Miből van ez a nyakék, mire vadászott ez a medve, és hányadik századból való ez a csempészfestmény?

Magyar kutatók segítettek meghatározni azoknak az egyiptomi vasgyöngyöknek az eredetét, amelyek több mint száz éve kerültek elő egy ásatáson, és legalább ennyi ideig nem lehett tudni róluk, honnan származnak pontosan. A gyöngyökről hallottunk már 2013-ban is: akkor egy manchesteri kutatócsoport rukkolt elő a „felfedezéssel”, miszerint  az ékszerdarabok mintegy 2000 évvel megelőzik a vaskort. A Budapesti Neutron Központ kutatói viszont jóval korábban, 2011-ben jutottak arra az eredményre, hogy valóban vasból vannak a gyöngyök, ám az alapanyaguk meteoritból származik.

A nevezetes egyiptomi vasgyöngyök balról jobbra, név szerint: UC10738, UC10739 és UC10740Fotó: Petrie Museum of Egyptian Archaeology/Gianluca Miniaci

Neutronnal mentek a nyakékre

„Az alsó-egyiptomi el-Gerzeh-ben 1911-ben végzett ásatások óta kételyek és viták övezték az emberiség legrégibb vastárgyainak eredetét – magyarázza Rosta László, a budapesti neutronközpont tudományos igazgatója. – Az ásatásokon kilenc darab hosszúkás vasgyöngy került elő egy predinasztikus temető két sírjából, valamennyi zárt régészeti kontextusból, jól keltezhetően. A kilencből négy gyöngyöt eredeti elrendezésben – lápisz lazuli, karneol-, agát- és aranygyöngyökkel együtt nyakékké fűzve – találtak meg a régészek. A neutrondiffrakciós és a prompt gamma aktivációs analitikai mérések alátámasztották azt a feltételezést, hogy a vasgyöngyök anyaga meteorit, a részecskék keltette karakterisztikus röntgensugárzás spektrometriai mérései pedig a germánium jelenlétének kimutatásával új bizonyítékot is szolgáltattak. Sőt, a neutronradiográfiai átvilágítással először sikerült kimutatni a rendkívül korrodált, ötezer éves vasdarabokról, hogy azok hajtogatott lemezek, vagyis először szétlapították a rendkívül kemény meteorit-vasötvözetet, majd hengerré tekerték, és az így keletkezett lyukon keresztül fűzték fel nyakéknek” – mondja Rosta.

Az egyik 5000 éves vasgyöngy vizsgálata az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont lineáris gyorsítójának röntgen-emissziós spektrométerévelFotó: Budapesti Neutron Centrum

„A vizsgálatra a CHARISMA elnevezésű európai uniós projekt keretében Thilo Rehnen brit régész hozott el a vasgyöngyök közül hármat hozzánk, hogy mintavétel nélküli, roncsolásmentes méréseket végezzünk a leletek felületi és tömbi összetételének, szerkezetének megismerése céljából. Az elemösszetétel és a készítési technika alapján kizárhatjuk ezeknek a gyöngyöknek a késői származását vagy azt, hogy később helyezték volna el őket a sírokba, tehát valóban az el-gerzeh-i lelet ékszerdarabjait tekinthetjük az eddig ismert legősibb, ember által készített vastárgyaknak. Csak zárójelben jegyzem meg – mondja az igazgató –, nagyobb szenzáció lett volna, ha cáfoljuk a vasgyöngyök meteorit eredetét, ez ugyanis a vasolvasztás jelenleg ismert legkorábbi időpontját 1000-2000 évvel korábbra tolta volna.”

De mi az az archeometria, és eszik inkább, vagy isszák?

Annak ellenére, hogy egyetemi tanszék viseli nevében, s 1983-ban az MTA Veszprémi Akadémiai Bizottsága Történelmi Szakbizottságán belül megkezdte munkáját az Archeometriai Munkabizottság, a kulturális örökségvédelem, pláne a képzőművészet terén csak a szakma számára ismert fogalom az archeometria. Valójában nem nevezhető önálló tudománynak, archeometria néven a régészeti leleteken, múzeumi műtárgyakon, lelőhelyeken, képzőművészeti alkotásokon – a régészeti és a művészettörténeti mellett – végzett természettudományos vizsgálatok összességét értjük. Inter-, sőt, multidiszciplináris tudományterület, amelyben a legmodernebb analitikai módszerek közt megtalálhatóak a különböző röntgensugaras és az ionnyalábra, a lézeres vizsgálatra vagy neutronforrásra alapuló technikák, illetve a molekulaspektroszkópiai, a mágnesesrezonancia-, a kromatográfiás, a tömegspektrometriai valamint a hagyományos optikai képalkotó módszerek. 

