Хранители времени. Реконструкция истории Вселенной атом за атомом

Другая картина Кампендонка, проданная на аукционе Lempertz в Кёльне в 2008 году за 2,5 миллиона долларов, помогла раскрыть мошенничество, когда новый владелец изучил ее с помощью рентгеновского излучения, индуцированного протонами (PIXE). PIXE – еще один полностью неразрушающий метод, основанный на преимуществах уникального «отпечатка пальца», который характерен для каждого атома в наборе определенных длин волн, создаваемых переходами его электронов. При помощи ускорителя PIXE создает пучок протонов с энергией (обычно достигающей нескольких миллионов электронвольт), достаточной для ионизации атомов картины, которая происходит вследствие того, что один из электронов, расположенных ближе всего к центру, насильно срывается со своей орбиты. В ответ внешние электроны каскадом спускаются вниз, заполняя дырку и излучая волны определенной длины, уникальные для каждого элемента. Хотя можно добиться этого и другим путем, осветив картину достаточно энергичными рентгеновскими фотонами (это так называемая рентгеновская флуоресценция), метод PIXE лучше в том плане, что позволяет непрерывно менять энергию излучения и таким образом выбирать глубину, на которую проникнут протоны (благодаря чему получается исследовать различные слои краски, а также определять размеры холста и толщину наложенного лака). Кроме того, можно сфокусировать луч, чтобы осветить определенные микроскопические участки произведения искусства; стандартные размеры луча настолько малы, что составляют всего 0,2 мм (в несколько раз больше ширины человеческого волоса).

Исследование картины Кампендонка, проведенное при помощи PIXE, показало, что в ней содержалось значительное количество Титана, входящего в состав «титановых белил» – пигмента, впервые произведенного спустя семь лет после предположительного создания картины, и тем самым это позволило классифицировать ее как однозначную подделку. При этом сам метод не оказывает на картину совершенно никакого влияния – конечно, если не принимать во внимание ее стоимость.

Применение PIXE

Фальсификаторов интересуют и объемные артефакты. Например, в Китае высоко ценятся нефритовые изделия, найденные в древних гробницах. После тысяч лет соприкосновения с почвой и водой белый нефрит покрывается люминесцентной патиной, известной в Китае как «белая куриная кость». Такой вид придают и современным подделкам, для чего их замачивают либо в соляной (HCl), либо в серной кислоте (H₂SO₄

), после чего остается явный избыток Хлора или Серы, легко выявляемый при помощи сканирования по методу PIXE. Скажем, в то время как в древних нефритовых артефактах концентрация Хлора составляет от 0,01 до 0,036 %, в современных подделках она в десять раз выше – от 0,1 до 0,36 %⁷.

Анализ PIXE чрезвычайно чувствителен к едва уловимым химическим изменениям, поэтому к его помощи прибегали во многих областях искусства и археологии. Одно из самых замечательных его применений – попытка расположить в хронологическом порядке недатированные заметки и рисунки Галилея, связанные с развитием его теории движения. Желая оценить точный состав чернил в датированных письмах и финансовых документах и сравнить его с составом на недатированных страницах заметок Галилея о физике движения, группа итальянцев сопоставила соотношения элементов (Цинк/Железо, Медь/Железо, Цинк/Медь, Железо/Свинец) и сумела сгруппировать документы по едва заметным изменениям в содержимом чернильницы Галилея, тем самым во многом углубив наши знания об одном из важнейших творцов современной науки⁸.

Неразрушающие методы невероятно обогащают сферу истории искусства, поскольку дают нам возможность напрямую обратиться к атомам и молекулам, из которых оно состоит, благодаря чему мы можем установить происхождение произведений, обнаружить подделки, а также представить, при помощи каких техник создавался тот или иной шедевр, и установить время его возникновения. Подобный подход к священным текстам и артефактам, а также к архитектурным и художественным творениям как исторических, так и доисторических времен позволит расширить границы нашего «атомного воссоздания» человеческих стремлений – и проникнуть в эпохи, предшествующие возникновению современной цивилизации.

Глава 8

Углеродные часы: установление дат

«Радиоуглеродное датирование предполагает, что ранний Коран древнее Мухаммеда»¹. Этот заголовок мелькал по всему миру летом 2015 года, рождая ужас в мусульманском мире, интерес среди историков и раздражение во мне. Эта история – не пример мошеннических уловок, подобных тем, какие мы раскрывали в предыдущей главе, а просто следствие вопиюще плохого написания заголовков в сочетании с одной из моих любимых мозолей – неумением считать. Однако этот инцидент позволит нам показать в действии очень важную технику датирования, о которой мы будем часто говорить в последующих главах и которая, таким образом, представляет собой следующий шаг в нашем стремлении превратить атомы в безупречных историков.

Датирование пергамента