เนื่องจากมีเหตุการณ์ทางธรณีวิทยามากมายที่เกิดขึ้นตลอดช่วงอายุของโลก จึงทำให้นักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถกำหนดอายุของทุกเหตุการณ์เป็นตัวเลขที่แน่นอนได้ ดังนั้น การกำหนดอายุสัมพัทธ์ (relative-age dating) หรือ การลำดับเหตุการณ์ก่อนหลัง จึงเป็นข้อมูลสำคัญในการศึกษาวิวัฒนาการและลำดับเหตุการณ์ต่างๆ ที่เกิดขึ้นบนโลก โดยนักวิทยาศาสตร์ได้นำเสนอแนวคิด การลำดับชั้นหิน (stratigraphy) เพื่อใช้เป็นหลักการเรียงลำดับเหตุการณ์ก่อนหลัง

อย่างไรก็ตาม นอกจากการกำหนดอายุสัมพัทธ์ ที่ศึกษาได้จากการลำดับชั้นหินและฟอสซิลดังที่อธิบายในข้างต้น การกำหนดอายุสัมบูรณ์ เป็นอีกหนึ่งวิธีการที่สำคัญในการศึกษาประวัติศาสตร์และลำดับเหตุการณ์ต่างๆ ที่เกิดขึ้นบนโลก โดย การกำหนดอายุสัมบูรณ์ (absolute-age dating) หมายถึง การกำหนดอายุวัสดุทางวิทยาศาสตร์ ที่สามารถแสดงผลในหน่วยเวลาเป็นตัวเลขที่แน่นอน ซึ่งด้วยทฤษฏี เทคโนโลยีและเครื่องมือที่ถูกพัฒนาขึ้นอย่างต่อเนื่องในปัจจุบัน ทำให้การกำหนดอายุสัมบูรณ์นั้นมีหลากหลายวิธีตามทฤษฏีที่ใช้กำหนดอายุ ไม่ว่าจะเป็นการใช้หลักการการสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสี (radioactive decay) หรือ หลักการกักเก็บอิเล็กตรอนไว้ในหลุมกักเก็บอิเล็กตรอน (electron trap) โดยทั้ง 2 แนวคิดนี้ช่วยทำให้เกิดเทคนิคหรือวิธีการกำหนดอายุสัมบูรณ์มากมายหลายชนิด เช่น วิธีคาร์บอน-14 (C-14 หรือ Radiocarbon Dating) วิธีอาร์กอน-อาร์กอน (⁴⁰Ar-³⁹Ar dating) วิธีโปแตสเซียม-อาร์กอน (K-Ar dating) วิธียูเรเนียม-ตะกั่ว (U-Pb dating) วิธีรูบิเดียม-สตรอนเทียม (Rb-Sr dating) และวิธีซัมมาเรียม-นีโอดีเมียม (Sm-Nd dating) วิธีการเรืองแสงความร้อน (Thermoluminescence, TL dating) และวิธีกระตุ้นด้วยแสง (Optically Stimulated Luminescence, OSL dating) เป็นต้น

การหาอายุสัมบูรณ์ด้วยวิธีเทียบเคียง (relative dating) เป็นการหาอายุสัมบูรณ์ที่ใช้หลักการเทียบเคียงคล้ายกับ การหาอายุสัมพัทธ์ (relative-age dating) แต่ได้อายุเป็นตัวเลขที่แน่นอน ซึ่งปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์มีการเทียบเคียงจากหลักฐานหลายรูปแบบ

