في صباح فبراير بارد في عام 1904 ، أشعلت شرارة حريق في قلب وسط مدينة بالتيمور. في غضون ساعات ، اجتاحت جحيم مستعرة شرقًا عبر منطقة هاربور ، وتستهلك كل شيء في طريقها. بحلول المساء ، كان رجال الإطفاء المحليين غارقين ، وأرسلت المدينة برقية إلى رؤساء الإطفاء في المدن الشمالية الشرقية الرئيسية التي تطلب المساعدة في محاربة الحريق.
استجابت واشنطن وفيلادلفيا ونيويورك ، إلى جانب مدن أخرى ، بسرعة مع العشرات من شركات المحركات. ومع ذلك ، عندما وصلوا إلى مكان الحادث ، لم يتمكن العديد من المستجيبين من توصيل الصنابير في بالتيمور لأن كل مدينة لديها معايير الخيوط الخاصة بها لربط خراطيم الحريق.
أدى الحريق إلى أضرار تزيد عن 3.5 مليار دولار أمريكي بدولارات اليوم. ابتكرت دعوة لمعايير وطني للخيوط للخراطيم ومنافذ صنبور النار. تعمل هذه المعايير الآن على تحسين استجابات الطوارئ في جميع أنحاء البلاد – ونفس مفهوم التقييس يسمح بالاتساق والنسخ المتماثل في البحث العلمي.
في العلوم ، ترتبط الطريقة المثالية لتقييم البيانات بالمفهوم الذي يدفع المكالمات إلى معدات خرطوم الحرائق الموحدة. عندما يقارن العلماء نتائجهم بالنتائج التي تم الحصول عليها في المختبرات الأخرى ، أو مع البيانات المنشورة مسبقًا ، تكون المقارنات أكثر أهمية إذا تم إجراء جميع مجموعات البيانات مع ممارسات موحدة ومواد مرجعية.
يوفر علماء المتحف مثلنا رؤى مقنعة في العالم الطبيعي وتراث ما قبل التاريخ والتراث الثقافي التاريخي. مثل العديد من العلماء الآخرين ، فإن عملنا ، والقياسات التي نأخذها يومًا بعد يوم ، تعتمد على المراجع القياسية.
نحن هنا نقدم قصتين رائعتين من معهد الحفاظ على المتحف التابع لمؤسسة سميثسونيان اللذين يسلطان الضوء على كيفية سمح معايير القياس العلمي لاكتشافات جديدة مثيرة:
أنت ما تشربه
في عام 2007 ، قام مكتب الاستصلاح في نيو مكسيكو باستخراج بقايا العشرات من جنود حقبة الحرب الأهلية من أنقاض فورت كريج. لقد تركوا وراءهم عندما تم التخلي عن الحصن في عام 1885.
حدد علماء الأنثروبولوجيا من سميثسونيان ومكتب الاستصلاح في نيو مكسيكو الرفات على أنها تنتمي إلى مجموعة متنوعة من الناس – بما في ذلك بضع عشرات جنود بوفالو الأمريكيين من أصل أفريقي ، وهي مجموعة تشكل نسبة مئوية صغيرة نسبيًا من الجيش الأمريكي في ذلك الوقت.
تخبر السجلات التاريخية للباحثين أن معظم الوحدات العسكرية في فورت كريج تعبأت من كنتاكي وفرجينيا ، لكن السجلات الرسمية لا تروي دائمًا القصة الكاملة. احتاجت مجموعة من علماء المشروع ، والتي شملت أحدنا ، كريستين فرنسا ، إلى طريقة لتأكيد أصل هؤلاء الأفراد واستعادة بعض الهوية لهؤلاء الجنود المنسيين.
قرر الباحثون استخدام تحليل نظير مستقر على العظام. تحسب هذه التقنية عدد ذرات عنصر معين في العينة التي تحتوي على واحد أو أكثر من النيوترونات الإضافية – وهذا هو النظير “الثقيل” – ويقارنه بعدد الذرات التي تحتوي على عدد طبيعي من النيوترونات – هذا هو النظير “الخفيف”.
