Η μεταλλουργία των αρχαίων στον αξονικό τομογράφο

Ανάλυση αρχαίων μεταλλικών αντικειμένων μέσω της αξονικής τομογραφίας. [Credit:Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης] Η εξέταση που χρησιμ...

Ανάλυση αρχαίων μεταλλικών αντικειμένων μέσω της αξονικής τομογραφίας. [Credit:Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης]

Η εξέταση που χρησιμοποιείται στην Ιατρική έριξε φως σε τυφλά σημεία της ανθρώπινης ιστορίας όταν αξιοποιήθηκε από αρχαιολόγους για να ανακτηθούν άγνωστες πληροφορίες για την πρώιμη Εποχή του Χαλκού

Οαξονικός τομογράφος είναι τα «μάτια» των γιατρών στο εσωτερικό του ανθρώπινου σώματος. Μια σάρωση αρκεί για να χαρτογραφηθούν σοβαρές βλάβες σε όργανα, οστά ή αγγεία, οι οποίες στις περισσότερες περιπτώσεις δεν μπορούν να εντοπιστούν με καμία άλλη μέθοδο. Εν ολίγοις, η αξονική τομογραφία σώζει ζωές.

Τώρα πλέον όμως φαίνεται ότι μπορεί να σώσει και τους… αρχαιολόγους! Μια ενδιαφέρουσα μελέτη από το Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης (MIT), δημοσιευμένη στο PLOS One, περιγράφει πώς η ίδια αξονική τομογραφία που χρησιμοποιείται στην Ιατρική έριξε για πρώτη φορά φως σε τυφλά σημεία της ανθρώπινης ιστορίας όταν αξιοποιήθηκε ως εργαλείο της αρχαιολογίας.

Ενα «παράθυρο» στο παρελθόν

Περίπου 5.000 χρόνια πριν, οι κάτοικοι της περιοχής του σημερινού Ιράν άρχισαν μέσω της τήξης να εξάγουν χαλκό από μεταλλεύματα. Αυτή η σημαντική καινοτομία τούς προσέφερε μια νέα, ισχυρή τεχνολογία και πιθανώς σηματοδότησε την απαρχή της μεταλλουργίας. Σύντομα, άνθρωποι σε διάφορα μέρη του κόσμου άρχισαν να αξιοποιούν τον χαλκό και τον μπρούντζο (κράμα χαλκού με κασσίτερο ή και με αρσενικό τότε) για την κατασκευή διακοσμητικών αντικειμένων, όπλων, εργαλείων κ.ά.

Οι αρχαιολόγοι προσπαθούν επί μακρόν να ανακαλύψουν τον τρόπο με τον οποίο οι αρχαίοι μεταλλουργοί παρήγαγαν αυτά τα αντικείμενα καθώς, όπως συμβαίνει με κάθε τεχνολογική καινοτομία, έτσι και αυτή αντανακλά την κοινωνική οργάνωση, τις εμπορικές σχέσεις και τις πολιτισμικές προτεραιότητες της εποχής της. Στη διάθεσή τους έχουν όμως ελάχιστα (και ιδιαιτέρως ευαίσθητα) σωζόμενα αντικείμενα, τα οποία ανήκουν στην πλειονότητά τους σε συλλογές μουσείων και φυλάσσονται με μεγάλη προσοχή.

Το να εξεταστούν αυτά τα αντικείμενα σε βάθος, χωρίς να υποστούν φθορές και με την ακρίβεια που απαιτείται για την εξαγωγή ουσιαστικών ιστορικών πληροφοριών, αποτελεί μια ιδιαίτερα δύσκολη τεχνική διαδικασία. Αυτό ακριβώς ώθησε τους ερευνητές να δοκιμάσουν πιο σύγχρονες μεθόδους ανάλυσης, οι οποίες μπορούν να αποκαλύψουν τις σωστές πληροφορίες, χωρίς όμως να φθείρουν τα αντικείμενα.

Ξετυλίγοντας τα μυστικά των αρχαίων μεταλλουργών

Μεταξύ των μεθόδων ξεχώρισε η αξονική τομογραφία. Με τη βοήθειά της οι αρχαιολόγοι μπόρεσαν να εξετάσουν εμβληματικά αντικείμενα από τον αρχαιολογικό χώρο Τεπέ Χισάρ του Ιράν, αποκαλύπτοντας μυστικά της δομής τους αλλά και της δεξιοτεχνίας των δημιουργών τους.

Είναι η πρώτη φορά που η συγκεκριμένη τεχνική εφαρμόζεται συστηματικά στην Αρχαιομεταλλουργία, ανοίγοντας τον δρόμο για νέες μεθοδολογίες στην έρευνα της πρώιμης Εποχής του Χαλκού. Η σκωρία (υπόλειμμα μετά την τήξη και κατεργασία μετάλλων) που μελετήθηκε, η οποία συλλέχθηκε από τον αρχαιολογικό χώρο και χρονολογείται μεταξύ του 3100 και του 2900 π.Χ., λειτουργεί σαν ένα «στιγμιότυπο» της μεταλλουργικής διαδικασίας καθώς μέσα της εγκλωβίστηκαν σταγονίδια, ορυκτά συστατικά και ίχνη των αντιδράσεων που συνέβησαν κατά την έψηση του μετάλλου.

Σε συνεργασία με βιομηχανικό εργαστήριο στη Μασαχουσέτη, η ερευνητική ομάδα πραγματοποίησε υψηλής ανάλυσης τρισδιάστατες σαρώσεις, οι οποίες αποκάλυψαν άγνωστα έως σήμερα χαρακτηριστικά των υλικών. Οι σαρώσεις αποκάλυψαν την παρουσία άθικτων σταγονιδίων χαλκού, ενώ επέτρεψαν τον εντοπισμό κενών, τα οποία σχηματίστηκαν από φυσαλίδες αερίων κατά την παραγωγική διαδικασία – στοιχεία που βοηθούν στην κατανόηση των θερμοκρασιών και των πρακτικών, τις οποίες χρησιμοποιούσαν οι πρώτοι μεταλλουργοί.

Η νέα προσέγγιση αναμένεται να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο οι επιστήμονες μελετούν τα πρώτα μεταλλουργικά εργαστήρια της ανθρωπότητας και να προσφέρει καινούργια στοιχεία σχετικά με την ανάπτυξη του ανθρώπινου πολιτισμού.

Διαβάστε εδώ τη σχετική επιστημονική δημοσίευση.

Sabatini B, Allanore A (2025) A novel application of X-ray computed tomography towards the characterization and interpretation of phase formations, mineral parageneses, and internal features in ancient copper slag from Tepe Hissar, Iran. PLoS One 20(11): e0336603. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0336603

Πηγή: Το Βήμα