A vizsgált anyagok köre pedig felöleli gyakorlatilag a műtárgyak összességét, a fémeket, kőzeteket, üvegeket, kerámiákat, festékeket (festményeket), mázakat és a szerves anyagokat (gyanták, textilek, lakkok, fa), sőt, a tág értelemben vett lelőhelyeket és azok környezetét is. Ezeknek a természettudományos módszereknek a bevonása a humán tárgyak körében oktatott, a bölcsészettudományok közé sorolt régészet és művészettörténet világába ugyanakkor korántsem olyan új keletű, mint sokan gondolnák.

Mióta van olyan, hogy rézkor?

T. Biró Katalin, a Magyar Nemzeti Múzeum őskorkutatója a Qubitnek elmondta: amikor több évtizedes pályafutásának elején szoros kapcsolatot alakított ki a geológusokkal, az archeometria kifejezés jóformán még használatban sem volt.

„Nem is ezzel kezdtem el foglalkozni, hanem a sokkal prózaiabban hangzó nyersanyagtörténettel. És mert a pattintott vagy csiszolt kőszerszámok, az obszidiánból, jade-ból készült tárgyak alapanyagai csak természettudományos módszerekkel kutathatók, nem volt nehéz tudomásul venni, hogy a hagyományos régész szemlélet mellé a geológiát, a fizikát is társítanom kell. Ennek a kooperációnak, ha tetszik interdiszciplinaritásnak egyébként szép hagyományai vannak a magyar régészetben is.”

T. Bíró szerint minderre a legnevesebb régészek életműve ad példát. Rómer Flóris számára, aki először gyűjtötte fel az őskori kőeszközök, ezen belül az obszidián régészeti elterjedését, a magyarországi obszidiánok geokémiai jellemzését Szabó József és Szádeczky Gyula geológusok végezték el az 1860-as évektől a 1880-as évek közepéig. A hagyományos európai korszakolás mellett (kőkor-bronzkor-vaskor) Pulszky Ferenc egyes rézeszközöknek Wartha Vince kémikus által elvégzett anyagvizsgálataira alapozva iktatta be a kőkor és a bronzkor közé az önálló „rézkor” periódust, amely Európa egyes részein elkülöníthető.

„Nem véletlenül sorolom a példákat az őskorból, az archeometriai, azaz természettudományos vizsgálatoknak ott van a legnagyobb szerepük, ahonnan nincsenek írásbeli forrásaink” – mondja az őskorkutató.  

14C, a csodálatos szénizotóp

Az objektív kronológiai keret ugyanakkor minden régész számára alapvető fontosságú, s a 19. század nagy, többnyire latinos műveltségű tudós történészei, régészei ki is dolgozták az úgynevezett történeti kronológiát, azaz a leletek egymáshoz viszonyított időrendjét, amelyet az elérhető írott források adataihoz igazítottak.  Egy folyamatosan lakott, leletekben gazdag területen, ha leásunk, az egymásra következő rétegekben – hacsak valami mesterséges beavatkozás nem bolygatta azokat fel – a tárgyak, jelenségek sorrendisége meghatározható. A fiatalabb rétegek mindig az idősebbek fölött helyezkednek el. Ezt az egymáshoz viszonyított relatív időrendet annál nehezebb abszolút időben meghatározni, minél kevesebb konkrét dátum, feljegyzés, esemény maradt ránk például egy földrengés, egy vulkánkitörés, járvány bekövetkeztéről.

Nem is sok régész ambicionálta, hogy belekavarjon ebbe a közmegegyezésen alapuló kronológiába, az ásatások anyagait, a lelettípusokat időben és térben rokon kultúrák leleteivel hasonlították össze, s sorolták be a mind gazdagodó múzeumi gyűjteményekbe. Egészen addig, míg a II. világháború után, az 1940-es évek végén Willard Libby a chicagói egyetemen a Föld légkörének a tanulmányozása során rá nem jött arra, hogy a kozmikus sugárzás hatására a felső légkörben a nitrogénatomokból 14-es tömegszámú szénizotópok keletkeznek, amelyek széndioxid formájában a táplálékláncon át bekerülnek az élő szervezetekbe. Az élőlények halála után a 14C mennyisége és vele együtt a sugárzás intenzitása kb. 5730 éves felezési idővel csökkenni kezd. (Vagyis kb. 5700 év alatt felére, újabb 5700 év alatt negyedére csökken.) A 14C izotóp mennyiségének, arányának mérésével tehát a szerves anyagok kora behatárolható, jött rá Libby, aki eredményeiért 1960-ban Nobel-díjat kapott.