ชั้นดินเลน

ชั้นดินเลน (varve) พบโดยส่วนใหญ่ในสภาพแวดล้อมการสะสมตัวแบบทะเลสาบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งทะเลสาบในพื้นที่ที่หนาวเย็น ซึ่งการสะสมตัวประกอบด้วยตะกอน 2 ชนิด คือ ตะกอนหยาบและละเอียด ตกทับทถมสลับกันไป-มา โดยปกติตะกอนหยาบจะเกิดในฤดูร้อนระหว่างที่น้ำแข็งละลาย ส่วนตะกอนละเอียดจะเกิดในฤดูหนาวในขณะที่น้ำในทะเลสาบแข็งตัว ตะกอนละเอียดซึ่งแขวนลอยอยู่จึงตกสะสม ซึ่งกระบวนการดังกล่าวเกิดขึ้นติดต่อกันเป็นหลักพันปี จึงสามารถนับและหาอายุสัมบูรณ์ได้ เหมือน การหาอายุจากวงปีต้นไม้ (tree-ring dating)

นอกจากนี้การเกิดขึ้นสลับกันเป็น คาบอุบัติซ้ำ (return period) ของวัตถุอื่นๆ ก็สามารถนับและหาอายุสัมบูรณ์ได้เช่นกัน เช่น ตะกอนถ้ำ (speleothem) ปะการัง (coral) และแท่งตัวอย่างน้ำแข็ง (ice core) เป็นต้น

อย่างไรก็ตาม การหาอายุด้วยวิธีการนับลำดับการเกิดขึ้นสลับกันเป็น คาบอุบัติซ้ำ (return period) มีข้อจำกัดและข้อควรระวัง คือ ในบางกรณีการสลับกันของวัตถุดังกล่าวอาจไม่ใช่ระยะเวลา 1 ปี เหมือนกับวงปีต้นไม้เสมอไป ดังนั้นก่อนที่จะหาอายุด้วยวิธีดังกล่าว นักวิทยาศาสตร์ต้องวิเคราะห์ในรายละเอียดในช่วงของการสลับชั้นว่าเกิดจากปรากฏการณ์อะไรและมีระยะเวลาในการสลับกันของลักษณะปากฏดังกล่าวกี่ปี เพื่อใช้ในการหาอายุต่อไป ตัวอย่างเช่น การสลับกันไป-มาเป็นวัฏจักรตาม แนวคิดของมิลานโควิทช์ ก็อาจทำให้เกิดการสลับกันของการสะสมตัวของตะกอนในบางพื้นที่ได้

หลักฐานจากโบราณวัตถุ

การหาอายุโดยการเปรียบเทียบ หมายถึงการใช้วัฒนธรรมทางวัตถุที่คล้ายกัน หรือเหมือนกันมาเปรียบเทียบหาอายุสมัยโดยมีวัตถุหนึ่งที่รู้ว่ามีอายุสมัยในช่วงใด แล้วนำอีกสิ่งหนึ่งมาเปรียบเทียบ โดยอาศัยหลักการพื้นฐานเบื้องต้นที่ว่า วัตถุทางวัฒนธรรมที่อยู่ในช่วงเวลาเดียวกันหรือร่วมสมัยกันย่อมมีรูปแบบและประเพณีนิยมคล้ายกัน วิธีการเปรียบเทียบ ดังกล่าวนี้อาจผิดพลาดได้ง่ายเพราะ รูปแบบทางวัตถุบางชิ้นอาจเหมือนกันโดยเหตุบังเอิญหรือใช้ต่อเนื่องมายาวนาน แต่ก็พอที่จะใช้ใน การเปรียบเทียบรูปแบบทางวัฒนธรรมในเบื้องต้นได้ การพิจารณาอายุสมัยประกอบไปด้วยการศึกษาเปรียบเทียบดังต่อไปนี้ คือ

1) การพิจารณารูปแบบ (Typology) หลักเกณฑ์การพิจารณาเปรียบเทียบรูปแบบโดยเบื้องต้น คือ รูปแบบของสิ่งของเครื่องใช้ที่ค้นพบนำไปเปรียบเทียบกับสิ่งของอีกอย่างหนึ่งที่รู้อายุแน่นอนตายตัวแล้ว ตัวอย่าง เช่น กลองสำริดหรือกลองมโหรทึก ซึ่งมีการหาอายุสมัยและรูปแบบจากการศึกษาไว้ในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ การพบรูปแบบที่เหมือนกันก็พอจะประมาณได้ว่าอยู่ในช่วงเวลาอันเดียวกัน

