年轮是如何编码小提琴的年龄和产地的

(世界杯万博app科学内幕)——弦乐器中有很多关于它可能是在何时何地制造的线索。例如，车身的磨损，木材的不透明度和所用的清漆类型都可以暗示它的起源。近几十年来，一种名为“树木年代学”的技术越来越流行，这种技术利用仪器身上的树木年轮来确定仪器的年代。

这一过程可以提供一种额外的方法，来确定一把小提琴是由意大利克雷莫纳的16世纪或17世纪著名的制琴师制作的，比如安东尼奥·斯特拉迪瓦里(Antonio Stradivari)，还是更近的年代制作的，因此可能不太值钱。

“树木年代学是一项非常重要的革命性技术，”马萨诸塞州波士顿的小提琴制造商凯文·凯利(Kevin Kelly)说。万博注册网址“在(树木年代学)之前，真的没有科学的方法来告诉小提琴制造者什么东西的年龄。”

传统上，科学家们一直在研究树木的年轮——在树干上发现的圆形图案——以了解更多关于地球过去和现在的气候、火灾和火山爆发的历史，以及考古遗迹。但最近，研究人员发现了可以用这种方法研究的新对象，包括弦乐器。

年轮是大自然的历史学家

瑞士联邦森林、雪和景观研究所(Swiss Federal Institute for Forest, Snow and Landscape Research)的资深科学家保罗·切鲁比尼(Paolo Cherubini)解释说，树木在生长季节的早期生长出更大的细胞，细胞壁更薄，在生长季节的后期生长出更小的细胞，细胞壁更厚。这些早春细胞的颜色较浅，形成了明暗交替的光环，每一对都标志着一年的生长。

这些环的特性，如其宽度，受到环境因素如温度和降雨量的影响。长在彼此附近的树木，暴露在相同的条件下，每年应该有相似的年轮。科学家们可以利用这些信息，通过将仪器上发现的树木年轮模式与确定时间和地点的树木和其他仪器的年轮模式相匹配，来估计用来制作仪器的木材生长的时间和地点。

当位于图森的亚利桑那大学的树木年代学家保罗·谢泼德(Paul Sheppard)确定小提琴的年代时，他首先在显微镜下观察乐器，然后用便利贴标出一组10个环，这样不会损坏乐器。然后，他测量每个环的宽度。

谢帕德说:“小提琴制作者的技艺非常高超，我们很容易就能数出戒指的数量。”

他将这些宽度输入计算机，然后将数据与跨越数百年的测量宽度的大量记录进行比较。如果该仪器的年轮宽度与另一项记录之间有特别高的相关性，那么这两组树的年轮可能代表了相同的历史年份和相似的地理起源。

限制与树木年代学

Cherubini写了弦乐器的年轮年代测定在《科学上周，他警告说，这种方法“不能告诉你乐器是何时制作的”，只能告诉你乐器可能最早的年份。有时，乐器制造者会把最新的木头砍下来，或者在制作乐器之前把木头储存一段时间。所以这个乐器可能是在小提琴上可见的最外层环的日期之后制造的。

Sheppard说，树木年代学并不总是能找到匹配的。他说:“要对两个样本进行交叉年代测定，你需要一定的时间，(树木的年轮)数年。”小型弦乐器，如小提琴，可能只有60年的增长，在乐器的顶部代表。如果每个环之间没有太大的可变性，就很难检测到匹配。对于一种几乎没有变化和环的乐器来说，“我想说的是，确定小提琴年代的可能性几乎为零，”谢泼德说。

斯洛文尼亚卢布尔雅那大学(University of Ljubljana)的树木年代学家卡特琳娜Čufar曾研究过弦乐器的年代，她在电子邮件中说，“如果清漆很黑，环很窄，(或者)乐器损坏了，”也很难得到准确的测量。

Cherubini还希望收集到更多的树木年轮数据。他说:“这意味着要利用活的树木，但也要利用教堂和房屋的横梁，”从“我们认为(用于乐器的)木材来源”的地方建造年表。

结合树木年代学和其他工具

树木年代学是一种对仪器进行年代测定的严格方法，但更传统的技术和其他技术进步仍然是有价值的工具。小提琴制造者凯利说，“你可以通过观察一件乐器的年龄来判断它的年龄。”例如，他说，随着木头的老化，它变得越来越不透明，光线也越来越不容易穿透乐器的本体。

谢泼德有时会把他正在与之约会的小提琴拿去制作，制作商会检查小提琴的长度、曲度、颜色和其他风格特征。谢帕德说:“我给他看任何一把小提琴，他很快就能印象深刻。”凯利解释说:“大多数小提琴，你可以看出它们来自某个地区，在某个时间，因为你已经见过上百把类似的小提琴。”

Cherubini说，当从树木年轮图案中得出的日期与其他特征相结合时，比如乐器的形状和清漆，以及碳年代测定法等其他方法，你就可以“对你的年代测定更有信心”。