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El hombre primitivo

Enviado por Jesús Castro



Partes: 1, 2

  1. Fuentes históricas
  2. Arqueología
  3. Datación arqueológica
  4. Datación absoluta
  5. Dendrocronología
  6. Termoluminiscencia
  7. RES (resonancia electrónica de spin)
  8. Huellas de fisión
  9. Reloj de uranio-plomo
  10. Reloj de potasio-argón
  11. Datación radiocarbónica
  12. Conclusión

En los libros escolares de ciencias naturales y sociales se enseña, en términos categóricos, que hay un tronco común del cual se originaron los grandes simios (pongidae) y los homínidos (hominidae); sin embargo, la verdad es que tal "tronco común" no pasa de ser una conjetura evolucionista de carácter dogmático. También se afirma que en determinado momento de la supuesta evolución biológica, los dos grupos se separaron y cada uno presentó su propia evolución; los "pongidae" dieron origen a los gorilas, chimpancés y orangutanes; y los "hominidae" u homínidos desembocaron en el "homo sapiens" (hombre actual).

Se considera que el "hombre primitivo", u hombre prehistórico, es el homo sapiens anterior al aparecimiento de la escritura; y se dice que éste pertenece a un periodo de tiempo que va desde hace unos 150 000 años hasta hace aproximadamente 6 000 años (momento en el que se cree que se produjeron los primeros documentos escritos).

Todo esto contrasta enormemente con el relato del Génesis, cuya cronología arroja unos 6 000 años atrás como el punto inicial de la existencia humana o de la creación del hombre. Por consiguiente, cabe preguntarse: ¿Dónde se encuentra la verdad, en el Génesis o en la antropología evolutiva (disciplina que estudia el origen y la supuesta evolución de la humanidad)? ¿Estará la verdad repartida entre ambas fuentes de conocimiento? ¿Se hallará la verdad en otra u otras fuentes diferentes?

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Fuentes históricas.

La Historia estudia la vida de los seres humanos a lo largo del tiempo, desde la aparición de los primeros hombres hasta nuestros días. Para medir el tiempo histórico es necesario establecer un año que nos sirva de referencia. En la cultura occidental el tiempo histórico se ha medido a partir del supuesto momento del nacimiento de Cristo; así hablamos de la época de antes de Cristo (aC) y de la época de después de Cristo (dC). Sin embargo otras culturas tienen como año de referencia otro acontecimiento histórico distinto, como es el caso de los musulmanes, que consideran nuestro año 622 dC como el año uno, o año de la Hégira (la Huida: cuando el profeta Mahoma tuvo que abandonar la ciudad de La Meca).

Los principales datos que se utilizan para reconstruir la Historia son textos escritos de épocas pasadas. Pero muchos teóricos aseguran que la mayor parte de la vida de nuestros antepasados se desarrolló en un período en que el hombre aún no había inventado la escritura, por lo que, según ellos, la mayor parte de la historia humana ha de ser reconstruida a partir de escasos restos materiales que se han conservado. Ese período, que hipotéticamente comprende muchos miles de años, recibe el nombre de Prehistoria. La Historia propiamente dicha comienza con la aparición de la civilización y de la escritura, hace unos cinco o seis mil años. La Historia ha sido dividida en cuatro edades para facilitar su estudio (según criterio occidental): Edad Antigua, Edad Media, Edad Moderna y Edad Contemporánea.

Conocer la vida de nuestros antepasados presenta grandes dificultades a los investigadores, ya que cuanto más lejana es la civilización menos información se puede encontrar. Los datos que permiten reconstruir el pasado del hombre se denominan "fuentes históricas", y se dividen en dos tipos:

Fuentes escritas, que pueden ser fuentes directas, si se trata de documentos escritos en la misma época que se investiga, o fuentes indirectas, si fueron elaboradas en un periodo posterior.

Fuentes arqueológicas, que son restos materiales, como fósiles, instrumentos, cerámica, partes de edificios, etc.

La Arqueología es un método de reconstrucción del pasado, centrado en la búsqueda de restos materiales. Es una herramienta fundamental para estudiar aquellas poblaciones humanas de las que no hay testimonio escrito. Las excavaciones arqueológicas permiten sacar a la luz gran cantidad de datos sobre el pasado del territorio, y, en general, éstos son tanto más imprecisos cuanto mayor antigüedad tienen. Un yacimiento arqueológico es utilizado por lo expertos como si fuera un libro misterioso, lleno de enigmas y rompecabezas; de ahí la obligada y pródiga faceta conjetural de la inmensa mayoría de las interpretaciones arqueológicas.

Arqueología.