2) การพิจารณาวิวัฒนาการของลวดลาย (Evolution of Style) เป็นการศึกษาเปรียบเทียบรูปแบบที่มีลวดลายลักษณะที่คล้ายกัน เพื่อจำแนกประเภทและกำหนดรูปลักษณะที่เกี่ยวข้องหรือร่วมสมัยกัน เช่น ภาชนะดินเผาลายเขียนสีแดง ที่บ้านเชียง อุดรธานี ซึ่งมีการหาอายุที่แน่นอนแล้ว การพบภาชนะดินเผาลายเขียนสีแดงในรูปแบบที่เหมือนกันหรือคล้ายกัน ก็พอจะประเมินได้ว่าอยู่ในช่วงเวลาเดียวกันหรือร่วมสมัยกัน แต่ทั้งนี้ การเปรียบเทียบลวดลาย รูปแบบต้องอยู่บนพื้นฐานของความเป็นไปได้ ในการติดต่อแลกเปลี่ยนและไปมาการประเมินสู่กันของคนในอดีต โดยพิจารณาจากลักษณะทางภูมิศาสตร์ด้วย เพราะสิ่งที่เหมือนกันอาจเกิดจากความบังเอิญเช่น ภาชนะดินเผาลายเขียนสี พบทั้งในจีน และแอฟริกาซึ่งก็ไม่จำเป็นต้องเกี่ยวข้องกัน

นอกจากนี้ การกำหนดอายุสัมบูรณ์ยังสามารถทำได้จากการเปรียบเทียบและพิจารณาการเปลี่ยนแปลงในสัดส่วนของความอุดมสมบูรณ์หรือความถี่ของวัตถุโบราณที่พบเห็น เช่น การนับชนิดของเครื่องมือโบราณหรือการนับเศษหม้อไห ความถี่ของขวดชนิด  ค เพิ่มขึ้นอย่างช้าๆ จนถึงจุด 75 % ในตอนกลางของช่วงเวลา และหลังจากนั้นก็ลดลง พร้อมๆ กับที่ขวดชนิด ง นั้นเริ่มเพิ่มขึ้น แสดงว่าแต่ละช่วงมีการนิยมใช้ขวดทีละชนิด และเมื่อขวดชนิดหนึ่งเลิกนิยมก็จะมีขวดอีกชนิดหนึ่งมาแทนที่

3) การเปรียบเทียบหลักฐานที่พบร่วมกัน (Associated Finds) สิ่งของเครื่องใช้ที่พบอยู่ในชั้นดินเดียวกันหรือพบอยู่ร่วมกัน โดยมีวัตถุชิ้นหนึ่งที่รู้อายุแน่นอนแล้ว วัตถุชิ้นอื่น ๆ เมื่ออยู่ในชั้นดินเดียวกันก็อยู่ร่วมสมัยกันด้วย

4) การวิเคราะห์ชั้นดิน (Stratigraphical Analysis) เป็นการศึกษาชั้นดินจากการทับถม เพื่อเปรียบเทียบหลักฐานกับพัฒนาการของชุมชนจากหลักฐานที่พบ พื้นที่หนึ่งซึ่งมีศึกษาการทับถมของชั้นดิน และหาอายุสมัยไว้แล้ว พื้นที่อื่นที่อยู่ใกล้เคียงกัน และพบหลักฐานคล้ายกัน ก็สามารถที่จะเปรียบเทียบพัฒนาการของชั้นดินและหลักฐานกันได้

. . .
บทความล่าสุด : www.mitrearth.org
เยี่ยมชม facebook : มิตรเอิร์ธ – mitrearth