı ya da zıt yönde hareket eder. Spektrumun büyüklüğümden madde içindeki elektronların, başka bir deyişle yönlerini değiştiren elektron mıknatıslarının sayısı hesaplanır.

ESR Yöntemiyle Tarihlendirme:
Maddenin senelik alabileceği doz miktarı madde içine konan özel dozimetrelerle ölçülür ve maddenin yaşı;

ARKEOLOJİK DOZ
YAŞ =
SENELİK DOZ
Oranından hesaplanır. ESR yönteminin buluntuların tarihlendirilmesi açısından yarar taşır.

TERMOLÜMİNESANS YÖNTEMİ İLE YAŞ TAYİNİ

Bazı maddeler ısıtıldıkları zaman ışıma yaparlar. Bu olaya termolüminesans (TL)denir.

Yaş Tayini:
Yaş tayininin doğal TL’nin birim doza karşı TL X yıllık oranıdır.

ESER ELEMENT BİLEŞİMİNDEN GİDEREK KERAMİkLERİN GRUPLANDIRILMASI

Bu tip çalışmada amaç kimyasal bileşiminden gidilerek keramiklerin gruplandırılması olduğuna göre önce uygun bir kimyasal analiz yöntemi seçilmesi gerekir. En uygun yöntem Nötron Aktivasyon yöntemidir. Bu yöntemle çok az miktarlara inilebilmekte çok sayıda element aynı anda tayin edilebilmekte ve örnekler üzerinde kimyasal işlem yapmak gerekli olmamaktadır.

FOSİL KEMİKLERDE TARİHLEME YÖNTEMİ

Palentoloji ve paleantropoloji alanlarında fosil kemikleri üzerinde yapılan tarihlemelerde iki
İki ana metot kabul edilmiştir.
• Relativ
• Kronometrik

Relativ:
Bir materyali diğerine göre ya da bir referans noktasına göre yerleştirmektir.Bir şeyin ötekine göre eski ya da eski ya da yeni olduğunu saptar.

Kronometrik:
Bir kaynağın yaşını ya da bu kaynağın yaşını nümerik ve kronolojik olarak verir.


İNCE-KESİT ÇALIŞMALARININ ARKEOLOJİK TEZİ

İnce-kesit çalışmalarının hammadesi toprak olan keramiklerin kompozisyon ve doku özelliklerini belirler. Keramiklerin sınıflandırılması,kil yataklarının aranması, keramik yapım teknolojisi hakkında bilgi vermesi ve diğer çalışma tekniklerini yöntemi olması bakımından arkeolojide gerekli ve yararlıdır.

ARKEOKLOJİK ESERLERDE İZ ELEMENT ANALİZ YÖNTEMLER

Atomik soğurma spektroskopisi,nötron aktivasyonu,elektron mikroskopisi,indüklenmiş plazma spektrokopisi gibi analitik yöntemlerin arkeolojide kullanılmasıyla ,eserin teknolojik ve sahteliği belirlenmektedir. Bu yöntemle binlerce yıl önce uygulanan teknoloji ve kaynak analizlerinden yararlanarak ticari ilişkileri ve göç yolları saptanabilmektedir.


ARKEOLOJİK ÖZELLİKLERİN MİKROANALİZİZ

Toprağın yüzey ilişkilerinde bozulma ve değişmesinde önemli bir rol oynayan kolloidal taneciklerin özellikle kil taneciklerinin gözlenmesi ve kil türlerinin aydınlatılmasında da mikroskopi önemlidir.

CAM BULUNTULARI DEĞERLENDİRİLMESİNDE ARKEOLOJİK ARAŞTIRMALARIN ÖNEMİ

Bu yöntem ülkemizde özellikle metal,maden,seramik ve ahşap buluntular üzerinde yoğunlaştırılmıştır. Metal,maden,seramik gibi cam buluntularında temel bilimlerin yardımıyla incelenmeleri olasıdır. Cam hamurunun kimyasal analiziyle kütlede yapısal bütünlük ve uygunluk araştırılabilmekte ve böylece belli bir zaman dilimi ve kültür çevresinde cam hamuru kompozisyonun ne kadar değiştiği veya mamulün endüstriyel ya da sanat üretimi olduğu saptanabilmektedir.

