کشف راز متالورژی ۵۰۰۰ سال پیش با دستگاه سی‌تی اسکن!

تا حالا فکر کردی آدمای هزاران سال پیش چجوری فلز کار می‌کردن؟! خب، بچه‌های MIT (همون دانشگاه معروف آمریکاییه) یه جور جدید کشف کردن که جواب این سوال رو پیدا کنن، اونم با دستگاه سی‌تی اسکن! سی‌تی اسکن همون دستگاهیه که معمولاً تو بیمارستان واسه عکس گرفتن از بدن استفاده میشه، ولی این بار قراره گذشته رو اسکن کنه!

بیخیال، بذار راحت‌تر بگم: همون‌طور که می‌دونی، متالورژی (یعنی علم و فن کار کردن با فلزات، مثلاً استخراج و قالب‌ریزی و پردازششون) یه انقلاب تو زندگی بشر درست کرد. اما چون این داستان خیلی قدیمیه، واقعاً هنوز کلی چیز ناگفته داریم و دوست داریم دقیق بفهمیم چجوری اون موقع آدما فلز می‌ساختن و چقدر زرنگ بودن.

حالا این تیم از MIT می‌خواستن کامل بفهمن دقیقاً دفینه‌سازای قدیم (منظورم همون آدمای باستانیه!) قدم‌به‌قدم چطور موفق شدن اشیای فلزی براق و بانمک درست کنن! مشکل اینجا بود که شواهد و نمونه‌ها خیلی کمه و اکثرشونم ناقصه. اما خب، این بار رفتن سراغ یه تکنولوژی آشنا – یعنی همون سی‌تی اسکن – اما استفاده نویی ازش کردن.

داستان از اینجا شروع شد که اومدن یه تیکه «اسلاگ» از یه سایت باستانی تو ایران (اسمش تپه حصار) گرفتن و شروع کردن به بررسیش. اسلاگ یعنی تفاله یا ضایعاتی که وقتی سنگ معدنی رو داغ می‌کنی تا فلز بگیری، تهِ کار به‌جا می‌مونه؛ یه جور مایع داغ که وقتی سرد میشه، مثل سنگ سفت و جامد در میاد – دقیقاً شبیه به گدازه آتشفشان.

جالب دونستی بدونی اولین آدمایی که دست به فلز زدن و مثلاً از سنگ مس، مس گرفتن، ایرانی بودن! تو همون تپه حصار تو ایران حدوداً ۵۰۰۰ سال پیش مس رو از دل سنگ کشیدن بیرون. نمونه اسلاگی که روش کار کردن مربوط به بین ۳۱۰۰ تا ۲۹۰۰ قبل از میلاد می‌شه!

بچه‌های MIT اولین بار رفتن سراغ اسکن صنعتی (یعنی اونایی که تو کارخونه‌ها قطعه رو چک می‌کنن)، همراه با یه سی‌تی اسکن معمولی که تو دانشگاشون بود. اینجور شد که می‌خواستن اسلاگ رو بدون اینکه بشکنن یا خرابش کنن به‌طور کامل از داخل ببینن و بفهمن دقیقاً چه خبره. این همون کاریه که قبل از این فقط با چاقو و سوهان و ذره‌بین می‌تونستن یه ذره انجام بدن!

این اسلاگ‌ها از نظر شیمیایی اصلاً آسان نیستن برای تحلیل؛ چون همه چی توی خودشون دارن که توی فلز نهایی نمی‌خوایم. اما اگه بشه مثلاً ردّ عناصری مثل آرسنیک (آرسنیک یعنی یه عنصر شیمیایی که بعضی وقتا مثل ناخالصی با فلز درمیاد) و سایر ترکیبات رو توی این ضایعات تحلیل کرد، شاید بتونیم بفهمیم اون موقع دقیقاً چجوری فلز درست می‌کردن.

علاوه‌بر سی‌تی اسکن از روش‌های دیگه هم استفاده کردن، مثلاً پرتوی ایکس فلورسانس (یعنی می‌فرستن یه پرتوی خاص روی نمونه و می‌بینن چی پس می‌ده تا بفهمن از چه عناصری ساخته شده)، پراش اشعه ایکس، میکروسکوپ نوری و الکترونی و کلی تکنولوژی خفن دیگه. ولی واقعاً این سی‌تی اسکن بود که تونست ساختار داخلی و حتی جای خفره‌ها و ترکیبات ناشناخته داخل اسلاگ رو قشنگ نشون بده.

جالب اینکه همین اطلاعات باعث شد بین دانشمندها درباره نقش آرسنیک توی متالورژی اون موقع بحث‌های داغی راه بیفته. چون حضور یا نبود این عنصر توی اسلاگ می‌تونه کلی حرف درباره روش ساخت فلزها بزنه. حتی هنوز مشخص نیست اون موقع آرسنیک رو عمداً وارد می‌کردن یا شانسی همراه فلز وارد می‌شده و خلاصه این کشف باعث شد کلی سوال جدید به وجود بیاد.

در نتیجه، حالا که دیگه سی‌تی اسکن انرژی خوبی داده، احتمالاً میتونه تو باستان‌شناسی کلی گره باز کنه و راز خیلی از مواد و فرآیندهای گذشته رو روشن کنه. خود MIT گفته این روش می‌تونه خیلی اساسی باشه برای مطالعات منظم‌تر درباره استخراج مس و همچنین درک درست نقش آرسنیک.

در آخر هم گفتن این حرکت باعث میشه دانشمندها بتونن پایداری و زنگ‌زدگی آثار رو بررسی کنن و هر روز چیز جدیدی از کارای قدیمی‌تر یاد بگیرن. خلاصه قراره future عجیبی تو کشف رازهای باستانی رقم بخوره! اگه کنجکاوی بدونی آدمای قدیم چه هنری داشتن، مطمئن باش این سی‌تی اسکنای پیشرفته کلی سورپرایز دارن!

منبع: +