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挖古墓、修遺址,尖端科技如何賦能考古行業(yè)

2019/7/3 8:48:52 來源:獵云網(wǎng) 作者:檸萌 責(zé)編:遠(yuǎn)洋

編者注:本文作者Andrew Dickson既是記者,也是評論家,為《紐約時(shí)報(bào)》、《衛(wèi)報(bào)》、《金融時(shí)報(bào)》和《紐約客》等撰稿,主要報(bào)道文化方面的相關(guān)資訊。

Neal Spencer是一位考古學(xué)家,也是大英博物館埃及和蘇丹部的管理員。他喜歡輕裝上陣,定期前往非洲東北部的蘇丹。他目前挖掘的遺址是公元前1500年至公元前1070年被埃及法老占領(lǐng)的一座古城鎮(zhèn)。在這些探險(xiǎn)中,他通常會帶上鏟子和刷子、筆記本、相機(jī)、濾水器、筆記本電腦和蚊帳,還有一架輕型的攝像無人機(jī)。

19世紀(jì)末和20世紀(jì)初的傳奇考古發(fā)掘規(guī)模之大,幾乎無法估量。19世紀(jì)70年代,當(dāng)?shù)聡脊艑W(xué)家Heinrich Schliemann發(fā)掘出如今位于土耳其北部的特洛伊古城時(shí),他雇傭了多達(dá)160名工人,歷時(shí)三年時(shí)間。當(dāng)然,這些挖掘也是破壞性的。Schliemann自己也選擇了使用炸藥,后來學(xué)者們指責(zé)他造成的破壞比公元前12世紀(jì)希臘入侵造成的破壞還要大。

在過去的15年里,一場考古革命正在進(jìn)行之中,技術(shù)在其中承擔(dān)了舉足輕重的責(zé)任??脊艑W(xué)家們在發(fā)掘古代遺跡時(shí),除了口頭文字、臨時(shí)的計(jì)劃和航拍照片外,幾乎沒有什么其他的東西可以用來指導(dǎo)他們。2018年2月,在危地馬拉北部發(fā)現(xiàn)了一個(gè)巨大的瑪雅超級都市區(qū),考古學(xué)家使用了一架低空飛行的飛機(jī),飛機(jī)上裝有激光雷達(dá)攝像機(jī)(光探測和測距),可以讓研究人員透過濃密的叢林樹冠近距離看清。他們找到了大約61000個(gè)隱藏在地下深處的古代建筑,然后將它們繪制到一個(gè)虛擬的三維環(huán)境中。他們沒有進(jìn)行必要的挖掘,當(dāng)然也沒有使用炸藥。

Spencer說:“我們所使用的技術(shù)確實(shí)改變了我們的工作方式。”

攝像無人機(jī)的使用已經(jīng)真正改變了游戲規(guī)則。Spencer和他的同事們現(xiàn)在可以發(fā)射一架飛行攝像機(jī),在筆記本電腦上創(chuàng)建一個(gè)三維數(shù)字模型,而不需要進(jìn)行大規(guī)模的調(diào)查探險(xiǎn),一寸一寸地手工繪制地點(diǎn)。這些詳細(xì)的、顆粒狀的信息可以顯示城墻曾經(jīng)的位置、水井的開鑿位置、田地邊界的劃定位置,有助于進(jìn)一步分析,而且所有這些都在幾小時(shí)內(nèi)即可完成。

在地面上,諸如探地雷達(dá)和磁力儀等“遙感”技術(shù)可以深入地下,建立古代地下結(jié)構(gòu)的圖像。甚至一架普通的單反相機(jī)也可以進(jìn)行改裝:通過將傳感器換成具有紅外靈敏度的傳感器,它可以檢測出一種名為埃及藍(lán)的銅基色素,肉眼是看不見的,但是隱藏已久的碑文可以被發(fā)現(xiàn)。

Spencer解釋說:“這項(xiàng)改造只需花費(fèi)大約60英鎊(75美元)。無人機(jī)可能要200英鎊(250美元)。所以說,考古學(xué)是一項(xiàng)小本生意。”

Spencer和他的同事們借鑒了為石油勘探和醫(yī)藥等較富裕行業(yè)創(chuàng)造的創(chuàng)新技術(shù),通過CT掃描儀對古代木乃伊進(jìn)行掃描,尋找包裹著的物體,甚至是只有幾毫米深的象形文字雕刻。

通過采集地面樣本,并在偏振光(一種被稱為微形態(tài)學(xué)的技術(shù))下對其進(jìn)行檢測,我們有可能看到數(shù)千年前水是如何與其他沉積物一起上升到地面上并聚集在一起的??脊艑W(xué)家可以找到證據(jù)來證明哪一個(gè)房間是廚房,或者哪一個(gè)房間是用來飼養(yǎng)食草動物的。

“它看起來像一塊泥地,但當(dāng)你分析它時(shí),你會看到幾十個(gè)不同的事情?!盨pencer說,“我們看到了空間是如何被利用的:由下向上。你可以從非常小的事情中得到啟示?!?/p>

