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    Los rayos X marcan el punto en el análisis elemental de los métodos de imprenta del siglo XV

    Una fotografía de un texto coreano escaneado. El cuadro de puntos blancos indica las áreas que se muestran en los paneles central e inferior. Cada elemento produce una fluorescencia de rayos X única. Después de escanear el texto, los investigadores aplicaron filtros para los patrones XRF conocidos de diferentes elementos y crearon un mapa de calor codificado por colores de su abundancia, desde el más bajo (azul) hasta el más alto (rojo). Un elemento que se encuentra solo en pequeñas cantidades está en los círculos rojos en la parte inferior de la imagen. Crédito:Minhal Gardezi

    En la Alemania del siglo XV, Johannes Gutenberg desarrolló una imprenta, una máquina que permitía la producción masiva de textos. Es considerado por muchos como uno de los avances tecnológicos más significativos del último milenio.

    Aunque Gutenberg a menudo recibe crédito como el inventor de la imprenta, algún tiempo antes, aproximadamente a 5000 millas de distancia, los coreanos ya habían desarrollado una imprenta de tipos móviles.

    No hay duda de que los asiáticos orientales fueron los primeros. Tampoco hay duda de que el invento de Gutenberg en Europa tuvo un impacto mucho mayor.

    "Lo que no se sabe es si Gutenberg sabía o no sobre la impresión coreana. Y si pudiéramos arrojar luz sobre esa pregunta, sería devastador", dice Uwe Bergmann, profesor de física en la Universidad de Wisconsin-Madison, quien, con el estudiante graduado de física de UW–Madison Minhal Gardezi, es parte de un gran equipo interdisciplinario que está analizando textos históricos.

    "Pero incluso si no lo hacemos, podemos aprender mucho sobre los primeros métodos de impresión, y eso ya será una gran idea", agrega Bergmann.

    Estos textos incluyen páginas de una biblia de Gutenberg y textos confucianos, y están ayudando a investigar estas preguntas. El equipo incluye expertos en textos coreanos del siglo XV, expertos en Gutenberg, expertos en papel, expertos en tinta y muchos más.

    Crédito:Universidad de Wisconsin-Madison

    ¿Cómo terminaron dos físicos participando en un proyecto de patrimonio cultural aparentemente muy ajeno a la física? Bergmann había trabajado anteriormente en otros análisis de textos históricos, donde fue pionero en la aplicación de una técnica conocida como imágenes de fluorescencia de rayos X (XRF).

    En las imágenes XRF, una poderosa máquina llamada sincrotrón envía un haz de rayos X intenso y muy pequeño, aproximadamente del diámetro de un cabello humano, a una página de texto en un ángulo de 45 grados. El haz excita los electrones en los átomos que componen el texto, lo que requiere otro electrón para llenar el espacio dejado por el primero (toda la materia está formada por átomos, que contienen componentes aún más pequeños llamados electrones).

    El segundo electrón pierde energía en el proceso y esa energía se libera como un pequeño destello de luz. Un detector colocado estratégicamente cerca recoge esa luz, o su fluorescencia de rayos X, y mide tanto su intensidad como la parte del espectro de luz a la que pertenece.

    "Cada elemento de la tabla periódica emite un espectro de fluorescencia de rayos X que es exclusivo de ese átomo cuando se golpea con un rayo X de alta energía. Según su 'color', sabemos exactamente qué elemento está presente", dice Gardezi. . "Es un instrumento de muy alta precisión que te indica todos los elementos que se encuentran en cada lugar de una muestra".

    Con esta información, los investigadores pueden crear efectivamente un mapa elemental del documento. Al escanear rápidamente una página a través del haz de rayos X, pueden crear un registro del espectro XRF en cada píxel. Una página puede producir varios millones de espectros XRF.

    Este verano, Bergmann y Gardezi formaron parte de un equipo que usó escaneo XRF en el Laboratorio Nacional Acelerador SLAC en California para producir mapas elementales de varias áreas grandes a partir de las páginas originales de una primera edición de la Biblia de Gutenberg de 42 líneas (que data de 1450). a 1455 d.C.) y de textos coreanos que datan de la primera parte de ese siglo.

    Minhal Gardezi (izquierda) y Uwe Bergmann preparan una hoja de la Biblia de Gutenberg para escanearla. Foto cortesía de Minhal Gardezi. Crédito:Minhal Gardezi

    Escanearon los textos a una velocidad de alrededor de un píxel cada 10 milisegundos, luego filtraron los datos por firma elemental, proporcionando mapas de alta resolución de qué elementos están presentes y en qué cantidades relativas.

    En cierto modo, el trabajo es como buscar un tesoro en un mapa antiguo:Gardezi dice que los investigadores no saben exactamente lo que están buscando, pero lo que más les interesa es lo inesperado.

    Por ejemplo, recientemente presentó los primeros resultados de los escaneos al equipo, para demostrar que el enfoque había funcionado y que los investigadores podían separar diferentes elementos. Resulta que esto no es lo que el equipo encontró más interesante.

    "En cambio, estos académicos pasaron de 15 a 20 minutos hablando de '¿Por qué (este elemento) está presente?' y formular hipótesis", dice Gardezi. "Como físicos, ni siquiera reconoceríamos si algo es sorprendente o no. Es realmente este aspecto interdisciplinario lo que nos dice qué buscar, cuál es la prueba irrefutable".

    A medida que surjan más preguntas basadas en los análisis elementales, Bergmann y Gardezi ayudarán a guiar al equipo para abordar esas preguntas cuantitativamente. Ya están planeando recrear algunas de las primeras impresiones en el laboratorio, con tipos, papeles y tintas conocidos, y luego comparar estos escaneos XRF con los originales.

    Es posible que la investigación nunca determine definitivamente si Gutenberg conocía las prensas coreanas o si desarrolló su prensa de forma independiente. Pero sin acceso a las propias imprentas originales, estos textos contienen las únicas pistas para comprender la naturaleza de estas máquinas transformadoras.

    "Cuanto más lea sobre esto, más aprenderá que hay menos certeza sobre varias cosas relacionadas con las primeras imprentas", dice Bergmann. "Tal vez esta técnica nos permita ver estas impresiones como una cápsula del tiempo y obtener una visión invaluable de este momento decisivo en la historia humana". + Explora más

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