Без хімії та заводів: як шумери винайшли асфальт 4000 років тому (фото)

Вчені дослідили матеріали на основі бітуму з стародавнього міста Абу-Тбейра, поселення третього тисячоліття до н. е. поблизу Ура. Дослідники проаналізували 59 зразків і виявили, що ремісники дотримувалися точних, повторюваних технологічних "рецептів", пише Arkeonews.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтеся, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Замість того, щоб покладатися лише на сирий бітум, древні ремісники ретельно збалансовували рослинні волокна, мінеральні порошки та контролювали нагрівання, щоб досягти певних властивостей.

Бітум широко використовувався в Месопотамії для герметизації човнів, обробки кошиків, кріплення крем'яних лез до інструментів, а також формувався в блоки для торгівлі. Однак сирий бітум міг розм'якшуватися під впливом тепла, тріскатися при охолодженні або ставати занадто липким. Ремісники вирішували ці проблеми шляхом цілеспрямованої модифікації.

За допомогою цифрової мікроскопії з високою роздільною здатністю та обробки зображень за допомогою машинного навчання дослідники вивчили внутрішню структуру артефактів, не пошкоджуючи їх. Вчені зосередилися на мезоструктурі — розподілі пор, волокон та мінеральних включень. Мікроскопічні візерунки показали чіткий вибір складу, а не випадкове змішування.

Статистичний аналіз виявив чотири основні групи складових. Клей, що використовувався для серпів, містив велику кількість рослинних волокон і мало мінеральних речовин. Волокна зміцнювали матеріал і зменшували тріщини під впливом повторюваних навантажень.

Прямокутні торгові злитки мали стандартизований склад з рослинними та неорганічними добавками, що свідчить про організоване виробництво і, можливо, спеціалізовані майстерні.

Сферичні бітумні предмети мали однорідну структуру, багату на мінеральні включення, і, ймовірно, слугували компактними запасами для подальшого повторного використання.

Герметики, пов'язані з очеретяними конструкціями, поєднували рослинні та мінеральні добавки для поліпшення водонепроникності та довговічності в болотистій місцевості.

Пористість також варіювалася, відображаючи відмінності в циклах нагрівання та інтенсивності змішування. Сліди багаторазового нагрівання вказували на систематичну переробку. Бітум відновлювали з поламаних інструментів та розібраних човнів. Однак надмірне нагрівання робило матеріал крихким, тому ремісники коригували рецептури, додаючи нові волокна або наповнювачі.

Сучасна асфальтова інженерія використовує подібну логіку. Сьогодні целюлозні або синтетичні волокна зміцнюють асфальт, а мінеральні наповнювачі регулюють в'язкість і покращують довговічність.

Паралелі показали, що як стародавні, так і сучасні будівельники реагували на однакові матеріальні виклики подібними рішеннями: контроль температури, зміцнення структури та баланс між гнучкістю та міцністю.

Дослідження також ознаменувало методологічний зсув. Замість того, щоб зосередитися лише на хімічному аналізі, команда застосувала обчислювальний аналіз зображень, який зазвичай використовується в дорожній інженерії. Поєднуючи мікроскопію та багатовимірну статистику, вони реконструювали стародавні методи виробництва не пошкоджуючи артефакти.

Ці висновки поставили під сумнів уявлення про те, що ранні міські суспільства покладалися на прості техніки. Докази з Абу-Тбейри показали стандартизоване виробництво, технічну спеціалізацію та знання, що передавалися з покоління в покоління.

Раніше Фокус писав про нещодавно виявлену фортецю часів Гетьманьщини. Її знайшли у Польщі в Холмському повіті.

Також ми розповідали про те, як невеликий острів біля узбережжя Шотландії став в'язницею. Його скелі піднімаються на 107 метрів над рівнем моря, утворюючи майже вертикальні стіни з блідого каменю.