La Arqueología (del griego «archaios», viejo o antiguo, y «logos», ciencia o estudio) es una disciplina académica que estudia los cambios que se producen en la sociedad, a través de restos materiales distribuidos en el espacio y el tiempo. Debe abandonarse la visión tradicional de Arqueología como ciencia auxiliar de la Historia, pues la Arqueología se ocupa de la Prehistoria (de la cual no se ocupa la Historia), ya que pretende complementar con documentos materiales aquellos períodos insuficientemente iluminados por las fuentes escritas.

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El quehacer arqueológico comienza por la Prospección, o exploración de un territorio en busca de indicios materiales que muestren la existencia de un yacimiento (enclave geográfico donde se hallan restos de interés arqueológico); la prospección busca conocer el modelo de poblamiento de los grupos humanos en una época concreta o a través del tiempo. Tras la prospección viene la Excavación, la cual supone alterar el terreno para descubrir en él objetos de importancia arqueológica, por lo que se exige minuciosidad, prudencia y una buena documentación (informe escrito, fotografías, etc.) de las tareas y hallazgos excavatorios; pues la arqueología es una actividad destructiva irreversible ya que supone la alteración del lecho arqueológico y no es posible excavar lo mismo más de una vez. Tras la excavación se llega, finalmente, al Procesamiento de los datos y objetos obtenidos, el cual implica un análisis exhaustivo de los mismos, la aplicación de métodos de limpieza apropiados, uso de tecnología de laboratorio, el siglado (catalogado e identificación mediante claves o siglas) y el registro (inventario completo de todos los hallazgos); precisamente los denominados "métodos de datación arqueológica" forman parte prominente de los trabajos de procesamiento.

Datación arqueológica.

Como se sabe, la Arqueología no es un mero juego intelectual basado en la búsqueda de objetos del pasado. Intenta explicar los orígenes de la humanidad y su desarrollo a través del tiempo, contribuyendo en la medida de lo posible a dar respuesta a una vieja cuestión existencial que siempre ha espoleado al hombre: ¿De dónde venimos? (las otras dos cuestiones existenciales son: ¿Por o para qué estamos aquí? y ¿Hacia dónde vamos?).

La mayor parte de los arqueólogos han sido afectados por la visión evolucionista de los acontecimientos, por lo que suponen la existencia de un gran periodo de tiempo denominado Prehistoria e intentan elucidar al máximo los detalles de ese hipotético lapso ancestral de la vida humana. En su mayoría, pues, desean probar de manera incontestable la procedencia simiesca del ser humano; pero dicha pretensión se ha topado con muchos escollos, como veremos más adelante. Por otra parte, hay arqueólogos que intentan despejar la incógnita planteada por las aseveraciones de algunos grupos ufológicos acerca de un supuesto origen extraterrestre de la vida humana; también hay arqueólogos que creen en el relato del Génesis y desean confirmar el punto de vista creativo de dicho relato.

Los datos arqueológicos obtenidos de un pasado remoto de la humanidad se consideran de exquisita importancia, puesto que acercan a los científicos a la contestación de la pregunta "¿de dónde venimos?". Pero sucede que es mucho más fácil datar yacimientos romanos o egipcios, por ejemplo, que yacimientos pertenecientes al denominado "periodo paleolítico" de la prehistoria. La razón principal de esto estriba en que los yacimientos de épocas más recientes aportan una gran cantidad de objetos e inscripciones, mientras que los yacimientos prehistóricos aportan una cantidad mínima de materiales y ninguna clase de grabado alfabético. Por lo tanto, los yacimientos considerados prehistóricos requieren el uso de una multitud de sistemas de datación arqueológica.

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Los métodos o sistemas de datación arqueológica son agrupados en dos grandes categorías, de acuerdo con los resultados cronológicos estimados por los profesionales: Métodos de datación absoluta y métodos de datación relativa. Los métodos de datación absoluta arrojan fechas de datación del yacimiento muy cercanas a la realidad, es decir, con una aproximación muy exacta; el problema es que en este tipo de datación sólo es posible constatar el error cronológico cometido cuando se trata de yacimientos de materiales muy cercanos a nuestro tiempo y, por lo tanto, pertenecientes a una época histórica bastante reciente. No obstante, a veces nos encontramos con yacimientos que aportan reliquias de un pasado relativamente cercano en el tiempo y sin embargo son muy difíciles de datar en términos absolutos (o con precisión); tal es el caso de algunos descubrimientos arqueológicos efectuados en el Próximo Oriente, los cuales, aunque ofrecen una amplia documentación (con tablillas escritas y fechadas), los historiadores todavía son incapaces de sincronizar sus fechas con los sistemas de cómputo actuales (es decir, con nuestros calendarios modernos). Por lo tanto, los supuestos métodos de datación absoluta, al estar condicionados en general por una mala estimación del error cronométrico cometido, se convierten en muchos casos en simples dogmas de fe datacionales.

