世界中の考古学的発見は、研究者が人間の進化と移住の物語を記入するのを助けてきました。 この研究で重要な情報は、化石と人工物の時代です。 科学者はどのように年齢を決定しますか？ 「The Great Human Migration」（ スミソニアン 、2008年7月）で説明されているオブジェクトの日付付けに使用されるいくつかのメソッドの詳細を次に示します。
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Coprolites、ペイズリー5マイルポイント洞窟、オレゴン
年齢：〜14, 300歳
方法：放射性炭素年代測定
オレゴン州の洞窟で、考古学者は、骨、植物の残骸、および化石化した糞であるコプロライトを発見しました。 コプロライトに残っているDNAは人間の起源を示していますが、年齢は示していません。 そのために、科学者たちは古代の糞の中に含まれる炭素に注目しました。
定義により、特定の元素のすべての原子は、その核に特定の数のプロトンを持っています。 元素炭素には、たとえば6つのプロトンがあります。 しかし、核内の中性子の数はさまざまです。 同位体と呼ばれる要素のこれらの異なる形式は、本質的に安定または不安定です。 後者は放射性同位体と呼ばれ、やがて崩壊し、粒子（中性子または陽子）とエネルギー（放射）を放出し、したがって別の同位体または元素に変わります。 彼らは同位体の「半減期」と呼ばれる一定の割合でこれを行います。
ほとんどの炭素は、安定した形の炭素-12（6陽子、6中性子）または炭素-13ですが、放射性炭素-14（6陽子、8中性子）として非常に少量（約0.0000000001％）が存在します。 生きている動植物は、他の炭素同位体とともに炭素-14を吸収しますが、それらが死んで代謝機能が停止すると、炭素の吸収を停止します。 時間が経つにつれて、炭素-14は窒素-14に崩壊します。 半分は約5, 730年後にそうなります（これは同位体の半減期です）。 約60, 000年後、炭素14はすべてなくなります。
木炭、木、骨、花粉、オレゴン州で見つかったコプロライトなど、かつて生物の一部であったものはすべて、研究者が研究室に送って、どのくらいの炭素-14が残っているかを測定できます。 彼らは大気中にどれくらいあったか、したがって、誰かが生きているときにどれだけ吸収したかを知っているので、死または沈着からどれくらいの時間が経過したかを計算できます。 コプロライトは平均して約14, 300歳で、アメリカ大陸で最も古い人間の遺体の一部です。
人類の頭蓋骨、ヘルト、エチオピア
年齢：〜154, 000〜160, 000歳
方法：アルゴン-アルゴン年代測定
1997年にエチオピアを掘った科学者チームは、石器、カバを含むいくつかの動物種の化石、3つのヒト科の頭蓋骨を発見しました。 彼らは何歳でしたか？ 有機遺物は炭素14年代測定には古すぎるため、チームは別の方法に切り替えました。
放射性炭素年代測定は、いくつかの考古学的発見に適していますが、制限があります：約60, 000歳未満の有機材料のみを日付に使用することができます。 ただし、非有機物質（岩石など）や古い物質（数十億年前）の年代測定に使用できる放射性同位体は他にもあります。
これらの放射性同位体の1つは、火山岩に含まれるカリウム40です。 火山岩が冷えると、そのカリウム40はアルゴン40に分解され、半減期は12億年です。 カリウム40とアルゴン40の比率を測定し、岩石の年代を推定することは可能ですが、この方法は不正確です。 しかし、科学者は1960年代に岩石サンプルに中性子を照射し、それによりカリウム40をアルゴン39に変換できることを発見しました。 より複雑ですが、このプロセスはより正確な日付を生成します。 たとえば、カリフォルニア大学バークレー校の科学者は、ベスビオ火山の西暦79年の噴火から、イベントから7年以内のサンプルを作成できました。
Hertoで見つかった人類の頭蓋骨やその他の人工物は直接年代を特定できなかったため（有機材料は長い間化石化されていたため）、代わりに研究者は化石の近くの砂岩に埋め込まれた火山岩について分析を行いました。 岩は約154, 000〜160, 000年前のもので、頭蓋骨は最古のホモサピエンスであり、まだ発見されていません。
刻まれた黄土色の石、Blombos洞窟、南アフリカ
年齢：〜77, 000歳
方法：熱ルミネッセンス年代測定
南アフリカの海辺の洞窟の発掘により、明らかに人工である2つのオブジェクトが明らかになりました。十字形のパターンでエッチングされた黄土色の石片です。 しかし、石も石が埋もれた岩も火山起源ではなかったため、研究者は彼らの年齢を決定する別の方法を選択しました：熱ルミネセンス。
アルゴン-アルゴン年代測定の場合と同様に、熱ルミネセンスクロックは、岩石が高温に加熱された最後の時間からも始まります。 極端な熱は、岩石内の特定の結晶（石英や長石など）に蓄積された電子を排除します。 時間が経つにつれて、結晶は、環境で見つかった微量の放射性原子によって生成された電子をトラップします。 岩石を再加熱することにより、科学者は蓄えられたエネルギーを放出することができ、それは光として放出され、「熱ルミネセンス」と呼ばれます。 光の強さは、岩が最後に加熱されてからの時間を示します。
Hertoの頭蓋骨のように、Blombos Caveから刻まれた黄土色の石の年代は直接決定することはできませんでした。 しかし、オーカーと同じ岩層には焼けた石片がありました。これはオーカーと同じ年代で、熱ルミネッセンス年代測定に理想的でした。 焼けた石は約77, 000年前のもので、これにより黄土は発見されるべき最も古い抽象的なデザインの一部になりました。
