特定的工具和技術是支持考古學生存和發展的必備條件

考古學的生存和發展取決于多方面的要素，服務于考古學的一系列工具和技術是其中不可缺失的條件。在社會科學與人文學科中，考古學是唯一的一門運用人類歷史上創造并保存的物質文化遺存及與人類生活生產相關的自然遺存研究歷史，并通過博物館、遺址公園等形式展現人類歷史進程、歷史成就和歷史規律的學科。正是在“物質資料”和“物質科學”這一特點上，使考古學具有了類似于自然科學的特點。無論是什么科學，只要研究“物質資料”，就必須使用特定的工具，包括各種運用于發現、記錄、分析的器具、儀器設備等以及相關的技術，考古學自不例外，我們甚至可以說離開一系列的工具和技術，考古學根本無法進行。誰都知道，早期的田野考古學者使用的工具是簡單的手鏟、手鎬、探鏟、羅盤、卷尺、照相機、繪圖工具等，現代考古學者還要有數碼相機、全站儀、手提電腦、GPS定位儀、地理信息系統、小型無人機、自然標本采集設備等。無論使用何種工具都需要相應的技術，否則無法完成考古學的基本任務。

現代考古學涉及的工具和技術五花八門，綜合而言，它要解決的主要是考古學的核心問題。

首先要解決的是“時間”問題。考古學要盡可能獲得材料的準確年代，早期主要使用地層學方法獲取遺存的相對年代，除非遺存保留有準確的紀年款識。1949年，威拉德·利比公布了其發明的“放射性碳素斷代法”，他本人因此獲得1960年諾貝爾化學獎。這一技術在全球推廣之后，解決了許多古代文化彼此間時代關系孰早孰晚的難題。科學家們為解決考古學資料的斷代問題，還先后發明了樹木年輪斷代、熱釋光與光釋光斷代、花粉斷代、裂變徑跡法斷代、季候泥斷代、電子自旋共振斷代、鉀氬法和鈾系法斷代、黑曜石水合法斷代、氨基酸外消旋法斷代等各種技術，使得考古學的斷代方法越益豐富。許多全球性的文化與文明比較、環境考古等問題也有了年代學的共同基礎。

其次還解決“空間”問題。物質遺存都擁有特定的空間和空間結構系統，早期考古學家主要著眼于具體的單個遺址定位，使用的是一般地圖法和測繪法，到了19世紀晚期，飛機的發明及空中攝影技術被用于考古勘查，空間的認知尺度被放大。到20世紀50年代以后，借助于航片判讀技術，結合常規考古，戈登·威利開展了秘魯維魯河谷大區域多遺址分布空間的調查和聚落形態研究，并將人類的活動過程與當地環境的變遷有機結合，使得考古學從微觀走向宏觀，單體走向整體，提升了考古學在研究區域開發歷史及人地關系演變方面的學術能力和學術地位。今天，諸如谷歌地球以及激光雷達、合成孔徑雷達、高空紅外攝影等各種空間資料獲取技術都被考古學家所使用，使得考古學的視野更加廣闊，空間思維也更加活躍。

第三，對考古遺存內涵的深刻揭示是新工具及新技術使用的最廣泛領域。物理學、化學、生物學、分子遺傳學、地理學、地質學、古人類學、計算機科學、環境科學、建筑學、動物學、植物學等不同學科的工具和方法為考古學家所利用，獲得了許多過去用肉眼觀察而根本無法發現的文化內涵。如痕量元素分析技術使陶器、銅器、鐵器、玻璃器等許多遺物的微量元素構成得以呈現，進而可以探討它們的材料來源、生產技術、產品輸送方向以及不同地域的交流關系等；分子考古學為研究人類進化、遷徙、疾病、族群等問題提供了新途徑；電腦和數字技術的引入，為考古學家對資料的記錄、存貯、分析、表達、管理、傳播、建模、驗證等提供了利器；而地球物理感應儀、地球化學分析、聲納技術、電磁方法等豐富了考古調查發掘的手段；水肺潛水設備、微型潛水艇等用于水下考古更是拓展了考古學家的學術領域。今天，考古學家研究人類文化進程、文明起源、文明互動、城市變遷等重大問題時，不再局限于一些遺物與遺跡的表象分析，而是借助于諸如土壤、環境、水資源、孢粉、栽培作物、馴化動物、人類遺骸、人群食譜、族群活動空間范圍、技術構成等各種“文物”之外的資料及微觀分析技術獲得系統的認知。考古學家從古代遺物中提取信息、發現問題的能力迅速提高，思維方法也相應發生了變化。工具及技術的進步對考古學而言不僅是研究手段的變化，還是整個創新思維能力的變化。同時，這種變化還催生了許多新的考古學分支學科，如近年來興起的環境考古、動物考古、植物考古、分子考古、物理考古等，大多是新工具和新技術使用的結果。

考古學在工具和技術方面為什么會不斷發展？這當然與考古學本身的進步，如材料和經驗的累積、學術的不斷深入等有關，但其根本動力還在于人類不斷面臨新的挑戰，從而導致新的問題出現，需要考古學來做出應答。不過，僅有新挑戰、新問題而沒有新工具新技術的發明，考古學或許無能為力。也正是20世紀以來人類在科學技術方面的整體進步和新工具新技術的擴散和轉移，才讓考古學擁有了各種創新的條件。這正如地理學家赫特納所說：“沒有一種科學是孤立發展起來的，而都是基于思想的普遍進步和別的科學的進步而發展的。”