Los métodos de datación relativa se consideran poco fiables a priori, con un margen de error bastante amplio y, consecuentemente, una mala aproximación a la realidad. Entre estos métodos figuran los siguientes: la estratigrafía, la tipología, las huellas geológicas, la hidratación de la obsidiana y la racemización de los aminoácidos. Por lo tanto, no nos detendremos en ellos.

Datación absoluta.

Los métodos de datación absoluta se suponen fiables a priori, con un margen de error bastante pequeño y, consecuentemente, una buena aproximación a la realidad. Entre estos métodos destacan los siguientes: la dendrocronología, el carbono-14, la RES, el potasio-argón, el uranio-plomo, la termoluminiscencia y las huellas de fisión. Sin embargo, tales suposiciones de fiabilidad son más dogmáticas que reales, ya que pueden producir, y de hecho producen (sobretodo las dataciones radiométricas), errores colosales.

Dendrocronología.

La Dendrocronología es una técnica de datación que tiene como finalidad la creación de cronologías a partir del estudio de los anillos de crecimiento de los árboles, los cuales son un reflejo de las condiciones medioambientales y de las variaciones del ecosistema. Desde tiempos ancestrales, los árboles han tenido un peso importante en la cultura de muchos pueblos. Incluso ahora nos sentimos atraídos por los árboles y parte del turismo se desplaza para ver grandes árboles centenarios, como el "Hyperion" (el secuoya milenario de California).

Por tanto, los árboles siempre han sido importantes, ya sea como parte fundamental del paisaje o como estructuras vivientes con personalidad propia. Pero son algo más que simples ornamentos, pues pueden vivir durante muchos años y son un importante registro viviente de los cambios climáticos que les han ido afectando (a ellos y al entorno) a lo largo del tiempo. Los troncos de los árboles hablan por sí solos, pero hay que aprender su lenguaje para entenderlos. La Dendrocronología es la rama de la ciencia que estudia, a través de los troncos de los árboles, estas variaciones a lo largo del tiempo. La propia palabra se define a sí misma: en griego "dendron" quiere decir "árbol", "crono" significa "tiempo" y "logo" se puede traducir por "conocimiento".

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Los árboles, del mismo modo que todos los organismos vivos, experimentan un crecimiento durante su vida. El crecimiento se debe a la formación y expansión de nuevas células, que dan lugar a nuevos tejidos y órganos. En los árboles, el crecimiento se lleva a cabo sólo en unas zonas concretas de su organismo denominadas "meristemos". Los meristemos están formados por agrupaciones de células que tienen una elevada capacidad para dividirse y generar nuevas células, que a su vez formarán nuevos tejidos. Hay dos tipos de meristemos: los "meristemos primarios", que son los primeros en actuar y los responsables del crecimiento en altura, y los "meristemos secundarios", que actúan después de aquéllos y regulan el crecimiento en grosor.

El meristemo secundario está constituido por una fina capa de células, que envuelven el árbol por debajo de la corteza. Su actividad produce capas de madera por debajo de la corteza. De modo que el árbol experimenta un crecimiento en grosor o centrífugo, siendo la última parte formada la que se encuentra justo debajo de la corteza. Pero el crecimiento de los árboles no es continuo: se detiene cuando las condiciones son desfavorables y se reinicia cuando las condiciones climáticas vuelven a ser favorables. Cada vez que se detiene el crecimiento, queda una marca visible en la madera que forma los conocidos anillos de crecimiento. Cada anillo corresponderá a un ciclo de crecimiento, dentro del grosor del árbol.

Los ciclos de crecimiento de los árboles están altamente determinados por las condiciones ambientales a las que se ve sometido el árbol en cuestión. En regiones climáticas con estaciones bien diferenciadas unas de otras, como ocurre en la zona del Mediterráneo, se forma un anillo por año porque cada año presenta condiciones favorables y condiciones desfavorables; la producción de nueva madera es rápida al principio de la primavera porque la temperatura es suficientemente elevada y hay disponibilidad de agua, pero a medida que avanza el verano la producción va disminuyendo a causa de la escasez de agua y se detiene totalmente en otoño e invierno, cuando las temperaturas son demasiado bajas. Las diferencias en la velocidad de formación quedan reflejadas en las características de la madera (mayor o menor grosor, diferente coloración de la madera según la época de crecimiento, etc.) y esto es lo que nos permite percibir la diferenciación de los anillos.

