Ίσως η μοναδική σημαντικότερη ανάπτυξη για την αρχαιολογία στο 20ό αιώνα, προήλθε από την ανακάλυψη της ραδιοχρονολόγησης και της χρονολόγησης με άνθρακα 14 ειδικότερα.
Το 1946 ο Willard Libby του Πανεπιστημίου του Σικάγου πρόβλεψε ότι όλα τα ζώντα φυτά και ζώα απορροφούν τον ασθενώς ραδιενεργό άνθρακα-14, ένα ισότοπο από την ατμόσφαιρα. Η διαδικασία σταματά όταν τα φυτά ή τα ζώα πεθαίνουν, και οι πυρήνες του άνθρακα-14 αρχίσουν να αποσυντίθενται με ένα γνωστό ρυθμό χρόνου ημιζωής 5730 έτη.
Οι μετρήσεις της υπόλοιπης ραδιενέργειας ενός δείγματος παρέχουν έτσι μια εκτίμηση της ηλικίας του δείγματος, υπό τον όρο ότι είναι λιγότερο από 50.000 ετών. Ο Libby και οι συνάδελφοί του ήταν οι πρώτοι που υπολόγισαν την ηλικία των αρχαιολογικών δειγμάτων κατ' αυτό τον τρόπο, μια εργασία για την οποία κέρδισε ο Libby το βραβείο Νόμπελ για τη Χημεία το 1960
Η χρονολόγηση με άνθρακας-14 είναι κεντρικής σημασίας στην εύρεση της χρονολογικής σειράς των γεγονότων, ιδιαίτερα για τα προϊστορικά γεγονότα που εμφανίστηκαν πριν από την ύπαρξη γραπτών μνημείων.
Πράγματι, τα προϊστορικά γεγονότα μπορούν τώρα να χρονολογηθούν, με ακρίβεια μερικών δεκαετιών, εάν η ραδιοχρονολόγηση υποβοηθείται με στοιχεία από τους δακτυλίους από δέντρα και συνδυασμένη με στατιστικά πρότυπα που ενσωματώνουν τις στρωματογραφικές πληροφορίες. Παραδείγματος χάριν, τώρα ξέρουμε ότι η τάφρος που περικυκλώνει το Stonehenge σκάφτηκε κατά τη διάρκεια της αρχικής φάσης κατασκευής μεταξύ του 30202910 π.Χ.
Για την ορθότητα συσχετισμού της ηλικίας ενός δείγματος με κάποιο αρχαιολογικό ερώτημα, όταν πρόκειται για δειγματοληψία, πρέπει να έχουμε υπόψη τα ακόλουθα:
α) Απόλυτη βεβαιότητα: όταν το μετρούμενο δείγμα προέρχεται από το ίδιο το αρχαιολογικό αντικείμενο, π.χ. ανθρώπινα οστά από τάφο, μονόξυλο από κορμό δέντρου, τροχό άμαξας, οργανικό υλικό ενσωματωμένο μέσα σε κεραμικό.
β) Μεγάλη πιθανότητα: όταν υπάρχει άμεση λειτουργική σχέση μεταξύ του μετρούμενου οργανικού υλικού και των αρχαιολογικών συνευρημάτων, π.χ. υπολείμματα ξύλου μέσα σε τάφο με κτερίσματα, απανθρακωμένοι καρποί μέσα σε αγγεία, άνθρακας μέσα σε έναν αμφορέα, ή από εστία στο δάπεδο ενός σπιτιού.
γ) Καλή πιθανότητα: όταν δεν υπάρχει εμφανής λειτουργική σχέση μεταξύ του μετρούμενου δείγματος και του αρχαιολογικού υλικού, αλλά η ποσότητα του οργανικού υλικού και το μέγεθος των κομματιών συνηγορούν προς όφελος κάποιας σχέσης, π.χ. συγκεντρωμένα κομμάτια άνθρακα σε έναν αποθέτη ή σε ένα στρώμα κατοίκησης.
δ) Λογική πιθανότητα: όμοια με την περίπτωση (γ), αλλά τα κομμάτια είναι μικρά και διασκορπισμένα, π.χ. "μαύρου χρώματος χώμα" σε ένα στρώμα κατοίκησης, κομμάτια άνθρακα σε έναν τάφο.
p.p