مياه الشرب في خطوط العرض الجنوبية لها ذرات الأكسجين الثقيلة بشكل طبيعي مقارنة مع خطوط العرض الشمالية. إذا كانت عظام الجندي نسبة عالية نسبيًا من ذرات الأكسجين الثقيلة نسبيًا ، فمن المحتمل أن يقضي هذا الجندي المزيد من الوقت في شرب المياه من الجنوب.
قام الباحثون بقياس نظائر الأكسجين في بقايا أثرية أخرى وفي المياه في جميع أنحاء أمريكا الشمالية ، مما يمنحنا “خريطة نظائر”. لكن مطابقة قيم نظير العظام مع خريطة المياه تشبه مقارنة التفاح بالبرتقال ، وكل مختبر له اختلافات دقيقة في أدواته. يحتاج العلماء إلى تطبيع ومعايرة نسب النظائر التي قاموا بقياسها وفقًا لمعايير مرجعية.
في هذه الحالة ، كان المعيار هو متوسط قيمة نظير الأكسجين لمياه المحيط ، وهي اتفاقية اتفقت عليها باحثو النظائر المستقرة كقيمة متسقة ومتاحة بسهولة. كان لدى الباحثين الآن طريقة موحدة لمعرفة عدد نظائر الأكسجين الثقيلة – أو أقل – العظام التي تحتوي عليها مقارنة بمعايير مياه المحيط.
تستخدم مختبرات الآثار الأخرى وخريطة نظير المياه في أمريكا الشمالية نفس المقارنة المعيارية ، مما يسمح لها بمقارنة جميع قيم نظير العظام مباشرة مع بعضها البعض ، وخريطة نظير المياه في أمريكا الشمالية.
في نهاية المطاف ، ساعدت هذه الطريقة الفريق في تحديد العديد من الجنود الذين جاءوا من بعيدًا جدًا للانضمام إلى الشركة ، بما في ذلك الأفراد الذين من المحتمل أن نشأ في منتصف المحيط الأطلسي ونيو إنجلاند وجنوب شرق.
الظروف الدقيقة التي جمعت هؤلاء الجنود معًا تُفقد للتاريخ. لكن قدرة الباحثين على تعيين مصدر جغرافي لهم بمساعدة المعايير المرجعية أعطتهم المزيد من نظرة ثاقبة حول هذا الوقت المحوري في تاريخ الولايات المتحدة.
المرايا الزجاجية البركانية
لقد كان البشر دائمًا مفتونًا بالنظر إلى أنفسهم في المرآة. في أمريكا الوسطى-في العصر الحديث وسط وجنوب المكسيك مع أمريكا الوسطى الشمالية-وجد علماء الآثار أشياء مستديرة محدبة مصقول بدقة لدرجة أنها كانت تسمى المرايا.
ولكن بدلاً من استخدامها للغرور ، من المحتمل أن يستخدمها الشامان من العصور القديمة كأداة للوصول إلى البوابات إلى أبعاد أخرى.
تم تصميم أقدم المرايا قبل الكلاسيكية (2000 قبل الميلاد إلى 250 م) من خامات الحديد المصقولة ، ولكن في وقت لاحق تم تصنيع المرايا بعد فترة ما بعد الفترة (من 900 م إلى 1450 م) من سبج ، وهو زجاج بركاني غني بالسيليكا الأسود.
تحتوي المجموعات في متحف سميثسونيان الوطني للهنود الأمريكي على ستة مرايا كبيرة من السج المستطيلة ، التي تم شراؤها في القرن التاسع عشر وأوائل العشرين. تنص ملصقاتهم على أنها تأتي من “وادي المكسيك”.
