Malowidła pod ostrzałem... protonów

Tomasz Rożek

publikacja 14.12.2007 12:14

To, co ukryte, jest najciekawsze. Ta zasada napędza naukę. W dążeniu do odkrywania tajemnic człowiek nie cofnie się przed niczym. Nawet przed bombardowaniem wiekowych egipskich malowideł wiązką rozpędzonych protonów. .:::::.

Malowidła pod ostrzałem... protonów

W Instytucie Problemów Jądrowych im. A. Sułtana w Świerku (IPJ), pod kierunkiem prof. Andrzeja Turosa, badane są stare egipskie malowidła. Fizycy chcą się dowiedzieć, jak wyglądały w czasach, gdy je tworzono.

Komiks w grobowcu

O tym, że starożytni Egipcjanie mieli do perfekcji opanowaną sztukę tworzenia fresków, nie trzeba chyba nikogo przekonywać. Ściany świątyń i grobowców zdobiły i nadal zdobią niesamowite malowidła. To dzięki nim poznaliśmy wiele faktów z życia egipskich królów, ale także biedoty. W niektórych grobowcach zachowały się historyjki jakby żywcem ściągnięte z komiksów, np. obrazkowa rozmowa trzech rzeźników zabijających wołu.

Nie tylko skala egipskich malowideł zadziwia, ale także dbałość o ich detale, a w tym o kolory. Już wiele tysięcy lat temu egipscy malarze byli niedoścignionymi specjalistami w komponowaniu farb i barwników. Nie tylko wiedzieli, z jakiej substancji jaką barwę uzyskać, ale także, jakie związki należy ze sobą mieszać, by otrzymać oczekiwany efekt. Niestety, wiele czynników, takich jak zanieczyszczenie środowiska, zmiany wilgotności i temperatury, ale przede wszystkim czas, spowodowało, że dziś kolory malowideł mogą być bardzo dalekie od oryginału. Czy mimo upływu tysięcy lat możliwa jest rekonstrukcja oryginalnej kolorystyki egipskich fresków?

Budzenie kolorów

Naukowcy do badania egipskich próbek wykorzystują metodę PIXE (Particle Induced X-ray Emission). Polega ona na bombardowaniu interesujących fragmentów malowidła wiązką rozpędzonych protonów. Dzięki niesionej przez te cząstki energii, atomy wchodzące w skład barwnika zostają wzbudzone. Gdy powracają do stanu podstawowego, emitują charakterystyczne dla każdego pierwiastka promieniowanie. Obserwując je, naukowcy dowiadują się, jakie pierwiastki wchodzą w skład badanego barwnika. Analizując natężenie promieniowania, mogą też stwierdzić, ile było atomów danego pierwiastka w próbce. Znając skład i proporcje poszczególnych składników, fizycy ze Świerku będą w stanie „zrekonstruować” skład starych egipskich barwników. Stąd już tylko krok do zrobienia ich i sprawdzenia, jakie dawały kolory. – Prace dopiero się rozpoczęły i trudno przewidzieć ich wyniki. Jednak nadzieje są bardzo duże – mówi dr Marek Pawłowski, rzecznik prasowy IPJ.

Dzięki analizie promieniowania X, jakie wysyłają starożytne egipskie tynki, fizycy są w stanie powiedzieć, jak wyglądały malowidła ukończone przed tysiącami lat. Ale fizyka dla sztuki może zrobić znacznie więcej. Niedawno został gruntownie przebadany najbardziej chyba znany obraz znajdujący się w polskich muzeach – „Dama z łasiczką” Leonarda da Vinci. Badania kamerą multispektralną pozwoliły na odkrycie dosłownie tego, czego ludzkie oko nie może już dzisiaj zobaczyć. Przy okazji odkryto także elementy, których oglądający dzieło – w zamiarze artysty – nie mieli zobaczyć.

Kamera ujawnia tajemnice

Badania „Damy z łasiczką”, albo inaczej „Damy z gronostajem”, trwają od bardzo dawna. Obraz jest fascynujący pod wieloma względami. Badaczy zaciekawiło np. to, że modelka jest przedstawiona na całkowicie czarnym tle. Wykonane w 1993 r. w USA badania radiograficzne wykazały, że pod warstwą czarnej farby kryje się inny rysunek. Czy Leonarda nie było stać na płótna i zamalowywał starsze obrazy, by móc malować nowe? A może nie chciało mu się dokończyć dzieła albo „panorama spod spodu” nie udała się i gdy nadeszło zamówienie na kolejny obraz, mistrz nie chciał niszczyć zakupionego już płótna? Dzisiaj te zagadki trudno rozwiązać. Dzięki przeprowadzonym kilka tygodni temu badaniom odkryto jednak znacznie więcej tajemnic Cecylii Gallerani. To ją sportretował pod koniec XV wieku Leonardo da Vinci. Osobą zamawiającą obraz był książę Ludwik Sforza. Cecylia była jego kochanką.

