Археологи совершили путешествие во времени, чтобы раскрыть секреты массового производства изящных бронзовых украшений, которые более тысячи лет назад носили кочевники и жители городов Центральной Азии. Воссоздав в лаборатории древнюю технологию серийного литья, они с помощью сверхточного 3D-сканирования и анализа цифровых моделей впервые экспериментально доказали, как при копировании теряются детали сложного орнамента. Это открытие — как новый ключ к разгадке происхождения сотен археологических находок.
В основе исследования лежали настоящие артефакты — бронзовые поясные бляшки с красивым цветочным орнаментом («цветок смоквы») из Тюхтятского клада, найденного в Минусинской котловине и датируемого IX–X веками. Ученые из Института археологии и этнографии СО РАН поставили амбициозную цель: повторить путь средневекового мастера и проследить судьбу одного узора при его многократном тиражировании.
Они начали с создания восковых моделей вручную, как это делали в древности. Затем начался главный эксперимент. Используя глиняные формы и бронзу, аналогичную историческим сплавам, исследователи отлили 24 копии, разделив их на шесть серий-«поколений». Сначала были созданы «оригиналы» (первый порядок) по восковым моделям. Затем эти металлические отливки сами стали моделями для создания форм и отливки копий второго порядка. А с них, в свою очередь, сняли копии уже третьего порядка.
Здесь в игру вступили высокие технологии. Каждое полученное украшение было подвергнуто 3D-сканированию на современном сканере Solutionix D700, который фиксирует малейшие детали с точностью до сотых долей миллиметра. Таким образом, вместо того чтобы просто сравнивать предметы на глаз, ученые получили их точные цифровые двойники — 3D-модели.
Именно работа с этими 3D-моделями и дала самые наглядные результаты. Специальные программы, такие как Geomagic Wrap, позволили с математической точностью измерить, насколько каждая последующая копия отклоняется от исходного образца. Ученые строили цветовые карты отклонений и анализировали поперечные сечения рельефа, чтобы отследить малейшие изменения.
Результаты оказались впечатляющими и наглядными. 3D-модели четко показали, как с каждым «поколением» стремительно деградирует рельеф орнамента.
Изделия первого порядка сохраняли четкий, детальный и высокий рельеф, сравнимый с работами мастеров из крупных ремесленных центров.
Копии второго порядка демонстрировали «сглаживание»: узор был еще узнаваем, но потерял былую резкость и глубину, переходы стали более плавными.
А вот изделия третьего порядка, «копии копий», практически полностью утратили свой художественный вид. Их 3D-модели показали, что рельеф стал почти плоским, и орнамент на нем едва читался.
Эксперимент наглядно показал технологический предел, — можно сделать такой вывод из работы. — Без дополнительной ручной доработки резцом или гравировкой древний мастер мог создать не более двух-трех поколений качественных копий. Дальнейшее тиражирование приводило к полной утрате смысла украшения.
Это открытие имеет огромное значение для археологии. Теперь, найдя подобную бляшку при раскопках, ученые могут, проанализировав сохранность ее орнамента с помощью тех же методов 3D-моделирования, с гораздо большей уверенностью определить ее статус: была ли она «фирменным» импортом, качественной местной копией или же кустарным изделием, сделанным на периферии кочевым ремесленником. Это, в свою очередь, помогает точнее реконструировать карту торговых путей, культурных связей и организацию ремесла в средневековой Евразии.
Таким образом, союз экспериментальной археологии и цифровых технологий позволил услышать «технологическое эхо» древних мастерских и подарил ученым новый, мощный инструмент для понимания прошлого.
Исследование опубликовано в журнале «Вестник археологии, антропологии и этнографии»
Создано при поддержке Минобрнауки РФ в рамках Десятилетия науки и технологий (ДНТ), объявленного Указом Президента Российской Федерации от 25 апреля 2022 г. № 231.
