WeChat QR Code

当考古学遇上高科技分析

历史记录

桦树和铜器时代有哪些共同之处,巴别塔及圣经和沥青之间又有哪些联系? 有时候,tesa Analytics 会解答此类古怪的问题。

Text Isabel Überhoff

爱因斯坦曾说过,神秘站在科学的摇篮里。 探索是它的动机,研究是它的工具。 因此,除了大量内部实验室分析工作,tesa Analytics 还经常收到来自外部科学机构的咨询,包括文物研究领域的问题等。 在特殊情况下,实验室会分派专家团队和最新的仪器设备进行研究,以揭示出一个接一个的秘密。 例如,关于巴别塔的传说。

圣经? 巴别塔? 沥青!

毫不夸张地说,圣经将历史分成了两个层面: 一方面,它是基督教的经典著作;另一方面,它是关于历史事件的佐证。 《摩西五经》中的《创世纪》描述了巴别塔的建造,而它是真实发生过的事情: 1913 年,考古学家在今天的伊拉克境内发现了一处庞大建筑遗址。 目前世界上没有任何一间实验室能够证明是否由于建造巴别塔而导致语言出现混乱和分化。 然而,我们可以研究这座建筑是否真的如《旧约》中所记载的那样(见信息框),在建造时使用了沥青(“石漆”)。

“令人感到不可思议的是,在 2,500 多年前,人们就已经学会在沥青中添加了无机掺合剂,从而强化它对石块的粘接力。”
Christian Brinkmann 博士

tesa Analytics 实验室主管

巴比伦时期的砖石
现存于明斯特圣经博物馆的小石头样本是由德国考古学家 Robert Kaldewey 博士发现,他还于 1913 年发现了巴别塔遗址。

一块现藏于明斯特圣经博物馆的古巴比伦时期砖头碎片将为我们提供关于粘附在其上的黑色物质的信息。 tesa Analytics 的实验室主管 Christian Brinkmann 博士采用多种高科技手段,如红外光谱法、显微断层摄影术和扫描电子显微镜检查法等,证实了圣经中关于该建筑的记载是可信的: 这座通天塔的砖块之间是使用天然沥青粘合在一起。

沥青是从何而来?

沥青或“柏油”经历久远的地质时期,因为原油的低沸点成分被蒸发而形成,所以又被称作“天然沥青”。 如果对其进行加热,则沥青将具有可塑性,然后转为粘稠状态,最后在温度达到 150 度左右时状态变得稀薄。 但它在冷却后会恢复其原来的半固体状态。 人类在古时候就开始生产沥青,而且由于其密封和可塑性,它被用于各种手工制作过程。

在挖掘期间,考古学家门发现了多处巴别塔遗址,这些遗址约建于尼布甲尼撒二世统治时期(公元前 6 世纪)。 其中一处尤其令人印象深刻,它的建筑面积超过 8,000 平方米,高度约为 75 至 90 米。 关于该建筑,圣经中记载“他们就拿砖当石头,又拿石漆当灰泥”(创世纪 11.3)。 然而,根据圣经其他段落的描述,沥青也发挥了决定性或至少同样重要的作用。 例如,据说后来颁布十诫的摩西在婴儿时期被其母亲所遗弃,其在遗弃时被放在蒲草箱中,箱外部“抹上了石漆和石油”(出埃及记 2.3),法老的女儿在尼罗河畔发现并收养了他。 如果沥青的防水性差,很难想象摩西的结局会怎样。 说到这里: 根据圣经记载,诺亚方舟在建造时也使用柏油进行密封(创世纪 6.14)。 早在 12,000 年前的中东,它就被视作是造船过程不可缺少的一部分。

多用途胶粘剂: 桦树沥青

然而,当他们观察到与圣经无关联的发现有时也会咨询德莎。 下萨克森州地区的当地考古机构 Schaumburger Landschaft 将一把石器时代匕首送到实验室。 这件拥有约 4,000 年历史的文物正等待接受检测。 “在特殊情况下,如果能力允许,我们会非常乐意对这些请求做出回应”,实验室经理 Christian Brinkmann 博士说道。 

与宗教无关的世俗文物: 发现者在为自己的房子打地基时在粘性土壤中找到了这把锋利的燧石匕首。 匕首的手柄已不知所踪。 这把匕首及其手柄是否曾通过拉菲草或皮带进行固定? 还是使用历史悠久的多用途桦树沥青将刀刃和手柄胶合在一起? 如需回答这些问题,您需要先进的仪器和高科技分析技术。  因此,Brinkmann 的团队运用仪器检测这件偶然发现的考古文物,以最高 500,000 倍的放大率对其进行化学分析。

11 厘米长的匕首文物
德莎在检测一把 11 厘米长的匕首文物。

见证历史的石质文物

影像检测显示石质匕首上粘附着有机物质。 这种物质的结构强烈暗示其曾经具有粘性,很有可能是桦树沥青。 “只有在更进一步分析并将结果与另外一份桦树沥青样本进行比对以后,我们才能最终了解在它身上发生的更多故事”,Christian Brinkmann 博士解释道。 但有一件事可以肯定: 所有分析结束以后,匕首会物归原主,而它的发现者有意将其捐赠给当地博物馆。

Christian_Brinkmann_Mikro_CT
Christian Brinkmann 博士是德莎分析实验室的主管,他正在评估扫描电子显微镜的结果。

通过加热桦树皮而产生的桦树沥青是人类制作和使用的第一种胶粘剂。 粘合的发展历史可追溯到约 200,000 年前,也就是旧石器时代。 白桦树的树皮中含有桦木醇,这种物质在加热到 340 至 400 度可被提取作为胶粘剂。 目前尚不清楚石器时代的人类究竟是怎么做到这一点: 也许是把树皮紧紧地卷起来,然后埋在地沟里盖上灰,再把它烧成碳? 至少这是今天的科学假设。 考古发现表明,桦树沥青是十几万年前的首选胶粘剂。 在挖掘石器和新石器时代的很多营地和定居点遗址时都曾发现这种物质的存在。 甚至在中石器时代,桦树沥青就被用来打孔、修补或密封。 很多遗址中挖掘出的桦树沥青上还留有牙印。 这不禁使人好奇这种黑色物质会不会是人类的第一种口香糖! 由于桦木醇具有抗炎特性,因此可以肯定其曾被用于保持口腔卫生。