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NOTA:

El corte transversal de un árbol, o tronco leñoso, presenta las siguientes capas, aproximadamente concéntricas, de fuera adentro:

CORTEZA o corcho: compuesta por células muertas. Sirve como capa de protección y está constituida, como se ha dicho, por tejido muerto.

LÍBER: Capa encargada de conducir la denominada "savia elaborada" del árbol, haciéndolo en sentido descendente (desde las hojas hacia las raíces). Esta savia elaborada consiste en los alimentos fabricados en la fotosíntesis y el oxígeno absorbido del aire usado en la respiración. El líber puede tener fibras largas y muy fuertes, las que en algunos casos constituyen la materia prima de la que se obtienen fibras comerciales. La savia elaborada está compuesta principalmente por agua, azúcares, aminoácidos, fitorreguladores y minerales disueltos, que constituyen el alimento de las células no fotosintéticas de la planta.

CÁMBIUM: Es una capa de células vivas que son las que se produce el crecimiento en grosor del tallo. Este cámbium puede ser muy delgado. Esta meristemo secundario de células, difícil de observar a simple vista, es donde continuamente se forman y multiplican las células del leño. El crecimiento en grosor del tronco en esta zona origina capas concéntricas de células de madera o xilema, haciéndolo en gran proporción hacia el interior, y células de líber secundario y corteza secundaria, en escasa proporción hacia el exterior. Periódicamente dichas capas conforman los llamados anillos de crecimiento, discernibles unos de otros debido a la presencia más o menos nítida de capas de corteza secundaria.

ANILLOS DE CRECIMIENTO: Marcan las etapas de crecimiento anual del árbol. Se deben al crecimiento de la actividad vegetativa en primavera y verano. ¿Cómo se forman estos anillos? La parte interna del anillo se forma en la estación de crecimiento y se llama "madera temprana" (earlywood), y la externa "madera tardía" (latewood). La estación de crecimiento varía de unos lugares a otros; por ejemplo, la madera temprana se forma a principios del verano en Canadá y en otoño en algunas especies del Mediterráneo. Pero en regiones que no están marcadas por diferencias estacionales acusadas, el desarrollo de estos anillos es relativamente imperceptible.

RADIOS MEDULARES: Son láminas delgadas formadas por un tejido que sirve para almacenar y distribuir los nutrientes que aporta la savia descendente o elaborada. En un corte transversal de un tronco se observan estos radios medulares cuya función primordial es la de almacenar sustancias de reserva (almidones sobre todo).

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ALBURA: Se puede considerar como la "madera viva" de un árbol, ya que es un tejido biológicamente activo cuya función primordial es la conducción de agua con sales minerales desde las raíces al follaje (sentido ascendente). La "savia bruta" es un nutriente para las plantas compuesta por agua y sales minerales. La planta recoge con sus raíces la savia bruta del suelo y ésta asciende por al albura de su tallo hacia las hojas. En comparación con el duramen o corazón, la albura es de color más claro, más liviana y suave, y es muy susceptible al ataque de hongos e insectos. El término popular con el que se le conoce es "lo blanco de la madera".

DURAMEN: Es la madera de la parte interior del tronco; es de color más oscuro y también es la más resistente y durable. El duramen es el lugar donde la planta va almacenando las sustancias de deshecho; es decir, se convierte en la parte muerta del árbol. Localizada en la zona central del tronco. Representa la parte más antigua del árbol, y tiende a ser de color oscuro y de mayor durabilidad natural.

MÉDULA: Es la parte central de árbol y está constituida por un tejido poroso. Su tamaño disminuye al envejecer el árbol. Está formada por células débiles o muertas, a veces de consistencia corchosa. Su diámetro varía entre menos de un milímetro hasta más de un centímetro, según la especie. Se puede usar para hacer tapones para botellas (mal llamados "tapones de corcho").

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NOTA (bis):

¿Cómo se realiza la toma de muestras y la datación en dendrocronología? Hay que tener presente que la anchura de los anillos depende principalmente de la humedad disponible y la temperatura. La situación se complica cuando hay otros árboles cercanos y se desata una competición por el espaciado de las raíces, la luz y los nutrientes. Es por esto que los árboles que crecen en los márgenes boscosos son los que mejor registran cambios climáticos. Especies diferentes de árboles responden de forma diferente a las condiciones medioambientales, y de esta manera los factores involucrados pueden aislarse e identificarse fácilmente. Normalmente para este tipo de estudios se seleccionan árboles que crecen en áreas que están sometidas a un cierto estrés medioambiental, ya que, si el clima no afecta al crecimiento, no podemos extraer ninguna señal de que haya ocurrido un cambio en el mismo. Al recoger las muestras normalmente nos concentramos en estas zonas sensibles a los cambios, aunque debemos tener en cuenta otros factores, también involucrados, como la pendiente, el mayor o menor grado de exposición, la topografía, orientación, insolación, riesgo de inundación, etc.