Ezzel a radiokarbon alapú időszámítással mintegy 50 ezer évre visszanyúló idősávban vált lehetővé a leletek abszolút korának a meghatározása. Be is következett néhány váratlan, a történeti kronológia által datált esemény kénytelen korrekciója. A neolitikum kezdetét Kr. e. 4500-ra tette a hagyományos kronológia, az új számítással azonban a neolitikum például a Kárpát-medencében mintegy 2 és félezer évet „hátrált”, ami azt jelentette, hogy az első földművesek megjelenését ma a VII.–VI. évezred fordulójára tesszük. A radiokarbon módszerrel történő számítások az évek során folyamatosa finomodtak, s bár bebizonyosodott, hogy „Libby-korok” nem válthatók át közvetlenül naptári korokká, az alapelv helyes, a módszer működik. A fejlődés következtében pedig az új méréstechnikáknak köszönhetően már kapunk eredményt egyetlen fogon vagy néhány virágporszemen elvégezett méréssel is.  

Mire a magyar régészek felébredtek, a Nyugat elhúzott

T. Biró Katalin szerint sajnos az abszolút kronológia régészeti alkalmazásának elterjedésével a természettudomány hirtelen „varázsvesszővé” vált, amitől egyesek kritikátlanul sokat vártak, mások viszont hitetlenkedve fogadták a történeti, illetve tipológiai alapú kronológiai rendszereknek időnként ellentmondó adatokat.

Az új lehetőség valódi paradigmaváltást eredményezett a régészeten belül; Magyarországra az új szelek a hetvenes évek közepére törtek be. Társadalmi folyóiratokban folyó viták mellett a szakma egyszerre ismerhette meg az archeometria több szakterületét és a restaurálás, a konzerválás tudományos módszereit. Ez a kezdeti idillikus egység sajnos elmúlt, és a következő, a restaurátorok és archeometriával foglalkozók közötti párbeszédre közel 35 évet kellett várni.

„Igaz, a rendszeresen megrendezett és megjelentetett restaurátorkonferenciák anyagában szinte mindig ott van a műszeres anyagvizsgálat, de az ezek által szerzett ismeretek ritkán épültek be a műtárgy történeti értelmezésébe” – állítja az őskorkutató.

Mire a magyar régészek a 2000-es években felébredtek, addigra a legnagyobb külföldi múzeumok már felállították saját kutatóközpontjaikat kifejezetten a műtárgyak természettudományos vizsgálatára. Ilyenek például a British Museum és a Louvre analitikai laboratóriumai. Létrejöttek speciális kutatócentrumok is: a szerényebb lehetőségekkel rendelkező országokban általános, hogy a kutatás több centrumú és a műszerháttér, valamint az ismeretanyag függvényében megosztott.

Hazai viszonyok közt egy múzeum nyilvánvalóan csak korlátozottan alkalmas nagy értékű műszerek, berendezések üzemeltetésére, szakmérnöki, anyagtudományi feladatok ellátására. Az optimális határt a mintavételre és az alapszintű vizsgálatokra kiterjedő műszerezettség (pl. mikroszkóp, kézi röntgen analizátor) jelenti, amelynek működtetése nem jelent a lehetőségeken túlmutató feladatot. Gyakran az élet határozza meg a vizsgálatsort, és a tapasztalatok azt mutatják, hogy a hazai szakemberek nem feltétlenül a probléma megoldásához keresnek eszközt a kutatásban, hanem az dönt, hogy milyen műhelykapacitás áll rendelkezésre.

És bár az itthon uralkodó állapotok távol állnak a paradicsomiaktól, Magyarországon kifejezetten jelentős szakemberek tevékenykednek az archeometria területén: a Szépművészeti Múzeum és a Magyar Nemzeti Múzeum épp idén januárban adta ki az Interdiszciplinaritás című kötetet, amellyel Tóth Mária geofizikus, a  magyar archeometria kiemelkedő egyénisége előtt tiszteleg többek között egy tanulmánnyal arról, hogy a barlangi medve csont- és fogbetegségeinek feldolgozásából hogyan lehet az állat vadászati módszereire következtetni, illetve két írással a határon átcsempészni kívánt, ám elkobzott régészeti jellegű tárgyak termolumineszcens és röntgenfluoreszcens vizsgálatáról.

Csak sodródunk a divattal?

