|
Реконструирован процесс изготовления диска Небры
|
|
|
|
Исследователи материалов из Магдебургского университета Отто фон Герике в сотрудничестве с Государственным управлением охраны памятников и археологии Саксонии-Анхальт сумели с помощью новых аналитических методов детально реконструировать процесс изготовления всемирно известного небесного диска Небра через 20 лет после его находки. Эти выводы стали возможными благодаря сочетанию современного судебно-медицинского анализа материалов с возможностями экспериментальной археологии.
|
|
|
|
Таким образом, заготовка диска была отлита 4000 лет назад в очаге в центре Европы, вероятно, при температуре более 1200 градусов по Цельсию, после чего неоднократно нагревалась до 700 градусов по Цельсию и подвергалась формовке. По словам профессора доктора Торстена Халле из Института материалов, технологий и механики университета, этот процесс удивительно похож на современные промышленные процессы. Используя образец оригинального диска размером всего около пяти кубических миллиметров, команда во главе с исследователем материалов профессором Дж. Торстен Галле вместе с коллегами из компании Delta Sigma - дочернего предприятия Магдебургского университета - исследовал кристаллическую структуру металла с помощью новейшего метода обратного рассеяния электронов и сканирующей электронной микроскопии.
|
|
|
|
|
|
|
„Мы провели так называемые измерения обратного рассеяния электронов“, - объясняет специалист по материалам. "При этом мы проводим электронным пучком по поверхности металла, растрируем его, и в результате получается эффект обратного рассеяния электронов, зависящий от конфигурации материала, то есть что-то вроде отпечатка пальцев мельчайших составляющих исследуемого материала. В зависимости от того, в каком кристаллографическом направлении ориентированы зерна, насколько велики зерна и деформированы ли они, мы можем сделать выводы о производственном процессе. Потому что эти микроскопические зерна, похожие на кристаллы льда на автомобильном стекле, показывают, как часто и каким образом металл нагревался и обрабатывался"“ Так называемая перекристаллизация гарантирует, что материал снова расслабится после деформации – принцип, который до сих пор используется в промышленности, например, при производстве алюминиевой фольги или автозапчастей.
|
|
|
|
Перекристаллизация металлов - это процесс, при котором после деформации внутри металла образуются новые, не сформированные металлические зерна. Это происходит, когда металл нагревается. При этом металл как бы „лечит“ себя сам: внутренние напряжения и повреждения, вызванные деформацией, исчезают, появляются новые, мелкие и однородные кристаллические зерна. Металл снова становится более мягким и податливым. Вкратце: перекристаллизация снова делает деформированный металл „свежим“ и пригодным для обработки при нагревании.
|
|
|
|
И исследования были однозначными, продолжает Халле„ "Диск был отлит, а затем, по крайней мере, десять раз специально нагревался и выковывался. Таким образом, ее несколько раз ковали и снова нагревали, формовали, снова нагревали и так далее, пока не было достигнуто состояние, известное нам сегодня".
|
|
|
|
Это звучит как криминал, но это передовые металлургические исследования, с энтузиазмом говорит эксперт по материалам Торстен Халле. „Мы проводим здесь в некотором роде металлургическую криминалистику и заглядываем в прошлое диска, как если бы это был металлургический дневник. Точно так же, как оценщик повреждений от пожара делает выводы о структуре металла на основе кабеля, который нагревается при коротком замыкании из-за именно этого короткого замыкания, при котором кабель сильно нагревается, мы анализируем микроструктуру небесного диска, чтобы восстановить его историю“, - говорит Халле.
|
|
|
|
По словам ученого, представление о том, что небесный диск был создан без теоретических знаний, без письменности, машин, измерительных приборов или записей, но с огромной технической сложностью, уже наполняет его определенным смирением. „Это был чисто пробный заказ: просто попробовать, что работает, а что нет", - говорит инженер. "Понятия не имею, сколько сотен раз все шло не так, как надо, и диск трескался или что-то еще. И наши предки просто продолжали идти вперед. Последний этап обработки по краю, где срез относительно тонкий, по сути, был сделан только холодным способом"“
|
|
|
|
По словам Торстена Галле, действительно важным партнером в совместном проекте с земельным управлением был медник из Галле Герберт Бауэр. „Он изготовил копии диска в условиях, которые были возможны даже в бронзовом веке, включая каменные молотки и угольные печи". Затем эти копии были исследованы и сравнены под микроскопом в лаборатории, как и оригинал. Таким образом, тезис о производственном процессе мог быть доказан вне всяких сомнений. „Сравнивая микроструктуру копий и оригинала, можно было увидеть температурные изменения, этапы формования и даже производственные ошибки".
|
|
|
|
Исследование, опубликованное в всемирно известном научном журнале „Nature Scientific Reports“ в ноябре 2024 года, вызвало большой резонанс во всем мире, сказал профессор. Зал. "Более 20 000 загрузок в течение месяца, сообщения в ежедневных газетах и научных СМИ по всему миру – шумиха вокруг небесного диска, кажется, не утихает“.
|
|
|
|
Но для исследований материалов Магдебургского университета этот проект - нечто большее, чем просто долгожданная поддержка дисциплин, не относящихся к предмету, сказал ученый. „Это впечатляющее свидетельство силы материаловедения на объекте“. Будь то высокопроизводительные сплавы для космоса, биосовместимые материалы для медицинских имплантатов или здесь, при расшифровке артефактов тысячелетней давности, опыт Магдебургской технологии производства материалов ценится как на национальном, так и на международном уровне. „У нас здесь есть аналитическое оборудование, такое как Сканирующие электронные микроскопы, которые позволяют нам снова увидеть скрытые процессы из прошлого. Это не только увлекательно, но и зачастую крайне важно для решения будущих задач в технике, промышленности или науке“, - говорит инженер.
|
|
|
|
В настоящее время его команда работает над еще одним инновационным приложением: с помощью разработанного в Институте вихретокового приложения они хотят быстро и неразрушающе определять свойства материалов, например, в случае археологических находок. „В будущем при проведении раскопок археологи смогут сразу же получать с помощью смартфона информацию о том, был ли только что обнаженный топор подвергнут холодной или теплой обработке, не повредив его“.
|
|
|
|
Источник
|