Las muestras han de estar lo más intactas posible, por lo que no deben poseer restos de incendios, enfermedades, actividad humana (cortes), etc. El número de muestras dependerá del caso (aconsejable 10-20 árboles por especie). El muestreo ha de ser lo más representativo posible. Si hay un árbol que no creció durante un año determinado, se retirará del recuento. Acto seguido las muestras se llevan al laboratorio, donde se realiza lo que se llama la "datación-cruzada".

Sabiendo que los mismos factores medioambientales afectan a una región dada, esto sugiere que los patrones característicos de anchura de anillos serán comunes en unos y otros proporcionando así pistas que permiten detectar los cambios climatológicos producidos en la zona. Relacionando y analizando las variaciones en las características de estos anillos, especialmente los de zonas sometidas a condiciones extremas, podemos correlacionar varios grupos de anillos y así identificar el año en el que el anillo se formó. Siguiendo estos patrones de comparación se pueden relacionar regiones enteras y establecer una cronología (generalmente de atrás hacia delante, es decir, desde fechas actuales a pretéritas; y siempre para una región geográfica muy pequeña). Estas edades se pueden a su vez comparar con otras escalas cronológicas conocidas y tal vez determinar así más exactamente su edad.

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Si intentamos calibrar las edades medidas en anillos individuales con su edad real (contando anillos) y las comparamos con métodos de datación de Carbono-14 veremos que no coinciden, ya que el contenido de 14C (o Carbono-14) en la atmósfera varia con el tiempo. Esto verdaderamente entorpece la labor si deseamos obtener datos cronológicos de más de un milenio de antigüedad.

Después de realizar la datación cruzada se pueden medir otras propiedades, como la densidad de los anillos y su contenido en isótopos (oxígeno y carbono), entre otras. Este último análisis nos permite extraer información acerca de cambios en la composición de la atmósfera y patrones de precipitación.

Una consecuencia directa de esta técnica es la de poder interpretar o reconstruir temperaturas del pasado midiendo ciertas propiedades de los anillos. La temperatura del aire se puede asociar con el crecimiento de los anillos en lugares en los que el crecimiento de los árboles está limitado, bien latitudinalmente o por altitud (Kullman 1998, Kroner 1999).

Medidas de estos parámetros en anillos de árboles que crecen en regiones donde la temperatura afecta su crecimiento muestran que en el siglo XX se produjo un calentamiento anormal no replicable durante los últimos 1 500 años. Se cree que actualmente el crecimiento de anillos no está dado únicamente por la temperatura, sino por el aumento de dióxido de carbono en la atmósfera (Gregory C. Wiles, 1996).

Según el consenso general de expertos, la datación dendrocronológica viene a ser la técnica más fiable que existe para fechar muestras de antigüedad inferior a unos pocos centenares de años. Por eso, como comenta, en parte, la revista DESPERTAD del 22-9-1986, páginas 21-26 (publicada en español y otros idiomas por la Sociedad Watch Tower Bible And Tract):

«Los que han empleado el radiocarbono para fechar han resuelto normalizar sus fechas con la ayuda de muestras de madera datadas por la cuenta de los anillos anuales de los árboles, en especial los del pino aristado, que vive por centenares y hasta miles de años en la región sudoeste de los Estados Unidos. A este campo de estudio se le llama dendrocronología.

Por lo tanto, ya no se cree que el reloj de radiocarbono dé una cronología absoluta, sino una de fechas relativas. Para obtener la edad verdadera, la fecha de radiocarbono tiene que ser corregida mediante la cronología basada en los anillos arbóreos. Por esto, al resultado de una medición de radiocarbono se le conoce como "fecha de radiocarbono". Al someter esta fecha a cotejo por una curva de calibración basada en los anillos arbóreos se deduce la fecha absoluta.

Esto es válido hasta donde se pueda considerar confiable la cuenta de los anillos del pino aristado.

Ahora se presenta el problema de que el árbol viviente más antiguo cuya edad se conoce se remonta solamente hasta el año 800 E.C. Para extender la escala, los científicos tratan de parear por superposición el patrón de anillos gruesos y delgados de madera muerta de los alrededores. Juntando 17 restos de árboles caídos, aseguran poder remontarse a más de 7.000 años en el pasado.

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Pero las mediciones por los anillos arbóreos tampoco subsisten por sí solas. A veces hay incertidumbre en cuanto a dónde exactamente colocar un trozo de un árbol muerto, y por eso, ¿qué hacen? Solicitan que se le haga una medición de radiocarbono y luego se basan en ésta para colocarla en su lugar. Esto nos recuerda a dos cojos que tienen una sola muleta y se turnan para usarla; mientras uno la usa, el otro se apoya en él para mantenerse en pie.

