關于科學與藝術的融合,盧浮宮博物館一直走在前沿。位于法國巴黎市中心塞納河北岸的盧浮宮,以無數珍寶吸引著全世界的游客,可以稱得上是世界上最奢華的博物館之一了。
你也可能已經前去膜拜過里面的蒙娜麗莎像和維納斯雕塑什么的,但你或許并不知道,盧浮宮還有一件寶貝,深藏在地下,并且不會對游客開放:世界上唯一一臺專用于藝術的粒子加速器,Accélérateur Grand Louvre d’analyse élémentaire,簡稱AGLAE。
Accélérateur Grand Louvre d’analyse élémentaire
玻璃金字塔下的 AGLAE
被放置在盧浮宮廣場玻璃金字塔下 15 米深處的 AGLAE,曾被用于檢測法國政府送給拿破侖的劍鞘是否是純金鑄造的,也曾確定了 4500 年前的古埃及雕塑“坐著的抄寫員”栩栩如生的眼睛是由黑色的巖石晶體、白色的碳酸鎂和紅色的氧化鐵細絲組成的。
利用它,技術人員可以知道構成文物的材料和元素以判別文物的出處,了解其制造技術和老化機制以精確地確定年代。對于文物檢測,可真是一件利器呀。

古埃及雕塑“坐著的抄寫員”
說到粒子加速器,大多數人想到的就會是深奧的希格斯粒子中微子這種。
事實上,目前全世界有三萬多臺粒子加速器,其中僅一小部分用于粒子物理研究,更多的加速器卻是被用在放射性醫學、放射性同位素制造、非破壞性探傷等領域,衍生用途有葡萄酒和藝術品鑒定之類。
盧浮宮這臺粒子加速器是NEC 公司建造的 6SDH2 型串列式靜電加速器,全長 27 米, 配備了兩個離子源,一個產生質子和氘,另一個產生氦離子。
AGLAE 將離子加速至每秒 20000 至 30000 千米后,令其轟擊被檢物,根據被檢物發射出不同的輻射光譜識別被檢物表層的微量化學元素,從鋰到鈾。

AGLAE的工作原理示意圖
識破彌天大謊
早在 1931 年,盧浮宮博物館就建立了文物研究實驗室(The Research Laboratory of the Museums of France,LRMF),最初的檢測手段主要包括光學顯微鏡、紫外或紅外或 X 射線照相等。
到了 60 年代,光譜技術被應用在考古學領域,比如紫外光譜法、X 射線熒光光譜法和 X 射線衍射法。
出于非破壞性、高精度和文物安全的需求,1982 年,盧浮宮博物館決定在博物館地下配置粒子加速器,并于 1988 年 6 月正式投入使用。
相比于傳統的檢測手段,這種方法不需要取樣,這樣就不用擔心損耗藝術品,其檢測過程不需要真空環境,因而突破了真空室尺寸的限制。
由于這臺粒子加速器是法國博物館研究和修復中心 (Center for Research and Restoration of the Museums of France)的旗艦項目,全法國的博物館都可以使用。
其他國家的博物館也申請使用過 AGLAE,比如洛杉磯的保羅·蓋蒂博物館和紐約的大都會博物館,都曾來求助。
一個非常漂亮、也被人津津樂道的案例是,AGLAE 幫助大英博物館和凱布·朗利博物館鑒定出了著名的水晶頭骨是偽造的。
早在 1881 年,法國古董商人歐仁·博班就到處宣揚他獲得了一枚阿茲特克民族留下的遺物,用水晶純手工打造,是古時候的土著祭司們制造的,具有召喚世界末日的力量。
他成功地把它賣給了一個美國富商,后來幾經輾轉被捐獻給了大英博物館。
沒過幾年,博班又如法炮制,把另外三枚賣給了幾家法國博物館,其中就有凱布·朗利博物館。
通過AGLA 并結合ERDA 氫分析方法,研究人員比較了來自水晶頭骨的石英樣品中的水滲透深度,最后得出確切結論:它們的制作時間是在 18 世紀或 19 世紀,遠在前哥倫布時期之后,所以,這是一個彌天大謊。

凱布·朗利博物館的水晶頭骨被放置在粒子加速器中
更強的 AGLAE
2016 年,年近 30 歲的 AGLAE 得到了全面更新,儀器設備進行了重新組裝和改造,放置這臺機器的建筑的輻射防護也得到了加強。
面目一新,改裝后的 AGLAE 在 2017 年 11 月被投入使用,它長約 37 米,可以 24 小時連續運轉,滿足了各地博物館的需求。
在技術方面,新 AGLAE 增加了光束線穩定的磁鐵,配置了更靈敏的多類型組合探測器,從而減少了輻射量。
到達被檢物的粒子束流直徑僅有20 微米左右,僅相當于頭發絲直徑的一半。
這十分有利于敏感材料的分析,如老 AGLAE 也不敢輕易碰的油畫等,這樣繪畫類文物也可以被檢測。
它接到的第一個任務是檢測 20 個嚴重銹蝕的古羅馬青銅小雕像。
這批雕像于 1969 年在法國和比利時邊境處的城市巴維(Bavey)的古羅馬遺址被發現,發現時 370 個小雕像被裝在一個大麻布袋中,已經嚴重銹蝕,修復后從未被正式分析過。
新 AGLAE 會免費為巴維考古博物館檢測雕像及其銹蝕物的化學成分,比如牙齒、眼睛上的水垢。
不單單是研究文物的原材料,研究這些銹蝕物也同樣有助于文物的保護和修復。

對古羅馬青銅小雕像做檢測分析
圍繞 AGLAE 的工作者可不僅僅是考古學家、藝術史學家,事實上其建成和運行都離不開其他各學科科學家的參與。
目前 AGLAE 的負責人Dr. Claire Pacheco在法國波爾多大學獲得了古代材料的博士學位。
作為法國博物館研究和修復中心、法國國家科學研究院和巴黎國立高等化學學校的合作項目,新 AGLAE 的更新和運行經費達到 210 萬歐元,它是第一臺也是目前為止的唯一一臺純用作藝術品鑒定的粒子加速器。
精密的科學儀器瞄準藝術品,頂尖的科學家致力藝術史研究,再加上現代與古代的對比、科學與藝術的融合,盧浮宮博物館真是一直走在前沿啊。