Urządzenie, którym posługiwano się, analizując dzieło, to tzw. kamera multispektralna. Potrafi ona z bardzo dużą dokładnością fotografować analizowane dzieło, także w niewidzialnej dla oka części widma. Metoda jest bezinwazyjna, a więc nie powoduje uszkodzenia samego obrazu. Kamera multispektralna jest tak dokładna, że potrafi rozpoznać autentyczność dzieła po zostawionych na płótnie odciskach palców artysty, który je malował. A to nie wszystko. Można prześledzić retuszowanie obrazu, a także to, co pod dodatkowymi warstwami farby się znajduje. Innymi słowy, w ten sposób można odkryć chyba najbardziej skrywane sekrety warsztatowe artysty. Można wskazać miejsca, w których się pomylił, i te, w których próbował pomyłki zatuszować. Dzięki odpowiedniemu oprogramowaniu możliwe jest trójwymiarowe zeskanowanie całego obrazu. Później warstwa po warstwie obraz analizować. W ten sposób bada się nie tylko powierzchnię dzieła, ale także warstwy farby leżące pod nią.

Co udało się odkryć dzięki multispektralnej analizie „Damy z łasiczką”? Przedstawiona na obrazie modelka miała na głowie założony czepek. Dzisiaj gołym okiem go nie widać. Odkryto także, że Leonardo w pierwszej wersji obrazu inaczej zilustrował trzymaną na ramionach Cecylii Gallerani łasiczkę (może to też być fretka albo gronostaj). Badacze wskazali miejsce, w którym mistrz początkowo namalował łepek zwierzęcia. Później go zamalował i umieścił w nieco innym miejscu.

Mona Liza przemówiła

Tą samą metodą i przez ten sam zespół została przebadana w paryskim Luwrze Mona Liza. Z wcześniejszej analizy obrazu wynikało, że Gioconda… spodziewa się potomstwa. Zespół kanadyjskich i francuskich uczonych, dzięki wykorzystaniu specjalnego urządzenia laserowo-optycznego, zeskanował obraz, a następnie cyfrowo usunął starą, zabrudzoną warstwę lakieru utrwalającego, czyli tzw. werniksu. W tym momencie uczeni zobaczyli, jak wyglądał obraz w chwili jego powstania. Zauważyli, że Mona Liza ma na ramiona narzuconą charakterystyczną pelerynę. Taki strój nosiły w XVI w. tylko kobiety ciężarne. Dzisiaj tej peleryny już gołym okiem nie widać.

Jeszcze dalej w swojej dociekliwości posunęła się grupa kryminologów z Japonii. Dokładnie zmierzyli twarz i dłonie Giocondy. Na tej podstawie odtworzono kształt czaszki modelki oraz jej wzrost i orientacyjną wagę. Te informacje zostały wprowadzone do programu, który na co dzień służy kryminologom do generowania głosu na podstawie informacji o wadze ciała, wieku czy trybie życia. Efekt? W Internecie można posłuchać, jak brzmiał głos Mony Lizy. Japońscy badacze określili go jako „głęboki, ale nie gardłowy”.

Inna grupa ekspertów – tym razem z Holandii – przeprowadziła komputerową analizę twarzy modelki. Użyła do tego oprogramowania, które służy do rozpoznawania nastroju i stanu psychicznego. Gioconda była – zdaniem ekspertów – osobą szczęśliwą (w 83 proc.), choć trochę zdegustowaną (9 proc.), przestraszoną (6 proc.) i rozgniewaną (2 proc.)

Mona Liza żyła ponad 500 lat temu, a jest lepiej przebadana niż niejedna kobieta żyjąca współcześnie. Kto wie, czy już niedługo na takie badania okresowe nie zostanie skierowana Cecylia Gallerani z obrazu „Dama z łasiczką”. Może poznamy jej głos?

A faraonowie? Chcemy poznać kolory świata, który istniał tysiące lat temu. To, że kiedyś poznamy głosy przynajmniej niektórych królów starożytnego Egiptu, nie ulega wątpliwości. Już dzisiaj wiemy, na co chorowali, jakie przeszli zabiegi i jaką dietę stosowali. Możemy powiedzieć o nich wszystko, bo istnieją świetnie zachowane mumie niektórych z nich. Ale czy my to wszystko chcemy wiedzieć?



Gość Niedzielny 49/2007