Uno tiene que preguntarse cómo es posible que se hayan preservado trozos de madera al aire libre por tanto tiempo. Parecería más probable que las fuertes lluvias se los hubieran llevado, o que alguien que pasara los hubiera recogido para usarlos como leña o darles otro uso. ¿Qué impidió su putrefacción, o que fueran atacados por los insectos? Es verosímil que un árbol vivo resista los estragos del tiempo y el clima, y que a veces uno de ellos viva mil años o más. Pero ¿qué hay de la madera muerta? ¿Subsistió por seis mil años? Raya en lo increíble. Sin embargo, en esto se basan las fechas de radiocarbono más antiguas.

A pesar de esto, los expertos en radiocarbono y los dendrocronólogos se las han arreglado para poner a un lado dudas de esa índole y conciliar las diferencias e inconsecuencias, y se sienten satisfechos con el compromiso a que han llegado. Pero ¿qué hay de sus clientes, los arqueólogos? No siempre están contentos con las fechas que reciben para las muestras que envían. En [una] conferencia [celebrada en] Upsala uno de ellos se expresó así: "Si una fecha obtenida mediante el carbono 14 apoya nuestras teorías, la ponemos en el cuerpo del texto. Si no la contradice enteramente, la ponemos a pie de página. Y si es completamente "inoportuna", la abandonamos"».

Después de haber visto que la técnica mejor reputada para obtener fechas exactas (la dendrocronología) es más bien inexacta a partir de dos o tres siglos en el pasado, tenemos que concluir que de nada nos sirve ésta para la datación prehistórica. Los supuestos restos arqueológicos del denominado "hombre prehistórico o primitivo" no pueden ser estudiados cronológicamente mediante la dendrocronología.

Termoluminiscencia.

Se conoce por termoluminiscencia a toda emisión de luz, independiente de aquélla provocada por la incandescencia, que emite un sólido aislante o semiconductor cuando es calentado. Se trata de la emisión de una energía previamente absorbida como resultado de un estímulo térmico. Esta propiedad física, presente en muchos minerales, es utilizada como técnica de datación.

La técnica arqueológica de fechar cuarzo se le llama Datación por termoluminiscencia. La radiación que cae sobre la tierra desde el espacio (los rayos cósmicos) produce cambios en la estructura cristalina del cuarzo, que se acumula con el tiempo. Cuando se calienta cuidadosamente el cuarzo, la estructura cristalina vuelve a la normalidad; pero cuando lo hace, emite luz. Cuanto más tiempo han sido radiados, más luz emiten los granos de cuarzo. Al medir las longitudes de onda, y compararlas con elementos previamente datados, se puede obtener el tiempo que ha estado expuesto a la intemperie el cuarzo, uno de los elementos más comunes de la corteza terrestre.

Actualmente la termoluminiscencia se aplica para fechar cerámica, pero también otros materiales que hayan sido expuestos al calor o hayan sufrido un calentamiento importante en su fabricación o durante su utilización; caso del sílex quemado y las estructuras líticas de los hogares. Por lo tanto, los expertos creen que una de las principales ventajas de este método de datación consiste en que lo que se fecha es siempre una actividad humana, a saber, el calentamiento del mineral (la cocción de la cerámica, por ejemplo), y no algo que quizás es anterior o posterior, como sí puede ocurrir con el Carbono-14.

Sus defectos, que no son pequeños, llegan de lo sofisticado del método y de la necesidad de un conocimiento exacto de las condiciones de enterramiento de la muestra. Esta última exigencia demanda que el muestreo sea preparado con antelación, porque no se puede destinar al análisis cualquier fragmento. Como contrapartida, los entendidos aseguran que en las mejores condiciones favorables (hecho fortuito y sumamente improbable, porque no se puede saber con certeza cuál es error cometido), se puede conseguir un intervalo de fechas con un 90% de aproximación respecto a la edad absoluta.

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NOTA:

A partir de la Wikipedia y de otras fuentes, podemos decir que la termoluminiscencia (TL) ha proporcionado un método de datación arqueológico para determinar fundamentalmente la edad de elementos artificiales de construcción y de cerámica que han sido sometidos a calentamiento, como cristales y lozas. Se basa en las alteraciones que provocan las radiaciones ionizantes (radiación cósmica y radiactividad del entorno) en las estructuras cristalinas de los minerales; aumentando la termoluminiscencia de éstos con el tiempo de exposición a la radiación. Para poder emplear este método es necesario que el elemento que va a ser datado (cerámica, piedra de horno, etc.) contenga minerales termoluminiscentes (normalmente cuarzo) y que se haya visto sometido a una temperatura superior a 500 °C.