Markánsan fogalmazza meg a problémát Horváth Tünde régész egy korábbi dolgozatában (Magyar Tudomány 2014/2), ahol egyenesen arról ír, hogy „ma a legnagyobb problémát a természettudományos eredmények igényes régészeti adaptációja jelenti a végső értelmezés során: az esetek többségében a régészeti és a természettudományos eredmények „elmennek” egymás mellett, még egy közös publikáción belül is. Ennek oka a két kutató fél és diszciplína között zajló kommunikáció nem megfelelő gyakorlata vagy módja, és a mélységi értelmezésre való igény hiánya, elsősorban a régészet felől. Az igazi kérdések megválaszolásához a régészet hagyományos szintjénél mélyebb igényű leletosztályozás és tipologizálás, ezzel együtt dokumentációkészítés és teljes lelőhelyfeltárások, interdiszciplináris, analitikai szinten pedig az eredetkutatáshoz és a terjedés modellezéséhez szükséges keltezési, anyagvizsgálati, térképezési alap-, majd összehasonlító kutatások szükségesek.

A régész szerint „amikor anyagi és politikai okokból lehetőség kínálkozott ilyen drága laboratóriumok felállítására, maga a régészet nem volt felkészülve erre a kihívásra, és kérdéses, hogy valaha fel lesz-e készülve. A magyar régészet és annak segédtudományai évtizedek óta sodródnak az éppen aktuális nemzetközi divattal, amely késve és jelentős információvesztéssel ér el hozzánk, és a helyes vagy teljes módszertani leírások nélkül kezdik itthon használni őket ad hoc, kontár módon.”

„A helyzet nem ennyire reménytelen – állítja T. Biró Katalin. – Igaz, sajnos ritkán teljesül ki a folyamat a probléma felvetéstől az eredményig és a publikációig. Az évek alatt az a vélemény alakult ki bennem, hogy az archeometriai vizsgálatokat folyamatként kell kezelnünk, amely része a műtárgy életének: feltárás (dokumentálás, optimális kiemelés), konzerválás és restaurálás, későbbi kutatás és bemutatás. A mintavételt szoros együttműködésben kell végrehajtani a restaurátor szakemberekkel.”

T. Biró elmondta: nagyon fontosnak tartja az adatbázisok építését, amelyekben kellő mennyiségű összehasonlítható adat kell legyen. Az őskorkutató szerint azok a kutatásokból származó vizsgálatok, amelyekből még nem lehet, vagy csekély számuk miatt még nem szabad következtetéseket levonni, egy jól rögzített, jól kezelhető adatbázisba gyűjtve egyszer majd értékesek lesznek. Majd amikor arról az adott kérdésről összegyűlik a kellő mennyiségű információ, akkor az is használható lesz. „A jelenség maga nem értelmezés” – állítja a szakember, vagyis a természettudományos vizsgálat értelmezése sem feltétlenül jelenti a történeti valóságot.

Új módszerekkel az őskori európai kultúrák nyomában

„Az én szakterületemen a nyersanyag lelőhelyek vizsgálatakor begyűjtjük a mintákat, a régészeti leletekkel lehetőleg azonos módon megvizsgáljuk, és statisztikai módszerrel vagy módszerek kombinációjával értékeljük őket. Ez pedig hosszú idő. Ilyen módon jelentős eredményeket lehet elérni – mondja az őskorkutató. – Így például egy több európai országra kiterjedő, francia kutatók által vezetett együttműködés keretében megismerhettük és felgyűjtöttük a régészeti lelőhelyeken széles körben elterjedt jade anyagú eszközöket. A geológiai kutatás szerint a nyersanyag forrása a Nyugati-Alpokban van. Innen ez a szép nyersanyag az őskori emberek közvetítésével eljutott Európa távoli régióiba, így Skóciába – és az újabb kutatások szerint, hozzánk is. Erről eddig nem tudtunk, megfelelő eszközök híján nem voltunk képesek meghatározni, hogy az általunk ismert egyes tárgyak pontosan honnan származnak.”

T. Biró szerint amíg a roncsolásmentes vizsgálatok nem voltak elérhetőek, nem vizsgálhatták meg ezeket a tárgyakat, hiszen sokkal fontosabbak és értékesebbek annál, minthogy valaki kettévágja, porítsa, megsemmisítse őket. Most viszont már léteznek módszerek, amelyekkel a tárgy roncsolása nélkül, nagy pontossággal meg lehetett határozni a kémiai és az ásványos összetételt. A további vizsgálatok az őskorkutató szerint remélhetően újabb adatokkal gazdagítják ismereteinket, s ezek birtokában újabb következtetéseket lehet levonni az európai őskori kultúrákról.