نادراً ما يجد علماء الآثار مرايا أوبسيد مستطيلة مثل هذه في مواقع الحفر قبل كولومبوس. لذلك ، من المحتمل أن يكون الحرفيون المحليون ماهرون في تلميع الحجر هذه الأشياء ذات الشكل غير المعتاد بناءً على طلب من الغزاة الإسبان في وقت قريب من الاتصال الأوروبي. ولكن من أي ثقافة أمريكا الوسطى جاءوا منها؟
عمل علماء من معهد الحفاظ على المتحف ، بمن فيهم اثنان منا ، توماس لام وإدوارد فيسينزي ، وعضو في الأكاديمية النمساوية للعلوم ، مع موظفين في المتحف الوطني للهنود الأمريكي على محاولة لتحديد بركانو بوستيديان في المرايا.
يشير موقع المصدر السجدي إلى ما إذا كان الأزتيك الذين يسيطرون على شرق وسط المكسيك ، أو بوريتشا الذي سيطر على منطقة غرب الأزتيك ، أنتجوا الأشياء ، لأن كلاهما كان لديه مصادر واسعة من السج في أراضيها.
لإجراء مثل هذه الدراسة ، تطلب الباحثون نوعين من المواد المرجعية: Obsidian التي اندلعت من مواقع بركانية معروفة ، ومرجع من العلماء يعرفون بالفعل تكوين لتأكيد جودة التحليل.
أخبر أول من المرجعين ، من مواقع معروفة ، الباحثين عن الاختلافات في الكيمياء الجيولوجية للبراكين في وسط المكسيك. سمحت لهم هذه المعلومات بمطابقة تحليلات المرآة مع تحليلات الموقع البركاني المعروف وإحداثيات MAP الخاصة بهم. خدم المرجع الثاني Obsidian كعينة مراقبة الجودة للتحليل.
استخدم علماء معهد الحفاظ على المتحف تقنية غير تدمير تسمى قياس الطيف المضوي للأشعة السينية لتحليل نسب العناصر في سبج. تعمل هذه العملية من خلال الذرات “المثيرة” في السج ، ويتم إعطاء مجموعة من طاقات الأشعة السينية كذرات “الاسترخاء”.
أظهرت النتائج أن جميع العينات جاءت من منطقة تسيطر عليها Purépecha ، وليس الأزتيك. قام منسقو المتحف بتحديث سجلاتهم التي تصف المرايا لتضمين هذه المعلومات الجديدة حول أصلها.
إنشاء معايير
تلعب إجراءات القياس الموحدة والمواد المرجعية دورًا رئيسيًا في علوم المتاحف. تساعد المنظمات المخصصة لعلوم القياس الصارمة ، مثل المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا ، وهي وكالة حكومية اتحادية ، على إنشاء بعض هذه المعايير والبحث في إجراءات القياس الجديدة.
بدون قيادتهم ، سيكون من الصعب على الباحثين مثلنا إنتاج بيانات عالية الجودة وتمييز العلاقات بين العينات في علوم التراث الطبيعي والثقافي. مع معايير قياس الجودة في صندوق الأدوات الخاص بنا ، نجد رؤى جديدة في تاريخ البشرية والعالم الطبيعي.
يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة ، وهي مؤسسة إخبارية مستقلة غير ربحية تجلب لك الحقائق والتحليلات الجديرة بالثقة لمساعدتك على فهم عالمنا المعقد. كتبه: إدوارد فيسينزي ، معهد سميثسونيان؛ كريستين فرنسا ، معهد سميثسونيانوتوماس لام ، معهد سميثسونيان
اقرأ المزيد:
إدوارد فيسينزي هو باحث ضيف في المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا في مختبر قياس المواد.
لا تعمل كريستين فرنسا وتوماس لام لصالحهم أو استشارةهم أو تلقوا تمويلًا من أي شركة أو منظمة ستستفيد من هذه المقالة ، ولم تكشف عن أي انتماءات ذات صلة تتجاوز تعيينها الأكاديمي.