5000 лет назад металлурги записали алгоритм в застывшую лаву — MIT его декомпилировал

Первые металлурги оставили после себя немного следов, и потому изучение ранних технологий обработки металлов до сих пор вызывает множество вопросов. Специалисты MIT попытались восполнить этот пробел и применили компьютерную томографию для анализа древнего шлака, что позволило получить редкие данные о том, как зарождалась металлургия несколько тысячелетий назад. Изучением занималась команда MIT, которая использовала метод, обычно применяемый в медицине и промышленности, чтобы заглянуть внутрь материала, сформированного при обработке меди около 5000 лет назад.

В центре внимания оказался образец из иранского поселения Тепе Хиссар. Этот регион считается одним из ранних центров медеплавильного производства, где начинали извлекать металл ещё в 3100–2900 годах до нашей эры. Шлак из этого слоя ранее уже проходил классический анализ, однако его внутренняя структура оставалась скрытой. Для нового исследования команда привлекла промышленный томограф, а также обычный томограф, который уже использовался на кампусе.

Шлак формируется при нагревании руды и отделении металла, после чего застывает, напоминая по поведению охлаждённую лаву. MIT News отмечает химическую сложность таких материалов, поскольку в них остаётся всё, что не попадает в конечный металлический продукт. Исследователи поясняют, что нередко обсуждается возможность использовать остаточные примеси, например мышьяк, как ключ к пониманию процессов производства, хотя часть таких элементов способна растворяться и теряться со временем.

В дополнение к томографии команда применяла рентгенофлуоресцентный анализ, рентгенодифракцию, оптическую микроскопию и сканирующую электронную микроскопию. Однако именно томографические данные дали целостное представление о внутренней структуре шлака, расположении пор, распределении включений и возможных следах материалов, участвовавших в плавке. Такая детализация недоступна при традиционном подходе, когда анализ проводится только на тонких срезах.

Полученные изображения уже стали основой для обсуждений о том, как именно древние мастера работали с медью. В кругу исследователей возникли разногласия относительно роли мышьяка в ранних производственных техниках, поскольку новые данные ставят под сомнение прежние представления. В MIT поясняют, что томография открывает направление для широких системных исследований, связанных как с медеплавильными технологиями, так и с пониманием долгосрочной коррозии древних предметов.

По словам участников проекта, такой подход поможет глубже изучать процессы, происходившие внутри печей первых металлургов, и обеспечит специалистов инструментом для анализа сложных археологических материалов в дальнейшем. CT-сканирование уже предложено как основа для последующих работ, которые смогут прояснить эволюцию методов производства меди и роль различных химических элементов в этом процессе.