La termoluminiscencia (TL) es la emisión de luz por parte de ciertos minerales o sustancias cristalinas cuando son calentados. Esta emisión no debe confundirse con la producida por la incandescencia. Para que se produzca este fenómeno (la TL) se deben de cumplir tres requisitos: 1) El material ha debido recibir radiación durante un cierto periodo de tiempo; 2) Debe ser un material aislante o semiconductor; 3) Hay que calentar el material.

La radiación ionizante provoca, al incidir sobre un material, que los electrones y los huecos electrónicos (ver NOTA-bis siguiente) puedan quedar atrapados en imperfecciones de la red cristalina (trampas), entre la banda de conducción y la banda de valencia. Cuanto mayor es el tiempo de exposición a la radiación, mayor es el número de electrones y huecos que pueden quedar atrapados en las trampas. Al calentar el material, los electrones y los huecos se "liberan", volviendo a su estado natural y deshaciéndose del exceso de energía que habían adquirido, emitiendo tal exceso en forma de fotones. La fluorita, el apatito y la calcita son ejemplos de minerales termoluminiscentes.

La datación por termoluminiscencia parte de la base de que todo cuerpo que ha sido sometido a una determinada temperatura pierde su termoluminiscencia al haber "liberado" a los electrones de las trampas. Dichas trampas volverán a albergar a electrones a medida que reciban de nuevo radiación. Por ende, la edad en años (a) de un objeto que ha sido calentado (cerámica, por ejemplo) será igual a la cantidad de radiación absorbida por el objeto desde su horneado ancestral o paleodosis (p) dividida por la cantidad de radiación que se supone que recibe al año o dosis anual (d):

a = p/d

La dosis anual (d) proviene de dos fuentes, una interna (i) y otra externa (e). La dosis de radiación interna (i) se corresponde con emisiones de partículas alfa, partículas beta y rayos gamma procedentes del uranio (U), torio (Th), potasio (K) y rubidio (Rb) radiactivos presentes en el elemento que se quiere datar.

La dosis de radiación externa (e) proviene de los rayos cósmicos y de los núcleos radiactivos presentes en el sedimento. Debido a que las partículas alfa y beta tienen poca capacidad de penetración, a la muestra que se va a datar se le eliminan en profundidad 2 mm de su superficie, por lo que ya sólo hay que tener en cuenta a los rayos gamma. Se asume, como hipótesis irreal, que la dosis suministrada por los rayos cósmicos es constante.

Por consiguiente, teniendo en cuenta que la dosis de radiación externa (e) queda reducida al sumatorio de la radiación cósmica (c) y la radiación gamma (g), obtenemos:

d = i + e = i + (c + g)

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NOTA-bis:

Cuando una gran cantidad de átomos se unen, como en las estructuras sólidas, el número de orbitales de valencia (los niveles de energía más altos, correspondientes en el modelo atómico de Rutherford a la capa electrónica más externa) es tan grande y la diferencia de energía entre cada uno de ellos tan pequeña que se puede considerar como si los niveles de energía conjunta formaran bandas continuas más bien que niveles de energía en solitario como ocurre en los átomos aislados. Sin embargo, debido a que algunos intervalos de energía no contienen orbitales, independiente del número de átomos agregados, se crean ciertas brechas energéticas entre las diferentes bandas.

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Dentro de una banda, los niveles de energía son tan numerosos que tienden a considerarse continuos si se cumplen dos hechos: 1) Cuando la separación entre niveles de energía en un sólido es comparable con la energía que los electrones constantemente intercambian en fotones; 2) Cuando dicha energía es comparable con la incertidumbre energética debido al "principio de incertidumbre de Heisenberg", para periodos relativamente largos de tiempo.

La banda de valencia (BV) está ocupada por los electrones de valencia de los átomos, es decir, aquellos electrones que se encuentran en la última capa o nivel energético de los átomos. Los electrones de valencia son los que forman los enlaces entre los átomos, pero no intervienen en la conducción eléctrica. La banda de conducción (BC) está ocupada por los electrones libres, es decir, aquéllos que se han desligado de sus átomos y pueden moverse fácilmente. Estos electrones son los responsables de conducir la corriente eléctrica. Entre la banda de valencia y la de conducción existe una zona denominada banda prohibida o "gap", que separa ambas bandas y en la cual no pueden encontrarse los electrones.