Spencer對另一項(xiàng)被稱為鍶同位素分析的技術(shù)特別感興趣。就像有機(jī)材料的碳定年法一樣,檢查人類或動物遺骸中鍶的積累——尤其是牙齒——使考古學(xué)家能夠繪制出遷移模式。如果墓地里的尸體的鍶信號與周圍環(huán)境的讀數(shù)(或附近遺骸的讀數(shù))明顯不同,這可能表明它們來自其他地方。我們就可以形成一幅有關(guān)遷移的圖畫,或者了解到貿(mào)易是如何在這樣的社會中運(yùn)作的。

更好的是,這些技術(shù)中有許多都是非侵入性的,時(shí)考古學(xué)家能夠回溯數(shù)百年或數(shù)千年,而不會對現(xiàn)在的任何東西產(chǎn)生破壞。Spencer說:“如今,當(dāng)我們開始挖掘時(shí),我們知道自己在挖掘什么。我們挖掘不是為了尋找什么,而是為了發(fā)現(xiàn)一些事實(shí)。”

對經(jīng)典結(jié)構(gòu)的精確掃描對最近的歷史研究發(fā)揮了一定的作用。2015年,瓦薩學(xué)院(Vassar College)開創(chuàng)性的建筑歷史學(xué)家Andrew Tallon對巴黎圣母院內(nèi)部進(jìn)行了激光掃描,精確到一毫米以內(nèi)。今年4月,毀滅性的大火摧毀了這座大教堂,現(xiàn)在這些圖像可以用來幫助重建巴黎圣母院。

還有一些公司也在從事考古方面的工作??偛课挥趭W克蘭的非營利組織CyArk專注于掃描大型文化和歷史遺址,從事各種項(xiàng)目,包括吳哥窟、龐貝古城和紐約市的石墻國家紀(jì)念碑。利用最先進(jìn)的激光掃描儀,調(diào)查者們創(chuàng)造出復(fù)雜的三維“點(diǎn)云”——一種超精確的數(shù)字測量,可以捕捉到墻上的每一個(gè)裂縫或天花板上的細(xì)微凹痕。

從數(shù)據(jù)中,我們可以看出一個(gè)結(jié)構(gòu)是如何隨時(shí)間退化的,或者它是如何構(gòu)造的。對于中世紀(jì)或更早的建筑來說,建筑計(jì)劃能存活下來是很罕見的,這使得Tallon對巴黎圣母院的掃描價(jià)值特別大。在2016年8月緬甸發(fā)生6.8級地震前不久,CyArk碰巧掃描了緬甸蒲甘的三座佛教寺廟。他們收集的數(shù)據(jù)被用來幫助修復(fù)被損毀的11世紀(jì)和13世紀(jì)的寺廟。

如果你想做一個(gè)粗略的調(diào)查,你甚至不需要向?qū)I(yè)的公司尋求幫助。如今,許多考古學(xué)家只需下載一個(gè)3D掃描應(yīng)用程序到他們的智能手機(jī)上,然后自己動手就可實(shí)現(xiàn)?!八_實(shí)改變了我們做事的方式,”Spencer說。“低成本成像是最令人不可思議的研究工具?!?/p>

那么,對于那些癡迷于記錄過去的人來說,他們的未來會怎么樣呢?下一步可能是將現(xiàn)在正在收集的豐富數(shù)據(jù)進(jìn)行更廣泛、更復(fù)雜的使用。CyArk已經(jīng)在網(wǎng)上免費(fèi)提供了許多調(diào)查,希望在全世界建立一個(gè)歷史建筑的數(shù)字圖書館。Spencer著迷于“虛擬尸檢”的潛力?!疤摂M尸檢”是一種醫(yī)學(xué)技術(shù),它結(jié)合了CT和MRI掃描,提供了一種類似法醫(yī)的、非侵入性的分析,用來分析一個(gè)人是如何死亡的,即使這個(gè)人是在幾千年前去世的,也可以實(shí)現(xiàn)。

但是,具有諷刺意味的是,現(xiàn)在考古學(xué)家面臨的危險(xiǎn)可能正是由于太多的數(shù)據(jù)帶來的。過去的主要問題是缺乏信息。一座淺淺的古墳可能就代表了一個(gè)宗教場所,一個(gè)居住空間,一個(gè)空的墓葬坑,或者其他東西。而現(xiàn)在,這門學(xué)科正逐漸淹沒在信息之中:當(dāng)每一平方毫米的土壤都能揭示出它的秘密時(shí),你可能很難知道該在哪里停下來,甚至不知道從哪里開始。Spencer說:“如果你不小心,你可能會被完全淹沒。”

他嘆了口氣,補(bǔ)充道:“關(guān)鍵是要找到管理信息的辦法。只見樹木不見森林,這是下一個(gè)大問題?!?/p>

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