疑問與證據（4.鉛同位素考古）下
附錄4.
鉛是青銅中所含的重要金屬成分。這一元素在自然界擁有四種同位素。不同來源的鉛，這四種同位素的相互比值也不相同。因此，如果能精確測定這個比值，就可以追蹤青銅中鉛的來源，並在一定程度上探索到不同地區之間青銅冶煉技術流傳與相互交融的過程。
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鉛質的“曆史示蹤器”
如果說，用碳14測定斷代層，用微量金屬沉積含量反映人類活動影響還不夠全麵的話，那這份研究再次把鉛同位素的科技考古問題提到議題上來。......
“微量金屬含量測峰值，鉛同位素是測來源。”張幹說。
在中國考古界，盡管有爭議，但鉛（Pb）同位素比值的方法還是被很多學者使用。鉛有四個同位素：Pb204、Pb206、Pb207、Pb208.通過對同位素之間比值的測定，可以知道哪兒的鉛來自哪兒。
“其中，隻有鉛204是從地球形成以後到現在是沒有變化的。”一直在做鉛同位素比值研究的金正耀解釋到。他打個比方，“好比一家生了四胞胎兄弟，但是其中一個孩子一直沒有生長，生下來多大就長多大，另外三個則不停的得到各種營養，以不同的速度增長。”
“每個地方的礦山就像不同的村子，每個村子都有一個四胞胎，通過對每個孩子身高或麵相的比較，就可以看出他們分別是哪個村子的。”
在所有人類活動造成的金屬中，鉛的比值已知的最多。這就是說，在世界大多數知名的礦山中，鉛的“指紋”是已知的，很容易進行比較。假如在中國一個青銅器的鉛同位素比值，與羅馬或埃及某處礦山的比值一樣，那就意味著其材料甚至技術都來自外地。
增加銅的流動性
銅器裏為何會有鉛呢？古人製銅，並不隻用銅，會加錫或鉛。銅的熔點很高，達到1083度，在這樣的高溫下，把銅水倒出來時，它的流動性很差。“好像過年打糍粑一樣，總是粘鍋，最後倒到模子裏以後，不能填充到每個地方，最後得到的銅可能就是這兒一個孔，那兒一個洞的。”而加了錫和鉛以後，就降低了銅的熔點，改善了流動性，使得銅器光滑美觀。
鉛和錫的另一個作用就是增加銅的韌性。純銅有很好的延伸性但硬度不夠，而青銅劍如此薄卻是殺人利器，是因為裏麵添加了錫。
錫易變，不能保持礦山時期的同位素特征。因此，金正耀認為鉛同位素就成為了判斷文物來源的重要工具。“任何含鉛的器物，都可以用這種方法來測定。”通過鉛同位素的考證，可以得知中國最早的玻璃是從兩河流域進來的。此外，陶瓷器中的鈾也含鉛，可以同理考證。在青銅器真偽的考證上，鉛同位素的考證也同樣有用。
化學上，鉛被稱為“示蹤”金屬，可以像跟蹤器一樣跟蹤器物，其他此類的金屬還比如鋇，現代醫學常用“鋇餐”跟蹤胃部疾病。
可是，鉛同位素有個致命的弱點：一旦不同產地的東西混在一起，鉛同位素測量方法就失效了。“鉛同位素的比值越高，就表示來源越單一化，相當於來自同一個生產廠家，而比值下降就表示進入沉積物的鉛的來源發生量變化，或者一些低比值的礦床，尤其是一些超大型的礦床，生產出來的鉛同位素比值影響了整個世界。”張幹說。
而工業革命後的曆史，基本上鉛同位素的方法就失效了，因為全球工業化和貿易全球化導致了鉛的來源全混在一起了。不過，張幹認為，於此同時，也可以憑借鉛同位素比值的下降判斷工業革命的開始，比如，他們這次研究中，就看出了中國的工業革命要晚於西方。“鉛同位素比值下降，這是典型的工業革命的標誌”。