En consecuencia, para que un material sea buen conductor de la corriente eléctrica debe haber poca o ninguna separación entre la BC y la BV (las cuales pueden a llegar a solaparse); de manera que los electrones puedan saltar entre las bandas. Cuando la separación entre electrones sea mayor, el material se comportará como un aislante. En ocasiones, la separación entre bandas permite el salto entre las mismas de sólo algunos electrones; en estos casos, el material se comportará como un semiconductor. Para que el salto de electrones entre bandas en este caso se produzca, deben darse alguna o varias de las siguientes situaciones: que el material se encuentre a altas presiones, que se encuentre a una temperatura elevada o que se le añadan impurezas (las cuales aportan más electrones).

Un hueco de electrón, o simplemente hueco, es la ausencia de un electrón en la banda de valencia. Tal banda de valencia estaría normalmente completa sin el "hueco". Una banda de valencia completa (o casi completa) es característica de los aislantes y de los semiconductores. La noción de "hueco" en este caso es esencialmente un modo sencillo y útil para analizar el movimiento de un gran número de electrones, considerando ex profeso a esta ausencia o hueco de electrones como si fuera una partícula elemental o -más exactamenteuna cuasipartícula.

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Considerado lo anterior, el hueco de electrón es entendido, junto al electrón, como uno de los portadores de carga que contribuyen al paso de corriente eléctrica en los semiconductores. El hueco de electrón tiene valores absolutos de la misma carga que el electrón pero, contrariamente al electrón, su carga es positiva. Aunque bien corresponde el recalcar que los huecos no son partículas como sí lo es -por ejemploel electrón, sino la falta de un electrón en un semiconductor; a cada falta de un electrón -entonces resulta asociada una complementaria carga de signo positivo (+).

La descripción figurada de un hueco de electrón, como si se tratara de una partícula equiparable al electrón aunque con carga eléctrica positiva, es en todo caso didácticamente bastante útil al permitir describir el comportamiento de estos fenómenos de una forma teórica digerible. Otra característica peculiar de los huecos de electrón es que su movilidad resulta ser menor que la de los electrones propiamente dichos.

Resumiendo. La base del método de la TL está en que cuando un mineral que ha sido así ionizado es calentado, los electrones se liberan de la malla cristalina y son recapturados por los átomos, produciéndose una emisión luminosa (termoluminiscencia) que es proporcional al número de electrones recapturados. De este modo, al calentar un mineral termoluminiscente obtenemos una luz cuya intensidad nos permite conocer la cantidad de electrones retenidos en la red cristalina, que, a su vez, nos informa de la dosis de radiación recibida por un mineral o paleodosis. Si medimos la dosis de radiación anual del sedimento del que procede la muestra, basta dividir la dosis total del mineral (deducida a través de la termoluminiscencia) por la dosis anual para conocer el número de años transcurridos desde que la última vez que el mineral fue desionizado por efecto del calor. Evidentemente, esta técnica sólo es aplicable a minerales que hayan sido expuestos a la luz solar intensa, como arcillas, o a la acción del fuego, tales como sílex quemados y cerámicas. También hay que reconocer que el valor de la dosis de radiación anual presenta una objeción importante para la fiabilidad del resultado final de la datación, puesto que se supone uniforme para todo el intervalo temporal que engloba a la totalidad de años en que la muestra permanece en el sedimento.

Ante esta perspectiva, no extraña que la "Encyclopaedia Britannica" (edición de 1976) diga lo siguiente en su tomo 5, página 509: "Esperanza más bien que logro es lo que principalmente caracteriza la condición de la datación por termoluminiscencia en la actualidad". Por consiguiente, la datación de supuestos utensilios prehistóricos usados por el "hombre primitivo" encuentra aquí, en el método TL, una herramienta más conjetural que real; y evidentemente tampoco nos ofrece un recurso fiable para intentar recomponer el pasado cronológico de la humanidad prediluviana (de hace más de 4 500 años atrás, aproximadamente).

RES (resonancia electrónica de spin).

La datación por RES forma parte del grupo de métodos denominados "paleodosimétricos", al igual que aquéllos basados en los fenómenos de la luminiscencia (TL, por ejemplo). A diferencia de los métodos radiométricos (K-Ar, radiocarbono, U-Th, etc.), basados en la medida de la radiactividad natural, los métodos paleodosimétricos se basan en la detección de los efectos de dicha radiactividad sobre las muestras geológicas o arqueológicas. En este caso, se mide la energía absorbida por la muestra (dosis total) en función de la cantidad de radiación a la que ha sido sometida durante su historia. Las radiaciones ionizantes inducen movimientos en la estructura electrónica de los minerales y algunas cargas eléctricas pueden ser atrapadas dentro de los defectos puntuales de dicha estructura cristalina, formando una entidad llamada "centro paramagnético", que genera una señal detectable por espectrometría RES.

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