Gamle romerske metall brukt til fysikkeksperiment ignorerer vitenskapsfud


Arkeologer og fysikere er i loggerheads over gamle romerske bly-en substans høyt verdsatt av begge leirene for skarpt divergerende grunner. Svært gammelt bly er rent, tett og mye mindre radioaktivt enn det nylig utvunnede metallet, så det er ideelt for skjermingssensitive eksperimenter som jakter på mørkt materiale og andre sjeldne partikler. Men

Arkeologer og fysikere er i loggerheads over gamle romerske bly-en substans høyt verdsatt av begge leirene for skarpt divergerende grunner. Svært gammelt bly er rent, tett og mye mindre radioaktivt enn det nylig utvunnede metallet, så det er ideelt for skjermingssensitive eksperimenter som jakter på mørkt materiale og andre sjeldne partikler. Men det har også historisk betydning, og mange arkeologer motsetter seg å smelte ned 2000-årige romerske ingots som er sterke vinduer på gammel historie.

"Er disse forsøkene viktige nok til å ødelegge deler av vår fortid, for å oppdage noe om vår fremtid?" sier Elena Perez-Alvaro, en arkeologi-kandidatstudent ved University of Birmingham i England, som skrev et papir om dilemmaene involvert i Rosetta (pdf), en arkeologisk journal publisert av University of Birmingham. Noen fysikere hevder at å få tak i metallet er verdt å kjempe for. "Disse forsøkene kan avsløre noen av de mest grunnleggende egenskapene til universet, og svare på spørsmål som hva vi er og hvor vi kommer fra", sier fysiker M. Fernando Gonzalez-Zalba fra University of Cambridge, som samarbeidet med Perez-Alvaro etterforskning. "Jeg tror det er verdt det."

Gamle romerske ledelsen har blitt brukt i Cryogenic Dark Matter Search (CDMS), et eksperiment i Minnesota som har til hensikt å oppdage partiklene som utgjør det usynlige mørke stoffet, menes å bidra med mye av universets masse. Det samme metallet har også blitt brukt i CUORE (Cryogenic Underground Observatory for Rare Events) -prosjektet i Italia, som snart vil begynne å lete etter et teoretisert partikkelavfallsprosjekt kalt neutrinoløst dobbeltbetabelse, som, hvis funnet, kunne forklare hvorfor saken dominerer antimateriell i universet. Disse forsøkene og andre krever ekstrem skjerming for å blokkere utstående partikler som kan forveksles med de sjeldne signalene de jager.

Ledelsen i spørsmålet gikk en gang til å lage mynter, rør, byggematerialer og våpen i den gamle romerske sivilisasjonen. Det er vanligst funnet nå på skipsvraksted, hvor private bedrifter høster det og smelter ned de romerske ingots i standard murstein før de overføres til kunder, hvorav mange er fysikere. "Ingen av oss tar det tilfeldig - du vil ikke at historiske gjenstander skal ødelegges unødvendig", sier fysiker Blas Cabrera fra Stanford University, som leder CDMS-prosjektet. Ikke desto mindre er gammel ledning det beste materialet som er tilgjengelig for å beskytte mørke materielle detektorer, sier han, fordi det gir så lite stråling eller bakgrunnspartikler. "Den type bakgrunnsnivåer du oppnår med gammel ledelse, er omtrent 1000 ganger lavere enn for kommersiell ledelse."

Alt blyminnet på jorden inneholder naturlig mengde av det radioaktive elementet uran 235, som over tid går ned i et annet radioaktivt element, en versjon av bly som kalles bly 210. Når blymalm behandles først, blir den renset og det meste av uran er fjernet. Uansett bly 210 er allerede tilstede, begynner å bryte ned, med halvparten av det forfall i gjennomsnitt hvert 22. år. I romersk ledelse har nesten alle ledere 210 allerede forfallet, mens det i begynnelsen minuttes i dag, begynner det bare å forfalle. (Selvfølgelig har mange ledere 210 atomer allerede forfallet i denne malmen, men forsyningen blir konstant påfyllet av uran i ubearbeidet bly). "Jo lenger siden den ble opprinnelig behandlet, jo lavere er dens innebygde radioaktivitet, sier Gonzalez-Zalba.

Romerne var ikke de første blybrickmakerne - de gamle grekerne produserte også byggematerialet omtrent 200 år tidligere. Mens denne bly sannsynligvis også finner sin vei inn i noen fysiske eksperimenter, er den mindre. Og tilførselen av romersk bly er heller ikke akkurat rikelig. "Vi kan miste alle gamle romerske ledere - og derfor informasjonen om gammel teknologi, frakt, handel osv. Som den kan tilby - hvis bruken av denne typen formål blir utbredt, sier arkeolog John Carman, Perez-Alvaros rådgiver ved Universitetet av Birmingham. Ved å bevare ingots, håper arkeologer å lære mer om romersk teknologi, industri og kultur. Fremtidig teknologi kan være i stand til å pry flere hemmeligheter ut av gjenstander enn dagens studier kan gjøre, så det er ideelt å forlate gjenstandene uforstyrret, fortrinnsvis på skipsvrakstedet.

Loven som omgir denne tvisten er skummel. UNESCO-konvensjonen fra 2001 om beskyttelse av undervanns kulturarv (pdf) forbyder kommersiell utnyttelse av historiske skipsvrak artefakter. Om det gjelder fysikkforsøk, er det uklart. "Fordi den endelige bruk av ledelsen er for kunnskap, ikke egentlig for markedet, ligger dette et sted mellom, " sier Gonzalez-Zalba. "Det er her reguleringen er ikke 100 prosent klar over det." Både arkeologer og fysikere sier at det er behov for bedre retningslinjer. "Vi trenger en slags dyp analyse av de involverte problemene som Elena er i gang, etterfulgt av en seriøs debatt som involverer alle interesserte parter, inkludert internasjonale organer som UNESCO, for å bygge et sett med klare retningslinjer som forhåpentligvis beskytter vitenskapens interesser samfunnet, inkludert det av arkeologi, sier Carman.

Til slutt søker alle parter et kompromiss som vil bevare historien, men samtidig gjøre det mulig for den nyeste fysikken. Tross alt var romerne berømte innovatører, og ville nok smilte å vite hvordan deres tapte ingots ble brukt i dag.