OSL (Optically Stimulated Luminescence) ve ESR (Elektron Spin Rezonans) çalışmaları: Radyasyon dozimetreleri çalışmalarında kullanılan, bir OSL ölçü sistemi ve buna bağlı yan aygıtlar vardır. Radyasyon doz ölçümlerine ilişkin dozimetre çalışmaları sürdürülmektedir.
Analiz çalışmaları: Nötron aktivasyon, kimyasal, mikroskopik, petrografik, radyografik, x-ışını difraksiyonu, x-ışını floresansı ve kromatografi gibi yöntemlerle analizler yapılmaktadır.
Radyokarbon çalışmaları: Laboratuvarda “orantılı karbondioksit gaz sayımı sistemi” ile “çok düşük düzey sıvı sintilasyon sayımı sistemi” mevcuttur. Bu sistemlerle ilgili örnek hazırlama olanaklarına sahip olan laboratuvarda her türlü radyoaktivite sayımı ve ilgili veri toplama tekniklerini kullanmaya uygun bir altyapı vardır.
Çevre radyasyon ölçümleri
Kazı alanından alınan örneklerde radyasyon ölçümü
Örneğin alındığı yerin çevresindeki topraktaki radyasyon ölçümü
Sediman örneklerinde radyasyon ölçümü
Bilgisayar uygulamaları
Arkeolojik ve sanat tarihi eserlerinin istatistiksel analizleri
Arkeolojik verilerin (cam, seramik gibi malzemelerin kompozisyonları) tek ve çok değişkenli istatistiksel değerlendirilmesi (gruplandırılması, benzerlik derecesinin tayini, bir değişkenin diğeri cinsinden tanımlanması gibi)
Seramik malzemede fırınlama sıcaklığının ölçümü
Sır, sıraltı ve hamur bileşimlerindeki fırınlama sıcaklıkları, X-ışını difraksiyonu, termal analiz ve diğer spektroskopik analizler yoluyla ve mineral bileşiminin bulunması ile tayini.
Sterol analizleri ve arkeolojik gıda maddesi kalıntılarına uygulanması (AFP): Arkeolojik gıda kalıntılarının bitkisel ve hayvansal kaynaklı olduğunun belirlenmesine çalışılması. Bu nedenle kolesterol ve ergesterol analizleri yaparak bunların birbiri ile etkileşiminin bulunması ve uygulamadaki sonuçlarının değerlendirilmesi.
Işıkla uyarılmış lüminesans yöntemi ile nesnelerin analizi (AFP): Işıkla uyarılmış lüminesans (OSL) yönteminin arkeolojik buluntulara uygulanması, buluntuların ve çevresinin aldığı doğal radyasyon miktarının ölçülmesi ve buluntuların tarihlendirilmesi.
Arkeolojik toprak örneklerinde fosfat tayini ve önemi (AFP) : Kazı alanı içinde yerleşim bölgesi, mezarlık ve çöplük gibi alanların belirlenmesinde kazı alanından alınan toprak örneklerindeki organik ve inorganik fosfor miktarının belirlenmesi. Bu tayin, uygulamada en çok kullanılan yöntemlerden biridir.

Sonuç olarak; Görüldüğü gibi,kültür tarihinin her yönüyle araştırılmasında yardımcı olmak uygulanan bu yeni arkeometrik yöntemlerin arkeolojiye kazandırdığı büyük katkıların yanında yeni bazı sorunlar da ortaya çıkmaktadır. Buna bir anlamda yeni bazı yükümlülüklerde denilebilir.1950’yi başlangıç olarak kabul edersek,bu gün daha 35 yıllık bir geçmişi olan bu fen ve doğa bilimlerinin çeşitli yeni yöntemler topluluklarından oluşan bilim alanın,yani arkeometrinin tek tek,her yönteminin kendine özgü bir dili ve değerlendirilme biçimi vardır. Bu arkeometrik yöntemlerle araştırma yapanlar bugün zaman zaman ‘arkeometrist’ olarak adlandırılmaktadır. Arkeometristlerin araştırmalarını onlarla birlikte asıl yorumlayacak ve sonuçlara ulaştıracak olan kimse ise ‘arkeologtur’.
Bu bakımdan arkeologların bu yeni yöntemlerin dilinden anlayabilmeleri ve onlardan edinecekleri bilgileri doğru yorumlara kavuşturabilmeleri için arkeometrik yönden eğitilmeleri gerekir.
Bu tarzda eğitim yapan kurumlara bugün çeşitli ülkelerin üniversitelerinde rastlanmaktadır. ülkemizde de böyle bir eğitim programına yer verilmesi artık zorunlu gibi gözükmektedir. Bu da her halde Arkeoloji ve Sanat Tarihi Bölümleri olan üniversitelerimizde,Yüksek Lisans düzeyinde eğitim yapabilecek,fen ve doğa bilimcilerle birlikte arkeologların da yer alacağı ARKEOMETRİ enstitülerinin kurulması ile gerçekleşebilecektir