新方式打開古老世界

過客

從20世紀40年代的放射性碳測定年代技術到1960年底的遙測技術，考古領域一直都是新技術的最早采用者之一。今天的考古學家借助許多科學領域的專業知識，通過操控精密的設備和運用最新的技術能更深入地了解古老的世界。

μ介子望遠鏡

最近，考古學家有了一些令人驚嘆的發現。他們有可能在具有4500年歷史的吉薩金字塔深處找到隱藏的內室，這多虧了一項全新的掃描技術——新一代μ介子望遠鏡。

μ介子望遠鏡的核心裝置是微結構氣體探測器，它能非常精確地重建高能物理粒子軌跡，除使用紅外熱成像法、μ介子放射線攝影外，該望遠鏡還能將3D重建技術用于勘測金字塔。到目前為止，研究人員已在吉薩金字塔東側和北側探測到驚人的熱量異常現象，可能表明那里隱藏著一個未知空洞。

3D模型技術

數十年來，考古學家們一直依賴地理信息系統（簡稱GIS，使用GPS和其他數據創建復雜的遺址二維結構圖）。但美國內布拉斯加大學的考古學家Richards-Rissetto已開始將GIS系統與3D模型技術組合，以更詳細地了解過去的世界。

這種新方法讓考古學家對洪都拉斯的科潘瑪雅遺址進行了精細的計算機模擬，借助VR系統，人們就能在遺址中漫游和探索。

創建這種交互式的虛擬世界必須要用到兩種成像技術：激光雷達和攝影測量法。其中激光雷達系統的作用類似聲吶，只不過它是利用光獲得空間信息。將其安裝在直升機或小型飛機上，通過激光脈沖反射回設備的時間推斷物體的距離。這項技術能讓考古學家快速繪制遺址地勢圖，甚至能幫助科學家們發現“失蹤”的城市，比如在洪都拉斯莫斯基蒂亞地區發現的白城。

此外，空中和地面攝影也能幫助考古學家獲得更多的細節。通過將這些二維照片組合成三維圖像，研究人員可創建出古老結構和人工制品的高清模型。這些模型隨后能加入虛擬現實系統，這樣就能為其添加紋理、色彩和陰影等特征。

水下考古技術

聲學研究對水下考古和地上考古同樣重要，因為它能幫助考古學家發現沉船和被掩埋的城市。聲吶一直都被視作考古領域的重要工具，過去它只能探測遙遠物體的位置，如今它能用于獲取遙遠物體的高清圖像。

瑞典隆德大學的一位水下考古學家Brendan Foley介紹：“現在的聲吶系統能讓你獲得大范圍的高清圖像。此外，自主式水下機器人配置的聲吶系統能更高效地定位水下物體。將聲吶與水下激光雷達和攝影結合，就能讓研究人員獲得海底和沉船等物體的3D圖。”

輕便潛水設備的進步也讓水下挖掘變得更簡單。借助傳統的水下呼吸器，考古學家只能在數十米深的水下考察幾分鐘。但最近幾年，一種再生式氧氣系統能讓考古學家們一次性在水下待幾個小時。

最近，Foley測試了一種新的水下考古學發明——水下裝甲，Foley把它稱作“水下鋼鐵俠裝”。這種全身式的裝備讓潛水員能潛入水下304米的深度，并長達5小時。

除了以上這些，高科技考古學技術還包括能探索水下古老城市的遠洋機器人，再現古代日常生活的復雜數字技術，將布滿塵埃的遺跡變成活生生虛擬社區的虛擬現實技術，揭開印加木乃伊生前患有何種疾病的蛋白分析技術以及揭開古老雕像真實色彩的成像技術等。

通過這些技術，人們能更好地探索和了解人類祖先的真實生活。

（摘自《發明與創新·中學生》2017年第12期）