Di dunia ini, ada banyak sekali temuan arkeologis berupa naskah/teks, fragmen, dan manuskrip. Semuanya merupakan dokumentasi masa lampau tentang sejarah tertentu. Tentu tidak semua temuan arkeologis dalam keadaan yang baik. Banyak yang rusak karena sudah tertimbun selama beratus-ratus hingga beribu-ribu tahun. Ada yang ditemukan hanya sepotong saja. Namun ada juga yang ditemukan dalam keadaan yang sangat baik.

Metode untuk menganalisis fisik (konteks) temuan-temuan arkeologis itu bermacam-macam. Dalam hal ini, kita mengulas mengenai penanggalan (dating). Para arkeolog sangat terbantukan oleh paradigma geologi dan kimia berdasarkan petunjuk-petunjuk historis untuk menentukan penanggalan suatu temuan arkeologis, yang kemudian data-data tsb diuji dengan analisis Harris matrixdan disesuaikan dengan tabel distribusi data statigrafi. Metode-metode penanggalan yang disebut sebagai Metode Penanggalan Absolut terdiri atas:

1. Penanggalan Radiokarbon (Radiocarbon Dating), untuk penanggalan material organik dengan batas maksimum 40.000 tahun, dengan menganalisis radioaktif pada isotop atom karbon (C).
2. Dendrokronologi (Dendrochronology), untuk penanggalan obyek material yang terbuat dari kayu.
3. Penanggalan Termoluminensi (Thermoluminescence Dating), untuk penanggalan material anorganik, dengan menganalisis kandungan mineral yang mengkristal akibat perubahan suhu.
4. Analisis Optik (Optical Analysis), untuk aplikasi penanggalan dengan menggunakan alat bantu optik.
5. Penanggalan K-Ar (K-Ar Dating), untuk penanggalan sisa-sisa fosil hominid, dengan menganalisis radioaktif pada isotop atom potasium (K) dan argon (Ar).
6. Penanggalan Arkeomagnetik (Archaeomagnetic Dating), untuk penanggalan berdasarkan medan magnet kutub di Bumi yang tercatat dalam Temperatur Curie (yang merupakan pengamatan suhu-suhu masa lampau dalam struktur tanah liat) melalui atom-atom yang ada pada lapisan tanah tertentu seperti besi/ferum (Fe), kobalt (Co), nikel (Ni), dll dan senyawa-senyawa oksidasi.
7. Penanggalan Korosi Timah (Lead Corrosion Dating), untuk penanggalan material yang mengalami korosi (pengkaratan) melalui atom timah/plumbum (Pb).
8. Penanggalan Asam Amino (Amino Acid Dating), untuk penanggalan terhadap spesimen yang pernah diteliti melalui perubahan molekul-molekul asam amino (seperti -NH2 dan -COOH) untuk waktu yang telah berlalu sejak mereka terbentuk.
9. Penanggalan Hidrasi Obsidian (Obsidian Hydration Dating), untuk penanggalan artefak yang terbuat/tersusun dari batu-batuan obsidian melalui polimerasi yang menyuplai air di dalamnya.
10. Penanggalan RHX (RHX Dating), untuk penanggalan material keramik (rehydroxylation).

Kita gak perlu tahu itu semua secara detail. Trit ini hanya sebagai pengantar awam untuk mengenal salah satu metode penanggalan yang memiliki akurasi hampir 100%, yaitu Radiocarbon Dating. Sebelum mengenal Radiocarbon Dating, kita perlu mengenal apa itu material organik. Materi organik merupakan materi yang terdiri dari senyawa organik yang berasal dari sisa-sisa organisme (makhluk hidup) seperti tanaman dan hewan, juga produk-produk limbah mereka pada lingkungan. Molekul organik didapat melalui reaksi kimia non-organik. Struktur dasar material organik terbuat dari senyawa seperti protein seperti selulosa, tanin, cutin, dan lignin, dan protein lainnya, lipid, dan karbohidrat. Dan dari semua struktur organik tsb, atom karbon (C) membentuk 90% senyawa organik.

Pada temuan arkeologis yang mengandung material organik memiliki unsur radioaktif pada karbon. Unsur radioaktif tsb secara konstan terbentuk dari pengaruh sinar kosmik dari atmosfir dan meninggalkan sisa radiasi pada isotop karbon. Bagi agan-agan yang pernah belajar kimia, tentu agan-agan tahu bahwa isotop adalah jumlah proton yang ada dalam inti atom/nukleus (yang disebut nomor atom) tapi berbeda dengan massa atom karena memiliki jumlah neutron yang berbeda. Isotop karbon yang stabil eksis di alam ini ada 2 isotop, yaitu isotop karbon-12 (12-C) dan isotop karbon-14 (14-C). Nah, 14-C yang disebut radiokarbon ini dihasilkan ketika neutron aktif yang dihasilkan oleh radiasi sinar kosmik bertumbukan dengan atom nitrogen (N). Tumbukan ini melepaskan proton dalam jumlah masif dan menyisakan isotop dengan besaran nomor proton sejumlah 6 and neutron sejumlah 8 dan ini ada dalam nukleus. Proses ini secara memusingkan dinyatakan dalam reaksi kimia nuklir sbb:



