Do czego archeologom i antropologom może posłużyć synchrotron

„Do 2014 r. w Krakowie ma powstać synchrotron – pierwsze w tej części Europy urządzenie, w którym rozpędzone w polu magnetycznym elektrony emitują promieniowanie elektromagnetyczne.”- podała dzisiaj agencja PAP.

Schemat synchrotronu. Autor: EPSIM 3D/JF Santarelli, Synchrotron Soleil

Urządzenie powstanie na Uniwersytecie Jagiellońskim kosztem ponad 143 mln zł, które będą pochodzić z funduszy unijnych.

Krakowski synchrotron będzie dostępny dla wszystkich badaczy w Polsce. – Liczył się będzie pomysł, a nie to, z jakiej jednostki ktoś pochodzi. To zmiana sposobu myślenia i sposobu działania. To laboratorium będzie działo 24 godziny na dobę i będzie szeroko dostępne dla najbardziej nowoczesnych badań w różnych dziedzinach – zapewnił PAP rektor UJ prof. Karol Musioł.

Jak pisze PAP, synchrotron jest wykorzystywany do badań w fizyce, chemii, materiałoznawstwie, geologii, mineralogii, biochemii, farmakologii, biologii i medycynie. PAP nie pisze jednak tego, co dla czytelników Archeowieści jest najistotniejsze – synchrotron może się też przydać podczas badań archeologicznych i przy konserwacji zabytków. Na Zachodzie korzysta się z niego do tych celów od dość dawna.

Synchrotron pozwala m.in. robić niesamowicie powiększone prześwietlenia zębów. Są one tak dokładne, że widać poszczególne warstwy szkliwa, dzięki czemu można np. niezwykle precyzyjnie ocenić wiek szczątków osób do około 13-15 roku życia. Dzięki takim badaniom ustalono m.in., że dzieci wczesnych Homo sapiens dorastały w takim samym tempie jak współczesne.

Dzięki synchrotronowi naukowcy zrozumieli też dlaczego wspaniałe malowidła z Pompejów zamieniają się w czarne plamy. Uważano, że to promienie słońca doprowadzają do niszczycielskich zmian. Okazało się jednak, że cały proces jest dużo bardziej skomplikowany, ale najcenniejszym odkryciem było to, że warstwa zniszczeń jest niezwykle cienka i zaraz pod nią malowidła wciąż mają żywe, oryginalne kolory.

Za pomocą synchrotronu specjaliści łamali już też skład egipskich kosmetyków, a także dokładnie poznali skład zapraw i innych materiałów użytych przez starożytnych Rzymian do budowy imponującego akweduktu Hadriana w Tunezji (na zdjęciu powyżej). Uzyskane dane umożliwiły lepszą renowację budowli.

Jednym z najbardziej zaskakujących odkryć dokonanych za pomocą synchrotronu było ustalenie, czy rzeczywiście lud Dogon składał niegdyś krwawe ofiary ze zwierząt. Okazało się, że na drewnianych kultowych figurkach są ślady krwi. Wcześniejsze badania prowadzone standardowymi metodami ich nie wykazały, gdyż były już bardzo trudne do uchwycenia.

Urządzenie, które powstanie w Krakowie, będzie mieć 96 m obwodu. W porównaniu z wieloma synchrotronami będzie więc mikrusem. Największe tego typu urządzenie, słynny Wielki Zderzacz Hadronów na granicy szwajcarsko-francuskiej, ma ponad 26 km obwodu. Do wielu wspomnianych powyżej badań był użyty synchrotron w Grenoble, który ma 844 m obwodu. Jednak nawet ten mały synchrotron będzie dla polskiej nauki dużym krokiem naprzód. Czy skorzystają z niego również archeolodzy, czas pokaże.

Na podstawie m.in. depeszy PAP oraz artykułu The Subatomic Dig opublikowanego kilka miesięcy temu w magazynie Archaeology (link prowadzi do skrótu).

W kilka dni po napisaniu tego tekstu natknąłem się na kolejny świetny przykład użycia synchrotronu tym razem w paleoantropologii.