Setelah melakukan reaksi nuklir, radiokarbon dengan cepat teroksidasi menjadi senyawa karbon dioksida (CO2). Cepatnya proses oksidasi ini telah dikonfirmasi melalui pengukuran radiokarbon pada pengujian bom termonuklir. Secara alamiah, CO2 diproduksi tanaman untuk melakukan fotosintesis. Melalui daur karbon, manusia, tumbuhan, hewan, kamu dan aku dan semua yang ada di permukaan Bumi selalu memperoleh porsi 14-C. Porsi 14-C dibandingkan dengan 12-C memiliki rasio sebesar 0,0000000000015%, di samping itu ada 1% porsi 13-C. Hal ini berarti dalam 12 gram karbon akan terdapat sekitar 90 miliar 14-C, 600 juta triliun 13-C, dan 6 miliar triliun 12-C. Kandungan radiokarbon dan karbon non-radioaktif pada organisme akan sama selama daur karbon masih berlangsung. Ketika makhluk hidup mati, daur karbon ini berhenti, dan di situlah penanggalan 14-C dapat dimulai. 14-C akan meluruh secara konstan dan spontan tanpa dipengaruhi suhu, tekanan, dan zat kimia. Peluruhan ini akan memancarkan partikel beta lemah (e-) dan antineutrino (ve) sbb:



Waktu (t) yang dibutuhkan 14-C untuk meluruh sebanyak separuh waktu (t0,5 atau 1/2t) sebanyak 5568 tahun. Kandungan 14-C akan berkurang, tetapi kandungan 12-C akan tetap sama. Dengan menghitung rasio 14-C dan 12-C pada material organik yang ada dalam suatu manuskrip akan dapat ditentukan lama waktu yang telah lewat sejak berhentinya daur karbon. Rumus yang dipakai untuk menentukan usia peluruhan (t) sbb:



Rumus di atas dapat disederhanakan menjadi:



Contoh, misalnya ditemukan sebuah fragmen dari kulit kebo di sebuah situs peninggalan reruntuhan kota Bekasi yang diberi kode "Fragmen Bekasi". Fragmen yang mengungkap cerita tentang kemacetan massal sepanjang Kranji menuju Cikarang di masa lampau itu dilakukan Radiocarbon dating test, dan hasil uji isotop 14-C menghasilkan rasio Nf dan No sebesar 84%. Maka, Fragmen Bekasi itu berasal dari:


Jadi, Fragmen Bekasi berasal dari 1400 tahun yang lalu (jika dihitung dari tahun 2015, maka Fragmen Bekasi diproduksi pada tahun 615 M). Metode Radiocarbon Dating ini ditesiskan oleh Williard Libbydari University of Chicago. Tesis yang berjudul "Radiocarbon Dating" (1955) ini merupakan proyek offering titel professor dari Chemistry Department di Institute for Nuclear Studies. Penemuan ini merevolusi metodologi penanggalan tradisional. Libby sendiri memperoleh hadiah Nobel tahun 1960 berkat penemuannya ini.

Tesis Libby telah tersedia dalam bentuk jurnal, jurnalnya dapat diunduh dalam bentuk PDF di sini: http://www.nobelprize.org/nobel_priz...by-lecture.pdf



Tapi Radiocarbon Dating bukan tanpa kelemahan. Sejumlah kritik dari berbagai pakar keilmuan berdatangan, beberapa di antaranya adalah bahwa rasio Nfdan No tidak mutlak karena rasio yang ditabelkan berdasarkan radiasi sinar kosmik atmosfer pada waktu yang diukur dari saat ini (present). Kritik lainnya adalah adanya kontaminasi sampel dengan material organik lain (menimbang bahwa sampel temuan arkeologis ketika ditemukan memiliki kemungkinan terkontaminasi dengan material organik yang lain). Untuk menjawab kritik ini adalah bahwa penelitian untuk melakukan Radiocarbon dating test harus bersifat komprehensif, material yang diuji sudah dilakukan peluruhan isotop antar masing-masing material (misalnya arang, kayu, tulang, kulit, rambut, tembikar, lumpur, cangkang telur, kain, kertas, fosil, resin, air, es, karang, tanduk, paduan logam, dll). Untuk itulah para arkeolog bekerjasama dengan pakar keilmuan lainnya (termasuk sejarahwan sebagai konsultan) dan tentunya Radiocarbon dating test memakan biaya yang cukup besar. Pendanaan biasanya melalui proyek penelitian yang diselenggarakan berbagai institusi/lembaga sebagai tendernya.

Kritik-kritik untuk Radiocarbon dating test hanya bersifat pertimbangan, bukan penolakan. Agan gak bisa sekedar menolak dengan alasan-alasan selain masalah teknis. Untuk menolak Radiocarbon Dating, agan harus menemukan metode baru yang lebih akurat daripada Radiocarbon dating test, siapa tahu agan bisa menjadi peraih hadiah Nobel berikutnya dan tesis agan dipakai menjadi metode mutakhir untuk penanggalan arkeologi.

Credit to: Williard Libby.